《技术的演化发展》PPT课件.ppt

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1、第9讲技术的演化发展刘金玉7/22/2021第十章技术的演化发展技术发展的动力机制技术演化的过程(技术与科学的协同进化)技术创新（技术的一般观点）科学、技术、工程与创新企业的创新战略与管理7/22/20212第一节技术发展的动力机制在不同的动力机制作用下，技术体现出以下发展模式科学理论导向型社会需要导向型现象发现导向型日常改进型7/22/20213一、科学理论导向型即先有基础理论的解决，然后有应用的研究才导致技术问题的突破。换言之，技术的发展需要科学研究为技术解决、克服相应的难题。重大的技术革命大多来自科学理论的推动。7/2

2、2/20214理论问题解决不仅引出技术上的应用，而且在技术的进一步发展中仍然需要来自科学探索的支持。微电子技术的形成过程就是科学探索不断发展的结果。其中一个重要变革来自晶体管技术的发展，它的形成需要固体物理学方面原创性的理论和实验工作为后盾。7/22/20215来自科学的最抽象的理论要获得最实际的应用，首先需要科学与技术的密切结合。以下几个方面的发展，为技术发展获得科学的支持提供了重要的条件：⑴新的工业革命引进了以科学为基础的技术；⑵新的产业普遍建立工业实验室或研究与开发(R&D)实验室；⑶世界上有各种各样的大公司雇用了大批

3、的科学家为技术服务。7/22/20216如在内燃机的的发展过程中：奥托循环和狄塞尔循环的提出，就是对到之前几十年间无数人的实践和创造活动得到了一个科学的总结，并有了质的飞跃，他们将前任粗浅的、纯经验的、凌乱无序的经验，加以继承、发展、总结、提高，找出了规律性，为现代汽油机和柴油机热力循环奠定了热力学基础，为内燃机的发展作出了伟大的贡献7/22/20217尼考罗斯·奥古斯特·奥托（公元1832～公元1891）1876年制造出第一台四部冲程内燃机，那就是至今已生产出数以亿计的四部冲程内燃机的样机。鲁道夫·狄塞尔（RudolfDi

4、esel）——柴油机之父随着对汽车油耗和排放的限制越来越严，柴油机对汽车生产商的吸引力也越来越大。7/22/20218科学的研究在一定程度上影响着实际的应用过程，避免了无谓的劳动，使应用科学家和工程师们能够快速、高效、经济地实现其目标。在现实生活中，由于人类不同活动领域的复杂程度以及相关学科发展的不平衡性，科学对这些领域的规范和指导作用的深度与广度是各不相同的。当然，科学虽然能够作为技术发明的基础，但是并不像人们一般估计的那样：新技术完全依赖于基础科学的进步。7/22/20219二、社会需要导向型近代以来，不同时期学者关于

5、技术的起源及其发展的观点各不相同，但唯一共通的一点就是认为，技术发展的动力来自社会的需求。社会需要主要是：经济发展与竞争、军事、市场等领域。这些需求在技术发展进程中具有重要的推动作用。7/22/202110汽油机的出现1883年，戴姆勒和迈巴赫制成了第一台四冲程往复式汽油机。汽油机在本世纪的发展历程，分四个阶段：第一阶段是上世纪最初二十年第二阶段时间在上世纪20年代第三阶段是从20年代后期到40年代早期第四阶段从上世纪50年代至今7/22/202111第一阶段：上世纪最初二十年，为适应交通运输的要求，以提高功率和比功率为主。

6、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。7/22/202112第二阶段：上世纪20年代，为满足满足提高汽油机功率和热效率的需求，汽油机技术主要解决其爆震燃烧问题。当时汽油机的压缩比达到4时，汽油机就发生爆震。为解决这一问题，美国通用公司的米格雷和鲍义德通过在汽油中加入少量的四乙基铝，干扰氧和汽油分子化合的正常过程，解决爆震问题，使压缩比从4提高到8，从而大大提高了汽油机的功率和热效率。7/22/202113第三阶段：从20年代后期到40年代早期，同样为了提高汽油机功率和热效率，在汽油机上装备增压器。从此

7、，废气涡轮增压可使气压增到1.4-1.6大气压。7/22/202114第四阶段：上世纪50年代至今，汽油机技术在原理重大变革之前发展已近极致。其结构越来越紧凑，转速越来越高。同时随着环境社会问题越来越严峻，汽油机已开始向低消耗、低排放发展。主要技术是：缸内喷射、多气门技术、进气滚流、稀薄分层燃烧、电子控制点火正时等。其集中体现在近年来研制成功并投产的缸内直喷分层充气稀燃汽油机（GDI）7/22/2021157/22/202116但是，同时必须指明的是，需求并非刺激发明者去发展技术的唯一理由以汽车为例，在奥托发明四冲程内燃发动

8、机之前，人们的生活过得也很快乐。汽车的发明既不是源于马匹的短缺，也不是国家领袖或有权威的人物的引导，或社会与个人对汽车交通的需求所致。需求在技术发展进程中具有重要的推动作用。7/22/202117三、现象发现导向型技术发明并不都是自觉地应用科学理论的结果，机遇和重大现象、事实发现也可以成为