你可能聽說過這樣一句話：“一輛柴油大卡車污染的汽車多達兩百輛。”
由于污染問題，很多人把柴油機比作“愚蠢的大濃煙”，但這并不是柴油機的原罪，而是受到大陸柴油技術落後的制約。 在國内市場上，很多人隻知道柴油發動機的優點，卻不了解其缺點：功率不足，油耗高、尾氣排放量大等。其實，這些缺點并不能影響柴油機的動力性和經濟性。 事實上，先進科技的柴油機，不僅動力強勁，再加上高品質的柴油，可以達到與普通汽油機相同的排放标準。
從性能上來說，柴油機的優勢更多，那麼為什麼不對落後的柴油機技術進行更新呢？
但是問題來了，柴油機的核心技術一直牢牢掌握在外國手中，想要提高柴油發動機的技術水準并不容易，很多小夥伴都想知道柴油機與汽油機相比有什麼優勢。
柴油機的核心技術有什麼難的？
中國制造要在哪些方面突破，才能緩解“卡脖子”的痛點？
在這一集裡，我們将探索柴油發動機的秘密
坦克、火車頭、船舶甚至農業機械都依賴柴油機，而柴油發動機具有高壓縮比、扭矩大、燃油經濟性好的巨大優勢。
什麼是高壓縮比？
它是使用相同的熱值的燃料，柴油機的熱力學過程可以釋放更多有用功，這使得柴油機的有效效率比汽油機高出近10%，這個數字不是一塊錢一毛錢的差别。
再加上油耗、油價和汽車數量，相當多。
柴油機和汽油機也有一個共同點，四沖程操作，什麼是四沖程？
也就是說，每個工作循環都要經曆進氣、壓縮、做工和排氣沖程，首先，車輛從進氣沖程開始，通過進氣沖程，打開進氣門的活塞向下移動，空氣被吸入氣缸注入燃料，然後，當閥門關閉，活塞上移，壓縮油氣混合物時，再進行一次壓縮沖程。
下一步是做功沖程，當複合氣體點燃，迫使活塞傳回到汽缸底部。
再看排氣沖程， 這個部分主要研究了不同轉速下的工作過程；第四部分：總結本文的内容并提出一些建議。在對本論文進行歸納整理之後，得出以下結論。 燃盡的石油和天然氣通過排氣閥從氣缸中排出，在做工流程相同的情況下，最大的差別是空氣的燃燒方式和燃料的燃燒方式，柴油機自然使用柴油，柴油粘度大，燃點少，不容易揮發，而且汽缸中的混合氣體是壓燃的，壓力越大，溫度越高，是以柴油發動機完全不需要點火系統。
另一方面，汽油發動機的是點燃的燃料，這種燃料需要在汽缸中由電火花點燃，這也是柴油發動機的壓縮比高于汽油發動機的原因。
其實在這裡，很多朋友都認為柴油發動機在原理上并不難操作，如果它和汽油發動機相似，為什麼柴油發動機核心技術，掌握在别人手裡呢？
當然，基礎柴油發動機并不難，但真正推出柴油發電首先要解決的問題是污染問題。
根據環保部釋出的《中國機動車環境管理年報（2017）》顯示，柴油車排放的氮氧化物占汽車排放總量的近七成，顆粒物占汽車排放總量的九成以上，而大陸大卡車的廢氣僅占機動車尾氣污染的5%。
為了解決污染問題，有必要提及一個系統，即電控柴油高壓共軌系統。
所謂高壓，是因為該系統使噴油系統的壓力是傳統柴油的3倍，壓力越高，霧化效果越好，燃燒的燃料越多，增加動力性，最終達到燃油經濟性的目的。
共軌是柴油機的大腦，通過公共供油管同時輸送給所有的噴油嘴，相同品質和壓力的燃料使柴油發動機運作更平穩，降低發動機振動和油耗，使發動機混合更均勻，燃燒更充分。
結果，不僅減少了污染，而且改善了動力性和經濟性。
高壓共軌雖然結構簡單實用，但使用高壓共軌很難解決柴油發動機燃燒效率高、低傳熱、高可靠性高、低摩擦損耗等一系列世界級的問題。
多年來，這項技術一直掌握在德國、美國和日本的手中，其中德國博世公司占據了85%的市場佔有率。
我們能依賴進口嗎?
答案是，沒有
随着柴油機開始大量取代汽油機，柴油發動機的使用範圍從拖拉機擴大到裝甲車和坦克等軍事裝置。 作為世界上最大的柴油發動機生産國和消費國之一，中國已成為世界柴油機第一生産大國。目前，大陸已經擁有了包括康明斯、博世在内的多家知名跨國集團。 可以說，柴油機行業的發展，從農業到國防，對中國都具有重要意義。
可以毫不誇張地說，在目前的國際形勢下，如果我們沒有自己的高壓共軌系統，高壓共軌系統的發展遲早是必經之路的。
那麼，中國如何實作彎道超車？
這可以追溯到挖掘機、拖拉機等非道路用車，因為利潤不如汽車市場高，而博世公司等外資品牌并不專注于此，這給了自主企業發展技術、占領市場的機會。
首先要提到的是1980年成立的無錫無錫油泵油嘴研究所，我們簡稱無油所，發展這個系統擺在大家面前的兩個問題，一個是控制系統問題，另一個是制造系統問題，後者是一個全球性制造難題。
在全球制造業中，電控共軌系統的精度要求在整個行業中是最高的，例如，電控共軌系統隻有幾個耦合件，但可以承受2000公斤以上的壓力，移動靈活，不洩漏，間隙隻有2-3微米。
為了開發這項技術，無油主管參觀了博世公司的工廠，但是博世公司展示了一條生産線，生産線使用了大量的自動化裝置，隻能看到機器人在重複自己的動作。說白了，這個顯示器不僅毫無意義，而且讓中國蒙在鼓裡。
但是，無油所的技術人員沒有被吓倒，而是開始訓練專業人員磨練他們的技能。
2005年，由200多人組成的一個小機關成功開發了一個柴油機電控高壓共軌塔燃油系統，安裝在卡車上，并成功地完成了1500公裡的無障礙路試。
至此，中國成了世界上第4個掌握該技術的國家。
與此同時，中國企業也在從其他技術方向尋找突破口，此時，電控直列泵是一個契機，雖然直線泵電控直列泵噴油壓力低，反應速度慢，隻能調噴油量，可以說完全滿足不了現代柴油機的要求。
但中國工程師改進了直列泵的噴射機構，将燃油加壓與調節功能脫鈎，使用高速電磁閥直接調節噴射，并建立了電控組合直列泵。這種組合直線泵不僅能将壓力提高到180MPa以上并在毫秒級内對泵作出反應，還能調節噴射的時間和頻率。
經過十幾年的發展，在非道路領域上，國内高壓共軌技術制造商以每年10萬台高壓共軌系統的銷量脫穎而出，技術上，國産共軌的噴油壓力已達到國際一流的水準。
在20209月16日，中國裝備制造業領軍企業濰柴集團釋出了全球首款柴油發動機熱效率突破50%的消息，這意味着中國柴油機可以輕松達到國六排放标準，濰柴跻身世界一流的柴油機制造商行列，柴油機技術達到世界頂尖技術還有一段時間。
但從無到有、從弱到強、從技術壁壘到打破壟斷，中國從後來居上，一路披荊斬棘，展現出最強的發展勢頭，柴油機核心技術不在中國手中，但中國将用創新解決行業的“卡脖子”痛點。