内燃机的发展历史
当然，内燃机也有很多缺点，主要是:对燃料要求高，不能直接燃烧劣质燃料和固体燃料；由于间歇通风和制造困难，单机功率提升有限。现代内燃机的最大功率一般不到4万千瓦，而蒸汽机的单机功率可以高达几十万千瓦。内燃机不能反转；内燃机的噪声和废气中的有害成分尤其污染环境。可以说，内燃机近百年的发展史，就是不断创新和挑战克服这些缺点的历史。
内燃机的发展大约有一个半世纪的历史。和其他科学一样，内燃机的每一次进步都是人类生产实践经验的总结和概括。内燃机的发明是从活塞式蒸汽机的研究和改进开始的。在其发展史上，应该特别提到德国的奥托和迪塞尔。正是他们在总结前人无数实践经验的基础上，为内燃机的工作循环提出了完善的奥托循环和狄塞尔循环，使数十年来无数人的实践和创造活动得到了科学的总结，有了质的飞跃。他们继承、发展、总结和提高了前人肤浅的、纯经验的、无序的经验。
往复活塞式内燃机
往复活塞式内燃机种类繁多，主要分类方法如下:根据所用燃料的不同，分为汽油机、柴油机、煤油发动机、燃气发动机(包括各种燃气内燃机)等。根据每个工作循环的冲程数不同，分为四冲程和二冲程；根据点火方式的不同，可分为点火式和压燃式；根据冷却方式的不同，分为水冷和风冷；根据气缸排列形式的不同，分为直列式、V型、对置式和星形。按缸数可分为单缸内燃机和多缸内燃机。根据内燃机的不同用途，分为汽车用、农用、机车用、船用和固定用等。本文将主要向您介绍燃气发动机、汽油机和柴油机的发展。
最早的内燃机——燃气发动机
最早的内燃机是以气体为燃料的燃气发动机。1860年，法国发明家莱昂内尔制造出第一台实用的内燃机(单缸、二冲程、无压缩、电点火燃气发动机，输出功率0.74-1.47 kW，转速100r/min，热效率4%)。法国工程师德罗查认识到，为了尽可能提高内燃机的热效率，必须尽可能减少每缸容积的冷却面积，尽可能快地膨胀活塞，尽可能长地扩大范围(冲程)。在此基础上，他在1862提出了著名的定容燃烧四冲程循环:进气、压缩、燃烧膨胀、排气。
1876年，德国人奥托制造了第一台四冲程往复活塞式内燃机(单缸，卧式，以气体为燃料，功率约2.21KW，180r/min)。在这台发动机上，奥托增加了飞轮使其运转平稳，加长了进气口，改进了气缸盖使混合气充分成型。这是一台非常成功的发动机，热效率是当时蒸汽机的两倍。奥托集成了内燃、压缩气体、四冲程三大关键技术思想，使这款内燃机具备了高效率、体积小、重量轻、功率大等一系列优势。在1878巴黎世博会上，被誉为“自瓦特以来动力机最伟大的成就”。定容燃烧的四冲程循环是由奥托循环实现的，也称奥托循环。
虽然燃气发动机比蒸汽机有很大的优势，但在社会化大生产的情况下，仍然不能满足高速和轻便的要求。因为它使用气体作为燃料，所以需要一个巨大的气体发生器和管道系统。而且燃气热值低(约1.75×107 ~ 2.09×107J/m3)，所以燃气机转速慢，比功率小。到19世纪下半叶，随着石油工业的兴起，用石油产品代替天然气作为燃料已经成为必然趋势。
汽油发动机的出现
1883年，戴姆勒和迈巴赫制造了第一台四冲程往复式汽油发动机。这台发动机上安装了迈巴赫设计的化油器，用白炽灯管解决了点火问题。以前内燃机的转速不超过200转/分，而戴姆勒的汽油机转速跃升到800-1000转/分。它的特点是功率大、重量轻、体积小、转速快、效率高，特别适合运输。与此同时，本茨还成功研制了点火装置和水冷冷却器，并仍在使用。
到19世纪末，主要的集中式活塞内燃机普遍进入实用阶段，并很快显示出强大的生命力。内燃机在广泛的应用中不断改进和创新，至今已达到较高的技术水平。在如此漫长的发展史中，有两个具有划时代意义的重要发展阶段:一是增压技术在发动机中的广泛应用；然后是70年代以来电子技术和计算机在发动机开发中的应用，这两种发展趋势仍方兴未艾。
首先，我们来看看本世纪汽油机的发展。在汽车和飞机工业的推动下，汽油机有了很大的发展。按照提高汽油机功率、热效率、比功率和降低油耗的过程，汽油机的发展可分为四个阶段。
第一阶段是本世纪前二十年，为了满足运输的要求，主要是提高功率和比功率。采取的主要技术措施是提高转速，增加缸数，改进相应的辅助装置。在此期间，转速从上世纪的500-800转/分提高到1000-1500转/分，比功率从3.68W/Kg提高到441.3-735.5 w/kg，对提高飞机的飞行性能和汽车的载重能力具有重要意义。
第二阶段，20世纪20年代，主要解决汽油机的爆震燃烧问题。当时汽油机压缩比达到4的时候，汽油机就爆炸了。美国通用汽车公司研究室的米格尔(Miguel)和博伊德(Boyd)通过在汽油中添加少量四乙基铝，干扰了氧气和汽油的分子结合正常过程，将压缩比从4提高到8，大大提高了汽油发动机的功率和热效率。当时，另一个严重影响汽油机功率和热效率的因素是燃烧室的形状和结构。英国的李嘉图和他的合作者通过研究各种燃烧室和燃烧原理，改进了燃烧室，使汽油机的功率提高了20%。
第三阶段是20世纪20年代末至40年代初，主要在汽油机上配备增压器。废气涡轮增压可以将空气压力提高到1.4-1.6个大气压，它的应用为提高汽油机的功率和热效率开辟了一条新的途径。然而，它真正广泛的应用是在20世纪50年代后期才普及的。
第四阶段，从20世纪50年代到现在，汽油发动机技术已经发展到极致，才出现原理上的重大变化。它的结构越来越紧凑，转速越来越高。它的技术状态是:缸内喷射；多阀技术；进气滚流、稀薄分层燃烧；电子控制点火正时、汽油喷射和随工况精确控制空燃比等全面的电子发动机管理；再循环、三元催化等废气净化技术。具体体现在近年来研发成功并投产的缸内直喷分层进气稀燃汽油机(GDI)上。
但随着70年代以来电子技术在发动机上的应用，为内燃机技术的提高提供了条件，在排放、节能、可靠性、舒适性等方面基本满足了世界各国的要求。内燃机的电子控制现在包括电子燃油喷射、电子点火、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、预警提示、自诊断、故障保护等诸多方面。
同样，内燃机电子控制技术的发展大致可以分为四个阶段:
1.独立控制的内燃机部件或局部系统，如电子油泵和电子点火装置。
2.对单个内燃机系统或几个相关系统的独立控制，如燃油供给系统控制和最佳空燃比控制。
3.整个内燃机的统一智能控制，如内燃机的电子控制系统。
4.装置和内燃机动力的集中电子控制，如汽车、船舶、发电机组的集中电子控制系统。
电子控制系统一般由三部分组成:传感器、执行器和控制器。这样就形成了各种具有不同功能和用途的控制系统。。其主要目标是保持发动机运行参数的最优值，从而找到发动机功率、油耗和排放性能的最佳平衡，并对运行工况进行监控。比如卡特彼勒的3406PEPC系统，就是在3406柴油机上采用可变程序的发动机控制系统，具有电子调速功能，空燃比电子控制，使喷油提前角始终保持在最佳值。美国Stanaclyne公司将其DB分配泵改为电控喷油泵，称为PFP系统，采用步进电机作为执行机构，控制喷油量和喷油正时。
柴油机——内燃机家族的另一颗明星
柴油机和汽油机几乎是同时发展起来的，它们有许多相似之处。所以柴油机的发展和汽油机有很多相似之处。可以说，在内燃机的整个发展史上，它们是相互促进的。
德国的Diesel博士在1892年获得压燃式压缩机的技术专利，在1897年制造出第一台压燃式柴油机。
柴油机的高压缩比带来了许多好处:
1，不仅可以省去化油器和点火装置，提高热效率，而且可以使用比汽油便宜得多的柴油作为燃料。
2.柴油机由于压缩比高，在最大功率点和单位功率时油耗低。现代优秀的发动机中，柴油机的油耗是汽油机的70%左右。尤其像轿车，一般都是部分负荷运行，油耗是汽油机的60%左右。柴油机是目前热效率最高的内燃机。
3.柴油发动机因为压缩比高，发动机强劲，所以经久耐用。
同时，高压缩比也带来了缺点:
1，柴油机结构重。通常情况下，柴油的单位功率质量约为汽油机的1.5 ~ 3倍。柴油机压缩比高，爆发压力也高，可以达到汽油机(不增压)的1.5倍左右。为了承受高温高压，需要坚固的结构。因此，柴油机最初被用作固定式发动机。
2.相同排量下，柴油机输出功率约为汽油机的1/3。由于柴油机是直接将燃油喷入气缸，不能充分利用空气，相应的动力输出较低。假设汽油机的空气利用率为100%，那么柴油机只有80% ~ 90%。柴油机功率输出低的另一个原因是压缩比高，发动机的摩擦损失大于汽油机。这种摩擦损失与转速成正比，不指望通过提高转速来增加功率。最高转速的汽油发动机每分钟可以运转10000次以上(如赛车发动机)，而最高转速的柴油发动机只有5000r/min。
近百年来，柴油机热效率提高了近80%，比功率提高了数倍，空气利用率达到90%。当今柴油机的技术水平如下:优秀的燃烧系统；采用4气门技术；超高压注射；增压器和增压中冷器；可控废气再循环和氧化催化剂；降低噪音的双弹簧喷油器:全电子发动机管理等。体现在新一代柴油发动机上，其特点是采用了电控共轨燃油喷射系统。目前，日本的Nippondeno公司(ECDU2)、德国的Bosch公司(ZECCEL)和美国的Caterpilla公司(HELII)是研究和生产* * *轨电控燃油喷射系统的主要公司。
增压技术在柴油机上的应用晚于汽油机。早在20世纪20年代，就有人提出了压缩空气以提高进气密度的观点。直到1926年，瑞士人A.J .薄玉玺才第一次设计出带废气涡轮增压器的增压发动机。由于当时技术水平、工艺和材料的限制，很难制造出性能良好的涡轮增压器。另外，由于二战的影响，增压技术的研究和应用直到战后才受到重视。1950增压技术开始用于柴油机，并作为产品提供给市场。
50年代增压程度在50%左右，四冲程发动机平均有效压力在0.7-0.8 MPa左右，处于较低的技术水平。在接下来的20年里，增压技术得到了迅速发展和广泛应用。
70年代增压程度达到200%以上，官方作为商品提供的柴油机平均有效压力，四冲程发动机达到2.0MPa以上，二冲程发动机达到1.3 MPa，广泛采用中冷，使柴油机更高效(>:2.0MPa)四冲程机实用化。单级增压比接近5，开发了两级增压和超高增压系统。相对于50年代初刚刚采用增压技术的发动机的技术水平，近30年来有了惊人的发展。
上世纪80年代，这一发展趋势依然保持。进排气系统的优化设计可以提高充气效率，充分利用废气能量，产生谐振进气系统和MPC增压系统。可变涡轮几何使得单级涡轮增压比达到5甚至更高。采用超高增压系统，压比可以达到10以上，同时发动机的压缩比可以降到6以下，发动机的动力输出可以提高2-3倍。进一步发展为两级涡轮增压系统结合动力涡轮。可见，高、超高增压的效果是相当可观的，将发动机的性能提升到了一个全新的水平。
旋转式内燃机
在蒸汽机的发展史上，经历了从往复活塞式蒸汽机到蒸汽轮机的演变。这对内燃机的发展很有启发。往复式内燃机的运动通过曲轴连杆机构或凸轮机构、摆盘机构、摇臂机构转化为动力输出轴的旋转，不仅使机构复杂化，而且由于旋转机构的摩擦损失，降低了机械效率。另外，曲柄连杆机构的往复惯性力是由活塞组的往复运动引起的，与转速的平方成正比。随着转速的增加，轴承上的惯性载荷显著增加，由于惯性力的不平衡而产生强烈的振动。此外，往复式内燃机还具有复杂的气门控制机构。于是人们设想:既然机床的运动形式大多是轴的转动，那么我们是否可以沿着往复活塞式蒸汽机到汽轮机的路径，将热能直接转化为轴的转动呢？于是人们开始了这方面的探索。
燃气轮机
1873年，布拉顿做了一台恒压燃烧的发动机。这种机器可以提供气体充分膨胀到大气压所产生的动力。20世纪初，法国公司BeneArmangaud成功应用布拉顿循环原理制造燃气轮机。但由于当时的制约，热效率很低，无法开发。
到了20世纪30年代，由于空气动力学、耐高温合金材料和冷却系统的进步，燃气轮机开始投入实际使用。燃气轮机虽然是内燃机，但它没有像往复式内燃机那样必须在封闭空间和有限时间内燃烧的限制，所以不会像汽油机那样产生令人担忧的爆震，也很少像柴油机那样受到摩擦损失的限制。并且燃料燃烧产生的气体直接带动叶轮旋转，所以结构简单(与活塞式内燃机相比，其部件只有1/6左右)，重量轻，体积小，运行成本低，使用各种燃料方便，故障少。虽然燃气轮机还存在寿命短、成本高、排污严重(主要是氮氧化合物)等缺点，但燃气轮机的应用仍仅限于飞机、船舶、电厂和机车。但由于布拉顿循环的优点以及燃气轮机对燃料的限制较少等上述优点，它仍是目前和未来人们致力于研究的动力技术之一。如果超过涡轮进口温度，热效率大大提高，克服其他缺点，燃气轮机有望取代汽油和柴油发动机。
旋转活塞发动机
人们一直致力于制造旋转式发动机，目标是避免往复式发动机固有的复杂性。1910年前，2000多种转子发动机被提出。20世纪初，许多人提出了不同的方案，但大多数都因结构复杂或无法解决气缸密封问题而无法实现。直到1954年，德国人FelixWankel经过长期研究，突破了气缸密封的关键技术，长短周转气缸三角形旋转活塞发动机首次运转成功。转子每转一圈可以实现进气、压缩、燃烧膨胀、排气的过程，按照奥托循环运行。1962三角转子发动机作为船用动力，80年代被日本东洋工业公司用作汽车发动机。
旋转式发动机有一系列优点:
1，它取消了曲柄连杆机构、气门机构等。，并实现高速。
2.重量轻(比往复式内燃机低1/2 ~ 1/3)，结构和操作简单(零件比往复式内燃机少40%，体积比往复式内燃机小50%)。
3.尾气污染也得到了改善，比如氮氧化合物产量减少。
但是转子发动机也有严重的缺点:
1,.这种结构密封性能差，至今只能作为低压缩比的汽油机使用。
2.由于高速引起的低扭矩，难以组织经济的燃烧过程。
3.加工长短轴摆线的专用机床寿命短、可靠性低、结构复杂的问题。
内燃机的发展趋势
内燃机的发明已经有100多年的历史了。如果说蒸汽机的发明算是第一次动力革命，那么内燃机的问世当之无愧是第二次动力革命。因为它不仅是动力史上的一大飞跃，而且其应用范围之广、数量之多，是当今任何其他动力机械所无法比拟的。随着科学技术的发展，内燃机在经济性、动力性和可靠性方面取得了惊人的进步，为人类做出了巨大的贡献。蒸汽机从启动到完成用了一个世纪，从完成到达到顶峰又用了一个世纪，到衰落又用了大约一个世纪。内燃机的发明也经历了一个世纪。从此，人类又前进了一个世纪。可以说内燃机现在已经进入了全盛时期。今天，在世纪之交，我们关心内燃机的未来。人们在观望的同时，希望内燃机能在新世纪创造辉煌。在这里我将向你展示新世纪内燃机的发展趋势。
内燃机涡轮增压技术
从内燃机重要参数(压力、温度、转速)的发展规律可以发现，在1900之前，这三个参数随着时间的推移迅速增加。但在1900以后，尤其是1950以后，温度和转速的上升速度减缓，而平均有效压力仍然随着年龄的增长呈线性上升。实践证明，提高平均有效压力可以大大提高效率，降低质量。提高平均有效压力的技术是提高增压程度。比如柴油机增压，可以大大减小柴油机进气管的尺寸，使气缸有足够的充气效率来提高柴油机的功率，这样既能提高功率又能在很宽的转速范围内有很大的扭矩。一台增压中冷柴油机，功率可以提高一倍，但成本只增加15% ~ 30%，即平均每马力成本可以降低40%。因此，增压、高增压、超高增压是目前内燃机的重要发展方向之一。但这只是问题的一个方面。另一方面，发动机强化和超强化会给零件带来过大的机械载荷和热载荷，尤其是热载荷问题已经成为发动机进一步强化的限制。再者，高效率、高增压比的单级压缩机也限制了增压技术的进一步发展，所以增压程度越高越好。
内燃机电子控制技术
内燃机电控技术产生于60年代末，发展于70年代，成熟于80年代。随着电子技术的进一步发展，内燃机电子控制技术将承担更重要的任务，控制面更广，控制精度更高，智能化水平更高。内燃机的控制，如燃烧室的容积和形状变化的控制，压缩比变化的控制，工作状态下机械磨损检测的控制，都将成为现实并得到广泛应用。内燃机的电子控制正从单独控制向综合集中控制发展，从低效率、低精度的控制向高效率、高精度的控制发展。随着人类进入电子时代，21世纪的内燃机也将进入“内燃机电子时代”，其发展将适应电子技术的飞速发展。内燃机电控技术是内燃机适应社会发展需要的主要技术支撑，也是内燃机在21世纪保持辉煌的重要影响因素。
内燃机材料技术
内燃机使用的传统材料是钢、铸铁、有色金属及其合金。在内燃机的发展过程中，人们对其经济性、动力性和排放性不断提出更高的要求，因此对内燃机材料的要求也相应提高。根据内燃机未来的发展目标，对内燃机材料的要求主要集中在隔热、耐热、耐磨、减摩、耐腐蚀、热膨胀小、重量轻等方面。为了促进内燃机材料的发展，除了改变材料的化学成分和含量以达到零件所需的物理机械性能的常规方法外，还可以采用表面强化技术使材料达到所需的要求，但内燃机材料的发展要求我们开发适应不同工况的新材料。与内燃机的传统材料相比，陶瓷材料具有无可比拟的隔热和耐热性能，而陶瓷材料和工程塑料(如纤维增强塑料)具有优越的减摩、耐磨和耐腐蚀性能，比重与铝合金相当但比钢和铸铁轻得多。因此，陶瓷材料(高性能陶瓷)可用于许多内燃机零件，如喷油和点火零件、燃烧室、活塞顶等。如果能克服脆性和成本的弱点，将在新世纪得到广泛应用。工程塑料还可以用在很多内燃机零件上，比如各种盖、活塞裙、正时齿轮、推杆等。随着技术水平的提高和价格的降低，未来工程塑料在内燃机上的应用将日益增多。结合内燃机的各种材料，为了扬长避短，在新材料的基础上发展了以金属、塑料或陶瓷为基础的各种复合材料，并逐渐在内燃机上推广使用。
展望新世纪，钢、铸铁、有色金属及其合金仍将是未来内燃机的主要材料。各种表面强化工艺将更加先进，应用更加广泛。10年后，以金属、塑料、陶瓷为主的各类复合材料将进入惊人的高速推广期，新材料在内燃机上的使用也将加速。
内燃机制造技术
内燃机的发展水平取决于其零部件的发展水平，而内燃机零部件的发展水平是由制造技术等因素决定的。换句话说，内燃机零部件的制造技术水平对主机的性能、寿命和可靠性有着决定性的影响。同样，制造技术和设备的关系也是密不可分的。每当新一代设备或工艺材料研制成功，都会给制造技术的创新带来突破性进展。进入新世纪后，科学技术的发展将会异常迅速，新设备的研制周期将会越来越短，因此内燃机制造技术在新世纪必将得到迅速发展。
由于铸造技术的进步，空气冲击造型、静压造型、树脂自硬砂造型和消失模铸造，内燃机铸件的主要零件如机体、气缸盖等可以制成复杂曲面、箱体结构的薄壁铸件。这不仅大大提高了发动机机体的刚性，降低了噪声辐射，而且使内燃机轻量化。由于喷涂、重熔、烧结、堆焊、电化学加工、激光加工等局部表面强化技术的进步，充分发挥了材料的功能；由于装备水平的提高，加工制造技术正在向高精度、高效率、自动化方向发展，带动了内燃机零部件生产向高度集中化方向发展。另一方面，柔性制造技术的推广使得内燃机产品的更新换代更加灵活，适应性更强。多品种小批量生产的柔性制造系统已经引起了内燃机制造商的广泛认可，也顺应了生产技术的发展和市场形势的变化。电子技术和计算机在设计、制造、试验、检验和过程控制中的应用，推动了行业的技术进步，提高了内燃机的产品质量。新材料的发展也促进了内燃机零部件生产技术的变革，特别是工程塑料、陶瓷材料和复合材料在内燃机上的应用，有力地推动了内燃机制造技术的发展。随着内燃机电控技术的发展，电控系统的三大组成部分(传感器、执行器和控制单元)将成为内燃机零部件行业的一个重要分支，同时也给传统的内燃机制造业提出了新的课题。
由此我们可以推断，在21世纪，内燃机的制造技术将在高精度和多样化方面迅速发展。它的发展速度和方向不仅关系到内燃机的质量，而且直接对内燃机的未来有很大的影响。就其产品的技术进步而言，汽车内燃机发展最快，其次是机车、船舶、发电机组、工程机械和农业机械。
内燃机的替代燃料
由于世界石油危机和发动机尾气对环境的污染日益严重，内燃机技术的研究已经转向高效、节能和清洁替代燃料的开发和利用。对汽油机和柴油机进行改造或重新设计，开发以天然气、液化石油气和氢气为燃料的燃气发动机，是当前和今后内燃机技术的重点之一。其中，燃气发动机的功率回收技术和氢气发动机的燃烧控制最为重要。
总结
随着内燃机在应用上的不断发展，各种内燃机相互竞争，相互渗透，相互综合，由此演化出各种新型混合动力发动机。比如燃气轮机的发明和发展一方面与柴油机形成竞争，另一方面又对柴油机形成补充，提高了柴油机废气的涡轮增压，进而提高了柴油机的竞争力。燃气轮机原本是蒸汽轮机的竞争对手，但人们将燃气轮机和蒸汽轮机这两种工作在不同热力循环中的热机结合起来，形成了一种全新的高效循环:燃气-蒸汽轮机联合循环。热力学第二定律告诉我们，为了提高热效率，要尽可能提高热机的加热温度，降低放热温度。蒸汽机的排热温度较低(约300K)，但由于蒸汽特性和设备条件的限制，其加热温度不能太高，目前稳定在800 ~ 900 K以下，随着冶金和冷却技术的发展，燃气轮机的加热温度不断上升，目前已达到约1300 ~ 1500 K。但除热温度不能太低，一般700 ~ 800 K，甚至更高。所以这两种热机的实际热效率都不超过40%。燃气-蒸汽联合循环，将燃气轮机的废气送入余热锅炉，产生蒸汽供汽轮机使用。联合循环可以实现燃气轮机供热温度高和汽轮机排热温度低的双重优势。目前，这种联合循环机组的最高热效率已达到47%以上。如果用作热电机组，其燃料利用率可达80%左右。
混合动力的意义越来越广泛，如电动机加汽油机或柴油机，以应用各自的优点，屏蔽各自的缺点。然而，日产汽车工业公司将高性能的发电机和电动机放入柴油机的飞轮位置，成功开发出名副其实的混合动力发动机，即使两种原理同时工作的原动机(HIMR发动机)。混合动力发动机是未来动力技术的热点之一，有望成为一种既能维护美好环境，又不损害人类已经获得的便利的机器。
内燃机的发展历史表明，具有本质优势的新技术是具有生命力的新事物，将有广阔的发展前景。第一台实用内燃机的热效率只有4%，而蒸汽机的热效率已经达到8% ~ 10%。但是内燃机固有的优越性决定了它很快就会超越蒸汽机。
综上所述，21世纪的内燃机将面临来自各方面的挑战，它将朝着节能、燃料多样化、提高动力、延长寿命、提高可靠性、降低排放和噪声、减轻质量、减小体积、降低成本和简化维护的方向快速发展。21世纪，天然气、酒精、植物油、氢气等替代燃料将为内燃机增添新的活力，而内燃机的电控技术不仅能提高质量，还能延长内燃机行业的“寿命”。新材料和新工艺的技术革命给21世纪内燃机的发展带来了新的动力。21世纪的内燃机将在造福人类的同时弥补自身的缺陷，以尽可能完美的形象为人类做出新的贡献。