當然，內燃機也有很多缺點，主要是:對燃料要求高，不能直接燃燒劣質燃料和固體燃料；由於間歇通風和制造困難，單機功率提升有限。現代內燃機的最大功率壹般不到4萬千瓦，而蒸汽機的單機功率可以高達幾十萬千瓦。內燃機不能反轉；內燃機的噪聲和廢氣中的有害成分尤其汙染環境。可以說，內燃機近百年的發展史，就是不斷創新和挑戰克服這些缺點的歷史。
內燃機的發展大約有壹個半世紀的歷史。和其他科學壹樣，內燃機的每壹次進步都是人類生產實踐經驗的總結和概括。內燃機的發明是從活塞式蒸汽機的研究和改進開始的。在其發展史上，應該特別提到德國的奧托和迪塞爾。正是他們在總結前人無數實踐經驗的基礎上，為內燃機的工作循環提出了完善的奧托循環和狄塞爾循環，使數十年來無數人的實踐和創造活動得到了科學的總結，有了質的飛躍。他們繼承、發展、總結和提高了前人膚淺的、純經驗的、無序的經驗。
往復活塞式內燃機
往復活塞式內燃機種類繁多，主要分類方法如下:根據所用燃料的不同，分為汽油機、柴油機、煤油發動機、燃氣發動機(包括各種燃氣內燃機)等。根據每個工作循環的沖程數不同，分為四沖程和二沖程；根據點火方式的不同，可分為點火式和壓燃式；根據冷卻方式的不同，分為水冷和風冷；根據氣缸排列形式的不同，分為直列式、V型、對置式和星形。按缸數可分為單缸內燃機和多缸內燃機。根據內燃機的不同用途，分為汽車用、農用、機車用、船用和固定用等。本文將主要向您介紹燃氣發動機、汽油機和柴油機的發展。
最早的內燃機——燃氣發動機
最早的內燃機是以氣體為燃料的燃氣發動機。1860年，法國發明家萊昂內爾制造出第壹臺實用的內燃機(單缸、二沖程、無壓縮、電點火燃氣發動機，輸出功率0.74-1.47 kW，轉速100r/min，熱效率4%)。法國工程師德羅查認識到，為了盡可能提高內燃機的熱效率，必須盡可能減少每缸容積的冷卻面積，盡可能快地膨脹活塞，盡可能長地擴大範圍(沖程)。在此基礎上，他在1862提出了著名的定容燃燒四沖程循環:進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣。
1876年，德國人奧托制造了第壹臺四沖程往復活塞式內燃機(單缸，臥式，以氣體為燃料，功率約2.21KW，180r/min)。在這臺發動機上，奧托增加了飛輪使其運轉平穩，加長了進氣口，改進了氣缸蓋使混合氣充分成型。這是壹臺非常成功的發動機，熱效率是當時蒸汽機的兩倍。奧托集成了內燃、壓縮氣體、四沖程三大關鍵技術思想，使這款內燃機具備了高效率、體積小、重量輕、功率大等壹系列優勢。在1878巴黎世博會上，被譽為“自瓦特以來動力機最偉大的成就”。定容燃燒的四沖程循環是由奧托循環實現的，也稱奧托循環。
雖然燃氣發動機比蒸汽機有很大的優勢，但在社會化大生產的情況下，仍然不能滿足高速和輕便的要求。因為它使用氣體作為燃料，所以需要壹個巨大的氣體發生器和管道系統。而且燃氣熱值低(約1.75×107 ~ 2.09×107J/m3)，所以燃氣機轉速慢，比功率小。到19世紀下半葉，隨著石油工業的興起，用石油產品代替天然氣作為燃料已經成為必然趨勢。
汽油發動機的出現
1883年，戴姆勒和邁巴赫制造了第壹臺四沖程往復式汽油發動機。這臺發動機上安裝了邁巴赫設計的化油器，用白熾燈管解決了點火問題。以前內燃機的轉速不超過200轉/分，而戴姆勒的汽油機轉速躍升到800-1000轉/分。它的特點是功率大、重量輕、體積小、轉速快、效率高，特別適合運輸。與此同時，本茨還成功研制了點火裝置和水冷冷卻器，並仍在使用。
到19世紀末，主要的集中式活塞內燃機普遍進入實用階段，並很快顯示出強大的生命力。內燃機在廣泛的應用中不斷改進和創新，至今已達到較高的技術水平。在如此漫長的發展史中，有兩個具有劃時代意義的重要發展階段:壹是增壓技術在發動機中的廣泛應用；然後是70年代以來電子技術和計算機在發動機開發中的應用，這兩種發展趨勢仍方興未艾。
首先，我們來看看本世紀汽油機的發展。在汽車和飛機工業的推動下，汽油機有了很大的發展。按照提高汽油機功率、熱效率、比功率和降低油耗的過程，汽油機的發展可分為四個階段。
第壹階段是本世紀前二十年，為了滿足運輸的要求，主要是提高功率和比功率。采取的主要技術措施是提高轉速，增加缸數，改進相應的輔助裝置。在此期間，轉速從上世紀的500-800轉/分提高到1000-1500轉/分，比功率從3.68W/Kg提高到441.3-735.5 w/kg，對提高飛機的飛行性能和汽車的載重能力具有重要意義。
第二階段，20世紀20年代，主要解決汽油機的爆震燃燒問題。當時汽油機壓縮比達到4的時候，汽油機就爆炸了。美國通用汽車公司研究室的米格爾(Miguel)和博伊德(Boyd)通過在汽油中添加少量四乙基鋁，幹擾了氧氣和汽油的分子結合正常過程，將壓縮比從4提高到8，大大提高了汽油發動機的功率和熱效率。當時，另壹個嚴重影響汽油機功率和熱效率的因素是燃燒室的形狀和結構。英國的李嘉圖和他的合作者通過研究各種燃燒室和燃燒原理，改進了燃燒室，使汽油機的功率提高了20%。
第三階段是20世紀20年代末至40年代初，主要在汽油機上配備增壓器。廢氣渦輪增壓可以將空氣壓力提高到1.4-1.6個大氣壓，它的應用為提高汽油機的功率和熱效率開辟了壹條新的途徑。然而，它真正廣泛的應用是在20世紀50年代後期才普及的。
第四階段，從20世紀50年代到現在，汽油發動機技術已經發展到極致，才出現原理上的重大變化。它的結構越來越緊湊，轉速越來越高。它的技術狀態是:缸內噴射；多閥技術；進氣滾流、稀薄分層燃燒；電子控制點火正時、汽油噴射和隨工況精確控制空燃比等全面的電子發動機管理；再循環、三元催化等廢氣凈化技術。具體體現在近年來研發成功並投產的缸內直噴分層進氣稀燃汽油機(GDI)上。
但隨著70年代以來電子技術在發動機上的應用，為內燃機技術的提高提供了條件，在排放、節能、可靠性、舒適性等方面基本滿足了世界各國的要求。內燃機的電子控制現在包括電子燃油噴射、電子點火、怠速控制、排放控制、進氣控制、增壓控制、預警提示、自診斷、故障保護等諸多方面。
同樣，內燃機電子控制技術的發展大致可以分為四個階段:
1.獨立控制的內燃機部件或局部系統，如電子油泵和電子點火裝置。
2.對單個內燃機系統或幾個相關系統的獨立控制，如燃油供給系統控制和最佳空燃比控制。
3.整個內燃機的統壹智能控制，如內燃機的電子控制系統。
4.裝置和內燃機動力的集中電子控制，如汽車、船舶、發電機組的集中電子控制系統。
電子控制系統壹般由三部分組成:傳感器、執行器和控制器。這樣就形成了各種具有不同功能和用途的控制系統。。其主要目標是保持發動機運行參數的最優值，從而找到發動機功率、油耗和排放性能的最佳平衡，並對運行工況進行監控。比如卡特彼勒的3406PEPC系統，就是在3406柴油機上采用可變程序的發動機控制系統，具有電子調速功能，空燃比電子控制，使噴油提前角始終保持在最佳值。美國Stanaclyne公司將其DB分配泵改為電控噴油泵，稱為PFP系統，采用步進電機作為執行機構，控制噴油量和噴油正時。
柴油機——內燃機家族的另壹顆明星
柴油機和汽油機幾乎是同時發展起來的，它們有許多相似之處。所以柴油機的發展和汽油機有很多相似之處。可以說，在內燃機的整個發展史上，它們是相互促進的。
德國的Diesel博士在1892年獲得壓燃式壓縮機的技術專利，在1897年制造出第壹臺壓燃式柴油機。
柴油機的高壓縮比帶來了許多好處:
1，不僅可以省去化油器和點火裝置，提高熱效率，而且可以使用比汽油便宜得多的柴油作為燃料。
2.柴油機由於壓縮比高，在最大功率點和單位功率時油耗低。現代優秀的發動機中，柴油機的油耗是汽油機的70%左右。尤其像轎車，壹般都是部分負荷運行，油耗是汽油機的60%左右。柴油機是目前熱效率最高的內燃機。
3.柴油發動機因為壓縮比高，發動機強勁，所以經久耐用。
同時，高壓縮比也帶來了缺點:
1，柴油機結構重。通常情況下，柴油的單位功率質量約為汽油機的1.5 ~ 3倍。柴油機壓縮比高，爆發壓力也高，可以達到汽油機(不增壓)的1.5倍左右。為了承受高溫高壓，需要堅固的結構。因此，柴油機最初被用作固定式發動機。
2.相同排量下，柴油機輸出功率約為汽油機的1/3。由於柴油機是直接將燃油噴入氣缸，不能充分利用空氣，相應的動力輸出較低。假設汽油機的空氣利用率為100%，那麽柴油機只有80% ~ 90%。柴油機功率輸出低的另壹個原因是壓縮比高，發動機的摩擦損失大於汽油機。這種摩擦損失與轉速成正比，不指望通過提高轉速來增加功率。最高轉速的汽油發動機每分鐘可以運轉10000次以上(如賽車發動機)，而最高轉速的柴油發動機只有5000r/min。
近百年來，柴油機熱效率提高了近80%，比功率提高了數倍，空氣利用率達到90%。當今柴油機的技術水平如下:優秀的燃燒系統；采用4氣門技術；超高壓註射；增壓器和增壓中冷器；可控廢氣再循環和氧化催化劑；降低噪音的雙彈簧噴油器:全電子發動機管理等。體現在新壹代柴油發動機上，其特點是采用了電控共軌燃油噴射系統。目前，日本的Nippondeno公司(ECDU2)、德國的Bosch公司(ZECCEL)和美國的Caterpilla公司(HELII)是研究和生產* * *軌電控燃油噴射系統的主要公司。
增壓技術在柴油機上的應用晚於汽油機。早在20世紀20年代，就有人提出了壓縮空氣以提高進氣密度的觀點。直到1926年，瑞士人A.J .薄玉璽才第壹次設計出帶廢氣渦輪增壓器的增壓發動機。由於當時技術水平、工藝和材料的限制，很難制造出性能良好的渦輪增壓器。另外，由於二戰的影響，增壓技術的研究和應用直到戰後才受到重視。1950增壓技術開始用於柴油機，並作為產品提供給市場。
50年代增壓程度在50%左右，四沖程發動機平均有效壓力在0.7-0.8 MPa左右，處於較低的技術水平。在接下來的20年裏，增壓技術得到了迅速發展和廣泛應用。
70年代增壓程度達到200%以上，官方作為商品提供的柴油機平均有效壓力，四沖程發動機達到2.0MPa以上，二沖程發動機達到1.3 MPa，廣泛采用中冷，使柴油機更高效(>:2.0MPa)四沖程機實用化。單級增壓比接近5，開發了兩級增壓和超高增壓系統。相對於50年代初剛剛采用增壓技術的發動機的技術水平，近30年來有了驚人的發展。
上世紀80年代，這壹發展趨勢依然保持。進排氣系統的優化設計可以提高充氣效率，充分利用廢氣能量，產生諧振進氣系統和MPC增壓系統。可變渦輪幾何使得單級渦輪增壓比達到5甚至更高。采用超高增壓系統，壓比可以達到10以上，同時發動機的壓縮比可以降到6以下，發動機的動力輸出可以提高2-3倍。進壹步發展為兩級渦輪增壓系統結合動力渦輪。可見，高、超高增壓的效果是相當可觀的，將發動機的性能提升到了壹個全新的水平。
旋轉式內燃機
在蒸汽機的發展史上，經歷了從往復活塞式蒸汽機到蒸汽輪機的演變。這對內燃機的發展很有啟發。往復式內燃機的運動通過曲軸連桿機構或凸輪機構、擺盤機構、搖臂機構轉化為動力輸出軸的旋轉，不僅使機構復雜化，而且由於旋轉機構的摩擦損失，降低了機械效率。另外，曲柄連桿機構的往復慣性力是由活塞組的往復運動引起的，與轉速的平方成正比。隨著轉速的增加，軸承上的慣性載荷顯著增加，由於慣性力的不平衡而產生強烈的振動。此外，往復式內燃機還具有復雜的氣門控制機構。於是人們設想:既然機床的運動形式大多是軸的轉動，那麽我們是否可以沿著往復活塞式蒸汽機到汽輪機的路徑，將熱能直接轉化為軸的轉動呢？於是人們開始了這方面的探索。
燃氣輪機
1873年，布拉頓做了壹臺恒壓燃燒的發動機。這種機器可以提供氣體充分膨脹到大氣壓所產生的動力。20世紀初，法國公司BeneArmangaud成功應用布拉頓循環原理制造燃氣輪機。但由於當時的制約，熱效率很低，無法開發。
到了20世紀30年代，由於空氣動力學、耐高溫合金材料和冷卻系統的進步，燃氣輪機開始投入實際使用。燃氣輪機雖然是內燃機，但它沒有像往復式內燃機那樣必須在封閉空間和有限時間內燃燒的限制，所以不會像汽油機那樣產生令人擔憂的爆震，也很少像柴油機那樣受到摩擦損失的限制。並且燃料燃燒產生的氣體直接帶動葉輪旋轉，所以結構簡單(與活塞式內燃機相比，其部件只有1/6左右)，重量輕，體積小，運行成本低，使用各種燃料方便，故障少。雖然燃氣輪機還存在壽命短、成本高、排汙嚴重(主要是氮氧化合物)等缺點，但燃氣輪機的應用仍僅限於飛機、船舶、電廠和機車。但由於布拉頓循環的優點以及燃氣輪機對燃料的限制較少等上述優點，它仍是目前和未來人們致力於研究的動力技術之壹。如果超過渦輪進口溫度，熱效率大大提高，克服其他缺點，燃氣輪機有望取代汽油和柴油發動機。
旋轉活塞發動機
人們壹直致力於制造旋轉式發動機，目標是避免往復式發動機固有的復雜性。1910年前，2000多種轉子發動機被提出。20世紀初，許多人提出了不同的方案，但大多數都因結構復雜或無法解決氣缸密封問題而無法實現。直到1954年，德國人FelixWankel經過長期研究，突破了氣缸密封的關鍵技術，長短周轉氣缸三角形旋轉活塞發動機首次運轉成功。轉子每轉壹圈可以實現進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣的過程，按照奧托循環運行。1962三角轉子發動機作為船用動力，80年代被日本東洋工業公司用作汽車發動機。
旋轉式發動機有壹系列優點:
1，它取消了曲柄連桿機構、氣門機構等。，並實現高速。
2.重量輕(比往復式內燃機低1/2 ~ 1/3)，結構和操作簡單(零件比往復式內燃機少40%，體積比往復式內燃機小50%)。
3.尾氣汙染也得到了改善，比如氮氧化合物產量減少。
但是轉子發動機也有嚴重的缺點:
1,.這種結構密封性能差，至今只能作為低壓縮比的汽油機使用。
2.由於高速引起的低扭矩，難以組織經濟的燃燒過程。
3.加工長短軸擺線的專用機床壽命短、可靠性低、結構復雜的問題。
內燃機的發展趨勢
內燃機的發明已經有100多年的歷史了。如果說蒸汽機的發明算是第壹次動力革命，那麽內燃機的問世當之無愧是第二次動力革命。因為它不僅是動力史上的壹大飛躍，而且其應用範圍之廣、數量之多，是當今任何其他動力機械所無法比擬的。隨著科學技術的發展，內燃機在經濟性、動力性和可靠性方面取得了驚人的進步，為人類做出了巨大的貢獻。蒸汽機從啟動到完成用了壹個世紀，從完成到達到頂峰又用了壹個世紀，到衰落又用了大約壹個世紀。內燃機的發明也經歷了壹個世紀。從此，人類又前進了壹個世紀。可以說內燃機現在已經進入了全盛時期。今天，在世紀之交，我們關心內燃機的未來。人們在觀望的同時，希望內燃機能在新世紀創造輝煌。在這裏我將向妳展示新世紀內燃機的發展趨勢。
內燃機渦輪增壓技術
從內燃機重要參數(壓力、溫度、轉速)的發展規律可以發現，在1900之前，這三個參數隨著時間的推移迅速增加。但在1900以後，尤其是1950以後，溫度和轉速的上升速度減緩，而平均有效壓力仍然隨著年齡的增長呈線性上升。實踐證明，提高平均有效壓力可以大大提高效率，降低質量。提高平均有效壓力的技術是提高增壓程度。比如柴油機增壓，可以大大減小柴油機進氣管的尺寸，使氣缸有足夠的充氣效率來提高柴油機的功率，這樣既能提高功率又能在很寬的轉速範圍內有很大的扭矩。壹臺增壓中冷柴油機，功率可以提高壹倍，但成本只增加15% ~ 30%，即平均每馬力成本可以降低40%。因此，增壓、高增壓、超高增壓是目前內燃機的重要發展方向之壹。但這只是問題的壹個方面。另壹方面，發動機強化和超強化會給零件帶來過大的機械載荷和熱載荷，尤其是熱載荷問題已經成為發動機進壹步強化的限制。再者，高效率、高增壓比的單級壓縮機也限制了增壓技術的進壹步發展，所以增壓程度越高越好。
內燃機電子控制技術
內燃機電控技術產生於60年代末，發展於70年代，成熟於80年代。隨著電子技術的進壹步發展，內燃機電子控制技術將承擔更重要的任務，控制面更廣，控制精度更高，智能化水平更高。內燃機的控制，如燃燒室的容積和形狀變化的控制，壓縮比變化的控制，工作狀態下機械磨損檢測的控制，都將成為現實並得到廣泛應用。內燃機的電子控制正從單獨控制向綜合集中控制發展，從低效率、低精度的控制向高效率、高精度的控制發展。隨著人類進入電子時代，21世紀的內燃機也將進入“內燃機電子時代”，其發展將適應電子技術的飛速發展。內燃機電控技術是內燃機適應社會發展需要的主要技術支撐，也是內燃機在21世紀保持輝煌的重要影響因素。
內燃機材料技術
內燃機使用的傳統材料是鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金。在內燃機的發展過程中，人們對其經濟性、動力性和排放性不斷提出更高的要求，因此對內燃機材料的要求也相應提高。根據內燃機未來的發展目標，對內燃機材料的要求主要集中在隔熱、耐熱、耐磨、減摩、耐腐蝕、熱膨脹小、重量輕等方面。為了促進內燃機材料的發展，除了改變材料的化學成分和含量以達到零件所需的物理機械性能的常規方法外，還可以采用表面強化技術使材料達到所需的要求，但內燃機材料的發展要求我們開發適應不同工況的新材料。與內燃機的傳統材料相比，陶瓷材料具有無可比擬的隔熱和耐熱性能，而陶瓷材料和工程塑料(如纖維增強塑料)具有優越的減摩、耐磨和耐腐蝕性能，比重與鋁合金相當但比鋼和鑄鐵輕得多。因此，陶瓷材料(高性能陶瓷)可用於許多內燃機零件，如噴油和點火零件、燃燒室、活塞頂等。如果能克服脆性和成本的弱點，將在新世紀得到廣泛應用。工程塑料還可以用在很多內燃機零件上，比如各種蓋、活塞裙、正時齒輪、推桿等。隨著技術水平的提高和價格的降低，未來工程塑料在內燃機上的應用將日益增多。結合內燃機的各種材料，為了揚長避短，在新材料的基礎上發展了以金屬、塑料或陶瓷為基礎的各種復合材料，並逐漸在內燃機上推廣使用。
展望新世紀，鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金仍將是未來內燃機的主要材料。各種表面強化工藝將更加先進，應用更加廣泛。10年後，以金屬、塑料、陶瓷為主的各類復合材料將進入驚人的高速推廣期，新材料在內燃機上的使用也將加速。
內燃機制造技術
內燃機的發展水平取決於其零部件的發展水平，而內燃機零部件的發展水平是由制造技術等因素決定的。換句話說，內燃機零部件的制造技術水平對主機的性能、壽命和可靠性有著決定性的影響。同樣，制造技術和設備的關系也是密不可分的。每當新壹代設備或工藝材料研制成功，都會給制造技術的創新帶來突破性進展。進入新世紀後，科學技術的發展將會異常迅速，新設備的研制周期將會越來越短，因此內燃機制造技術在新世紀必將得到迅速發展。
由於鑄造技術的進步，空氣沖擊造型、靜壓造型、樹脂自硬砂造型和消失模鑄造，內燃機鑄件的主要零件如機體、氣缸蓋等可以制成復雜曲面、箱體結構的薄壁鑄件。這不僅大大提高了發動機機體的剛性，降低了噪聲輻射，而且使內燃機輕量化。由於噴塗、重熔、燒結、堆焊、電化學加工、激光加工等局部表面強化技術的進步，充分發揮了材料的功能；由於裝備水平的提高，加工制造技術正在向高精度、高效率、自動化方向發展，帶動了內燃機零部件生產向高度集中化方向發展。另壹方面，柔性制造技術的推廣使得內燃機產品的更新換代更加靈活，適應性更強。多品種小批量生產的柔性制造系統已經引起了內燃機制造商的廣泛認可，也順應了生產技術的發展和市場形勢的變化。電子技術和計算機在設計、制造、試驗、檢驗和過程控制中的應用，推動了行業的技術進步，提高了內燃機的產品質量。新材料的發展也促進了內燃機零部件生產技術的變革，特別是工程塑料、陶瓷材料和復合材料在內燃機上的應用，有力地推動了內燃機制造技術的發展。隨著內燃機電控技術的發展，電控系統的三大組成部分(傳感器、執行器和控制單元)將成為內燃機零部件行業的壹個重要分支，同時也給傳統的內燃機制造業提出了新的課題。
由此我們可以推斷，在21世紀，內燃機的制造技術將在高精度和多樣化方面迅速發展。它的發展速度和方向不僅關系到內燃機的質量，而且直接對內燃機的未來有很大的影響。就其產品的技術進步而言，汽車內燃機發展最快，其次是機車、船舶、發電機組、工程機械和農業機械。
內燃機的替代燃料
由於世界石油危機和發動機尾氣對環境的汙染日益嚴重，內燃機技術的研究已經轉向高效、節能和清潔替代燃料的開發和利用。對汽油機和柴油機進行改造或重新設計，開發以天然氣、液化石油氣和氫氣為燃料的燃氣發動機，是當前和今後內燃機技術的重點之壹。其中，燃氣發動機的功率回收技術和氫氣發動機的燃燒控制最為重要。
總結
隨著內燃機在應用上的不斷發展，各種內燃機相互競爭，相互滲透，相互綜合，由此演化出各種新型混合動力發動機。比如燃氣輪機的發明和發展壹方面與柴油機形成競爭，另壹方面又對柴油機形成補充，提高了柴油機廢氣的渦輪增壓，進而提高了柴油機的競爭力。燃氣輪機原本是蒸汽輪機的競爭對手，但人們將燃氣輪機和蒸汽輪機這兩種工作在不同熱力循環中的熱機結合起來，形成了壹種全新的高效循環:燃氣-蒸汽輪機聯合循環。熱力學第二定律告訴我們，為了提高熱效率，要盡可能提高熱機的加熱溫度，降低放熱溫度。蒸汽機的排熱溫度較低(約300K)，但由於蒸汽特性和設備條件的限制，其加熱溫度不能太高，目前穩定在800 ~ 900 K以下，隨著冶金和冷卻技術的發展，燃氣輪機的加熱溫度不斷上升，目前已達到約1300 ~ 1500 K。但除熱溫度不能太低，壹般700 ~ 800 K，甚至更高。所以這兩種熱機的實際熱效率都不超過40%。燃氣-蒸汽聯合循環，將燃氣輪機的廢氣送入余熱鍋爐，產生蒸汽供汽輪機使用。聯合循環可以實現燃氣輪機供熱溫度高和汽輪機排熱溫度低的雙重優勢。目前，這種聯合循環機組的最高熱效率已達到47%以上。如果用作熱電機組，其燃料利用率可達80%左右。
混合動力的意義越來越廣泛，如電動機加汽油機或柴油機，以應用各自的優點，屏蔽各自的缺點。然而，日產汽車工業公司將高性能的發電機和電動機放入柴油機的飛輪位置，成功開發出名副其實的混合動力發動機，即使兩種原理同時工作的原動機(HIMR發動機)。混合動力發動機是未來動力技術的熱點之壹，有望成為壹種既能維護美好環境，又不損害人類已經獲得的便利的機器。
內燃機的發展歷史表明，具有本質優勢的新技術是具有生命力的新事物，將有廣闊的發展前景。第壹臺實用內燃機的熱效率只有4%，而蒸汽機的熱效率已經達到8% ~ 10%。但是內燃機固有的優越性決定了它很快就會超越蒸汽機。
綜上所述，21世紀的內燃機將面臨來自各方面的挑戰，它將朝著節能、燃料多樣化、提高動力、延長壽命、提高可靠性、降低排放和噪聲、減輕質量、減小體積、降低成本和簡化維護的方向快速發展。21世紀，天然氣、酒精、植物油、氫氣等替代燃料將為內燃機增添新的活力，而內燃機的電控技術不僅能提高質量，還能延長內燃機行業的“壽命”。新材料和新工藝的技術革命給21世紀內燃機的發展帶來了新的動力。21世紀的內燃機將在造福人類的同時彌補自身的缺陷，以盡可能完美的形象為人類做出新的貢獻。