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1882年德國人狄賽爾（Rudolf Diesel）提出了柴油機(jī)工作原理，1896年制成了第一臺四沖程柴油機(jī)。一百多年來，柴油機(jī)技術(shù)得以全面的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域起來越廣泛。大量研究成果表明，柴油機(jī)是目前被產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的各種動(dòng)力機(jī)械中熱效率最高、能量利用率最好、最節(jié)能的機(jī)型。裝備了最先進(jìn)技術(shù)的柴油機(jī)，升功率可達(dá)到30～50kWh/L，扭矩儲備系數(shù)可達(dá)到0.35以上，最低燃油耗可達(dá)到198g/kWh，標(biāo)定功率油耗可達(dá)到204g/kWh；柴油機(jī)被廣泛應(yīng)用于船舶動(dòng)力、發(fā)電、灌溉、車輛動(dòng)力等廣闊的領(lǐng)域，尤其在車用動(dòng)力方面的優(yōu)勢最為明顯，全球車用動(dòng)力"柴油化"趨勢業(yè)已形成。在美國、日本以及歐洲100%的重型汽車使用柴油機(jī)為動(dòng)力。在歐洲，90%的商用車及33%的轎車為柴油車。在美國，90%的商用車為柴油車。在日本，38%的商用車為柴油車， 9.2%的轎車為柴油車。據(jù)專家預(yù)測，在今后20年，甚至更長的時(shí)間內(nèi)柴油機(jī)將成為世界車用動(dòng)力的主流。世界汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家政府對柴油機(jī)發(fā)展也給予了高度重視，從稅收、燃料供應(yīng)等方面采取措施促進(jìn)柴油機(jī)的普及與發(fā)展。

 一、國外柴油機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 　　

現(xiàn)代的調(diào)整高性能柴油機(jī)由于熱效率比汽油機(jī)高、污染物排放比汽油機(jī)少，作為汽車動(dòng)力應(yīng)用日益廣泛。西歐國家不但載貨汽車和客車使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)， 而且轎車采用柴油機(jī)的比例也相當(dāng)大。最近， 美國聯(lián)邦政府能源部和以美國三大汽車公司為代表的美國汽車研究所理事會正在開發(fā)新一代經(jīng)濟(jì)型轎車同樣將柴油機(jī)作為動(dòng)力配置。經(jīng)過多年的研究、大量新技術(shù)的應(yīng)用，柴油機(jī)最大的問題煙度和噪聲取得重大突破，達(dá)到了汽油機(jī)的水平。 下面是國外柴油機(jī)應(yīng)用的一些先進(jìn)技術(shù)：

（一）共軌與四氣門技術(shù) 　

　國外柴油機(jī)目前一般采用共軌新技術(shù)、四氣門技術(shù)和渦輪增壓中冷技術(shù)相結(jié)合， 使發(fā)動(dòng)機(jī)在性能和排放限值方面取得較好的成效，能滿足歐3排放限值法規(guī)的要求。　四氣門結(jié)構(gòu)（二進(jìn)氣二排氣）不僅可以提高充氣效率，更由于噴油嘴可以居中布置， 使多孔油束均勻分布，可為燃油和空氣的良好混合創(chuàng)造條件；同時(shí)，可以在四氣門缸蓋上將進(jìn)氣道設(shè)計(jì)成兩個(gè)獨(dú)立的具有為同形狀的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)可變渦流。 這些因素的協(xié)調(diào)配合，可大大提高混合氣的形成質(zhì)量（品質(zhì)），有效降低碳煙顆粒、HC 和 NOX 排放并提高熱效率。

（二）高壓噴射和電控噴射技術(shù) 　　

高壓噴射和電控噴射技術(shù)是目前國外降低柴油機(jī)排放的重要措施之一， 高壓噴射和電控噴射技術(shù)的有效采用，可使燃油充分霧化，各缸的燃油和空氣混合達(dá)到最佳， 從而降低排放，提高整機(jī)（車）性能。

 （三）增壓中冷技術(shù) 　

　采用渦輪增壓增加柴油機(jī)的空氣量，提高燃燒的過量空氣因數(shù)是降低大負(fù)荷工況排氣煙度、 PM 排放量以及燃油消耗的有效措施。有效的空--空中冷系統(tǒng)，可使增壓空氣溫度下降到50℃以下，工作循環(huán)溫度的下降有助于NOX的低排放和PM的下降，故目前重型車用柴油機(jī)都普遍是增壓中冷型， 不僅有助于低排放而且燃油經(jīng)濟(jì)性良好。此外，渦輪前排氣旁通閥的應(yīng)用，不僅能降低PM和CO排放，還可以改善渦輪增壓柴油機(jī)的瞬態(tài)性能和低速扭矩。

（四）排氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)的應(yīng)用 　

　 EGR 是目前發(fā)達(dá)國家先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)中普遍采用的技術(shù)，其工作原理是將少量廢氣引入氣缸內(nèi)， 這種不可再燃燒的 CO2 及水蒸汽廢氣的熱容量較大，能使燃燒過程的著火延遲期增加，燃燒速率變慢， 缸內(nèi)最高燃燒溫度下降，破壞 NOX 的生成條件。EGR技術(shù)可使機(jī)動(dòng)車NOX排放明顯降低，但對重型車用柴油機(jī)而言，目前傾向于使用中冷EGR技術(shù)，因?yàn)槠洳粌H能明顯降低NOX， 還能保持其他污染物的低水平。

（五）后處理技術(shù) 　

　 柴油機(jī)后處理的目標(biāo)是進(jìn)一步改善PM和NOX的排放。 目前主要采用加裝氧化型催化轉(zhuǎn)化器和研究開發(fā) NOX 催化轉(zhuǎn)化器以及具有良好再生能力的微粒捕集器。

（六）柴油 　

　 柴油的生產(chǎn)和貯存條件，是保證柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（車）正常運(yùn)轉(zhuǎn)延長使用壽命和保持低排放的重要保證。 例如瑞典的一級柴油使用中可減少CO排放達(dá)54%，HC 和 NOX 排放達(dá)10%，PM 排放減少14%～47%。 發(fā)達(dá)國家已普遍使用燃料清凈劑，既能節(jié)省燃料，又能清除積碳、降低排放。

（七）乳化柴油的應(yīng)用 　

　 柴油加水摻合乳化劑，使其形成較為穩(wěn)定的含水乳化柴油， 這類改進(jìn)型燃料的使用可明顯降低柴油機(jī)（車）的排放，尤其是NOX和PM。目前美國報(bào)道這方面進(jìn)展較多，我國也在這方面進(jìn)行研究，且已取得可喜進(jìn)展。加水20%乳化柴油（70天不分層）， 在大型柴油機(jī)上100%負(fù)載工況下，功率不減，節(jié)油明顯，動(dòng)力輸出比柴油上升4.3%，且煙度和NOX排放下降明顯。然而，盡管這項(xiàng)技術(shù)對低排放有好處，但其潛在的問題如水結(jié)冰、 水對發(fā)動(dòng)機(jī)的腐蝕等問題尚待解決。

（八）降低機(jī)油消耗 　

 柴油機(jī)排放的顆粒物中，有相當(dāng)一部分來自餾分較重的機(jī)油的燃燒。為了滿足日益嚴(yán)格的柴油機(jī)（車）排放限值標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須把來自機(jī)油的燃燒降至最低限度， 即在保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，最大限度地減少機(jī)油的消耗。為了降低柴油機(jī)的機(jī)油消耗，活塞環(huán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和制造及缸套間的科學(xué)配置非常重要。

 二、我國柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展 　

　我國柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)自20世紀(jì)80年代以來有了較快的發(fā)展， 隨著一批先進(jìn)機(jī)型和技術(shù)的引進(jìn)，我國柴油機(jī)總體技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到國外80年代末90年代初水平，一些國外柴油機(jī)近幾年開始采用的排放控制技術(shù)在少數(shù)國產(chǎn)柴油機(jī)上也有應(yīng)用。最新開發(fā)投產(chǎn)的柴油機(jī)產(chǎn)品的排放水平已經(jīng)達(dá)到歐1排放限值要求，一些甚至可以達(dá)到歐2排放限值要求。但我國柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展仍然面臨著許多問題?！　?o:p>

（一）我國重型柴油車的產(chǎn)量在逐年增加，中型、輕型車柴油化步伐也在加快，但在微型汽車、轎車領(lǐng)域，柴油車所占比例仍為零。而另一方面，我國中型柴油機(jī)市場已呈現(xiàn)供大于求，輕型柴油機(jī)市場也趨向飽和，但骨干企業(yè)正在生產(chǎn)的多數(shù)產(chǎn)品從技術(shù)角度已應(yīng)是淘汰產(chǎn)品，發(fā)展?jié)摿Σ淮??！　?span lang="EN-US">

（二）柴油機(jī)行業(yè)投入不足，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)工藝水平、規(guī)模發(fā)展和自主開發(fā)能力的提高。 現(xiàn)在，我國柴油機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，整體技術(shù)水平落后于國際先進(jìn)水平10至20年，也落后于國內(nèi)車用汽油機(jī)的發(fā)展，還不具備完整的全新柴油機(jī)產(chǎn)品和關(guān)鍵零部件開發(fā)能力。 許多國外已經(jīng)普遍采用的技術(shù)在我國仍處于研究階段，有些甚至仍是空白?！?o:p>

?。ㄈ┪覈裼蜋C(jī)技術(shù)的落后、產(chǎn)品質(zhì)量差以及車輛使用中維修保養(yǎng)措施不力，導(dǎo)致低性能、高排放柴油車在使用中對城市環(huán)境和大氣質(zhì)量造成不良影響，使社會產(chǎn)生"厭柴"心理。 　

?。ㄋ模┎裼推焚|(zhì)差、柴油標(biāo)準(zhǔn)的制修訂嚴(yán)重滯后于汽車工業(yè)發(fā)展的需要，對柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及各種新技術(shù)、 改善柴油機(jī)排放措施的應(yīng)用造成障礙。 　　有關(guān)專家近日指出，應(yīng)逐步減少行政干預(yù)，加強(qiáng)宏觀調(diào)控。不同類型的車輛均應(yīng)以滿足法規(guī)作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)和支持技術(shù)先進(jìn)柴油車的使用；做好車用柴油機(jī)發(fā)展的全面規(guī)劃，有步驟、有計(jì)劃地解決技術(shù)水平落后、產(chǎn)品不全、"缺重少轎"等問題，從而提高柴油機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量；加大對柴油機(jī)的科技投入，開展重點(diǎn)科技項(xiàng)目的攻關(guān)工作； 盡快建立和完善排放及能源法規(guī)；盡快實(shí)施燃油稅，汽油和柴油的燃油稅應(yīng)同時(shí)實(shí)施，對高品質(zhì)的燃油實(shí)行稅收優(yōu)惠政策；采取切實(shí)可行的措施以提高車用柴油的品質(zhì)，并盡快制定車用柴油標(biāo)準(zhǔn)。 　

　科技部、中國內(nèi)燃機(jī)、中國汽車工程學(xué)會、大眾汽車公司以及國內(nèi)柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)等國內(nèi)外知名汽車專家們呼吁：應(yīng)當(dāng)用一分為二的觀點(diǎn)來看待各種車用動(dòng)力的發(fā)展，以完善的法規(guī)、科學(xué)的政策引導(dǎo)車輛的使用，以是否滿足標(biāo)準(zhǔn)限值作為衡量一個(gè)產(chǎn)品能否在市場銷售的唯一標(biāo)準(zhǔn)，有效發(fā)揮各種車用動(dòng)力形式在不同運(yùn)輸環(huán)境中的作用。我國柴油機(jī)技術(shù)的攻關(guān)重點(diǎn)應(yīng)放在電控技術(shù)、排放后處理技術(shù)、整機(jī)開發(fā)和匹配技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究和材料開發(fā)上；提高柴油品質(zhì)，為各類柴油機(jī)新技術(shù)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)；把高速公路使用8噸以上柴油載貨車作為我國柴油車發(fā)展的重點(diǎn)，并為發(fā)展柴油轎車做好前期準(zhǔn)備。