提起柴油機，你先想到突突突的拖拉機，或是冒黑煙的大卡車？其實柴油機一直被我們誤會了，一臺擁有先進科技的柴油機搭配高品質(zhì)的柴油，可以比普通汽油機性能更好而且更環(huán)保！

不是所有柴油機都是“傻大笨粗冒黑煙”

　　從坦克到火車頭，從船舶到重載卡車，從工程設(shè)備到農(nóng)業(yè)機械，它們離不開的動力之源正是柴油機。在這些開山拓土的鋼鐵重器之外，柴油機在家庭用的乘用車上的應(yīng)用也越來越普遍，而這一切都源于柴油機極大的節(jié)能潛力。

　?。ê芏嗳讼胂蟮牡牟裼蜋CVS高性能柴油機）

　　由于柴油本身的特性，柴油機有著比汽油機更高的壓縮比，這意味著使用相同熱值的燃料，柴油機的熱力學過程可以釋放出更多的有用功，這讓柴油機的有效效率要比汽油機高出近10個百分點！

　　要知道，發(fā)動機即便是只提高1%的效率，將這個看似不起眼數(shù)字乘以油耗和油價，再乘以汽車的數(shù)量，就會被放大成巨額的真金白銀。

　　（軍事車輛一般搭載柴油機，圖為中國99A主戰(zhàn)坦克）

　　然而，柴油機的污染問題，卻限制了它在國內(nèi)的應(yīng)用——柴油機給人的印象普遍是“傻大笨粗冒黑煙”——但是這并非柴油機的原罪，而更多要歸咎于我國曾經(jīng)落后的柴油機技術(shù)。要知道，今天歐盟國家新車的柴油機化比例已經(jīng)超過了汽油機汽車，柴油機不僅有著遠低于汽油機的油耗，排放也已經(jīng)達到相近的水平。

　　以在美國出售的德國某品牌同一型號轎車為例，柴油版的油耗達到了百公里6.6升，而汽油版的則有百公里8.8升，差異顯著！

讓柴油機逆襲的黑科技：電控噴射

　　推廣柴油機對能源的意義不言而喻，而在這之前必須解決污染的問題。

　　根據(jù)環(huán)保部2017年發(fā)布的《中國機動車環(huán)境管理年報（2017）》，柴油車排放的氮氧化物接近汽車排放總量的七成，顆粒物超過九成，但這其中很大一部分是由國二法規(guī)以前的柴油機汽車排放造成。

　　為了克服這一難題，達到嚴格排放法規(guī)要求，過去十年中國自主企業(yè)們采用的技術(shù)手段紛紛登場，而其中的核心就是柴油機電子控制燃油噴射技術(shù)。

　　（柴油機燃燒過程示意圖）

　　最早的柴油機燃油噴射控制，是通過一系列復(fù)雜的機械裝置完成的，根據(jù)轉(zhuǎn)速不同，這套裝置可以自動調(diào)節(jié)噴油量、噴油時間等參數(shù)。但機械手段無法對這些參數(shù)進行主動控制，這導致柴油機在不同負荷和轉(zhuǎn)速下，得不到最合適的噴油時間和噴油量，因此產(chǎn)生大量的污染物。

　　隨著電子技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，更精確的電控設(shè)備應(yīng)運而生。電控噴射即用電子手段調(diào)整發(fā)動機的每循環(huán)噴油次數(shù)、噴油量、噴油時刻和噴射壓力，它讓柴油可以混合地更加均勻、燃燒也更加充分，因此不僅污染隨之減少，動力性和經(jīng)濟性也得到了提高。

　　作為柴油機節(jié)能減排最重要的技術(shù)，電控噴射系統(tǒng)的成本大約為整個柴油機成本的四分之一，整個柴油機的正向研發(fā)過程也是從電噴技術(shù)開始，根據(jù)電噴技術(shù)來設(shè)計發(fā)動機結(jié)構(gòu)。因此可以說噴油控制技術(shù)把握住了發(fā)動機的心臟跳動！

國外掌握柴油機核心科技，留給中國的時間不多了

　　面臨日益嚴格的排放標準，電控噴射技術(shù)已經(jīng)歷了多代更迭。更高的噴油壓力與更精確的噴油規(guī)律控制，是電控噴射技術(shù)的發(fā)展目標。而在目前的國內(nèi)市場，最為主流的柴油機電控噴射技術(shù)是高壓共軌技術(shù)。

　?。ǜ邏汗曹壪到y(tǒng)示意圖）

　　高壓共軌技術(shù)，可以將提高燃油壓力與噴油過程完全分開：通過柴油機驅(qū)動高壓油泵將燃油注入共軌并維持高壓，再通過噴油器的高速電磁閥控制噴射。高壓共軌技術(shù)可以穩(wěn)定的調(diào)節(jié)并保持供油壓力，實現(xiàn)精確的高壓噴射。

　　高壓共軌的結(jié)構(gòu)簡單，適用性強，噴油壓力極高（220MPa），因此在國內(nèi)市場廣受歡迎，但是這一簡單的結(jié)構(gòu)，卻存在著制造難點：極高的油壓對各部件的密封和控制都提出了很高的要求，所以生產(chǎn)制造高壓共軌，并實現(xiàn)精確控制，并不容易。

　　由于中國自主企業(yè)缺少相關(guān)技術(shù)積累，多年來國內(nèi)商用車柴油機電控市場一直被德國博世公司占據(jù)，市場份額高達85%。一家獨大的博世公司具有絕對的技術(shù)和成本優(yōu)勢，通過調(diào)動價格，就可以大幅擠壓自主企業(yè)的生存空間。

　　但是，當自主企業(yè)具備高壓共軌的產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)能力后，在商用車領(lǐng)域如果無法與博世正面抗衡，從工程車輛等非道路領(lǐng)域入手，將是一個收獲市場的好機會！

放棄“公路車”瞄準“工地車”，中國企業(yè)彎道超車

　　柴油機在挖掘機、拖拉機等非道路用車的應(yīng)用很廣泛，這一市場規(guī)模并不小，但由于利潤沒有汽車市場高，博世公司等外資品牌沒有把這當作主菜，這給了自主企業(yè)發(fā)展技術(shù)、占領(lǐng)市場的空間。然而必須要說，高壓共軌仍是未來主要的應(yīng)用趨勢。

　　為了積蓄力量，避免和博世的正面較量，中國企業(yè)走出了一條曲線救國的道路，即嘗試在自主高壓共軌技術(shù)成熟之前，從其他技術(shù)方向?qū)ふ彝黄频穆肪€。

　　電控直列泵就是這樣一個機會。電控直列泵從機械直列泵演變而來，但電控直列泵的噴油壓力低（小于120MPa），響應(yīng)慢（0.1秒級別），調(diào)節(jié)能力有限（只能調(diào)噴油量），這些特征讓它完全不足以滿足現(xiàn)代柴油機的要求。

　　在這種情形下，中國企業(yè)的工程師們改進了直列泵的噴射機構(gòu)，將燃油加壓與調(diào)節(jié)功能解耦，使用高速電磁閥直接調(diào)節(jié)噴射，制造了電控組合直列泵。

　　（中國發(fā)明的電控組合直列泵）

　　這一產(chǎn)品將噴油壓力提高到180MPa以上，響應(yīng)速度達到毫秒級，并且可以對噴油時刻、噴油次數(shù)都進行調(diào)節(jié)，可以說是世界上最先進的柴油直列泵。這一產(chǎn)品應(yīng)用在發(fā)動機上幾乎不需要改動發(fā)動機，就可以滿足油耗與排放要求，因此在國內(nèi)市場上獲得了廣泛的認可。

　?。ǚ堑缆奉I(lǐng)域?qū)Ω咝阅懿裼蜋C有很大需求）

　　在非道路領(lǐng)域，中國自主企業(yè)經(jīng)過十年的耕耘，市場方面，高壓共軌技術(shù)國產(chǎn)廠商已經(jīng)涌現(xiàn)出年銷量10萬套高壓共軌系統(tǒng)的佼佼者；技術(shù)方面：國產(chǎn)共軌的噴油壓力也不斷攀升，18~22Mpa的噴油壓力已達到國際一流水平，并發(fā)展出了高壓共軌、電控單體泵、電控泵噴嘴三條并行的解決方案。

　　這一過程中，自主企業(yè)探索并收獲了寶貴的研發(fā)成果與經(jīng)驗，自主零部件企業(yè)的研發(fā)體系也在不斷的學習中得到完善。

結(jié)語：

　　中國在柴油機領(lǐng)域的曲線救國方案逐漸收獲成效，排放法規(guī)的加嚴也促進了國內(nèi)車企對新能源汽車與節(jié)能汽車技術(shù)方案的探索。

　　柴油機在歐洲的成功推廣，提供了一個極佳的范例，啟發(fā)了政府、學術(shù)界與企業(yè)界思考柴油機技術(shù)在中國的節(jié)能潛力。而當自主企業(yè)掌握電控柴油機的核心技術(shù)，在非道路領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟，并不斷進入商用車領(lǐng)域時，無疑會為政府和上下游的同行們注入一針強心劑。

　　國產(chǎn)柴油機電控技術(shù)在國內(nèi)更廣泛的應(yīng)用，值得期待！而追求技術(shù)進步的的中國柴油機電控企業(yè)，必將會在更大舞臺上與強大的對手展開角逐。