柴油机为何受宠
柴油机是热效率最高，也是在当今人类社会中应用最为广泛的一种热力机械，它广泛地应用在包括汽车在内的国民经济的各个领域（汽车、拖拉机、工程机械、小型农用动力、工业固定发电、机车、船舶、军用等）。
1897年，鲁道夫·狄赛尔（RodolfDiesel）发明的第一台柴油机在德国奥古斯堡（Augsburg）的MAN公司运转以来，已经100多年过去了。经过多年来的不懈努力与发展，现代柴油机已达到很高的水平。
由于地球上的石油资源贮量与开发年代有限，更为了减少产生温室效应并导致全球气候变暖的二氧化碳（CO2）排放，人们对于内燃机（含汽油机、柴油机与气体燃料发动机）在节能与环保性能方面提出了越来越严格的要求。柴油机因为在经济性方面的巨大优势（比汽油机油耗低15％～30％左右）而得到了越来越广泛的应用，这也正是车用发动机柴油化的一个重要原因。
自从柴油机1924年首次用于载重车，1936年用于小轿车以来，目前在国际上载重车几乎100％地采用柴油机作为动力，轿车中的柴油机比重也日益提高。目前，欧洲的小轿车中使用柴油机的已达到30％以上，其中直喷式柴油机所占的比重不断增加，预计到2004年将达到90％以上。
柴油机最大的缺点是升功率指标不如汽油机（转速较低），噪声、振动较高，炭烟与颗粒（PM）排放比较严重。但随着柴油机技术水平的提高，有关问题正在得到或有可能在今后得到较好的解决，然而柴油机在节能与CO2排放方面的优势，则是包括汽油机在内的所有热力发动机无法取代的。目前，世界各国均在积极开发所谓“3升车”（百公里油耗为3升），其所用的发动机几乎无一例外都是小型直喷式柴油机，德国大众（VW）公司的路波（LUPO）车即为实例。
未来发展围绕五个技术
在车用柴油机方面，载重车用柴油机的发展较早且比较成熟，而轿车柴油机由于重量轻（只有100多公斤），体积小，转速与升功率高（转速超过4000转／分，升功率超过40千瓦／升），难度较大，因而集中了柴油机发展中的高新技术，代表了车用柴油机的发展趋势。这方面比较著名的机型有以大众公司为代表的TDI（Turbo—Dierect—Injection）柴油机。尽管世界各主要汽车与发动机公司开发的新一代柴油机各有特点，但大体上反映了以下发展趋势：1．直喷式柴油机的比例不断提高，采用直喷式柴油机的缸径也不断降低如戴姆勒·克莱斯勒公司用于SMART车的BENZOM—660机（D／S＝65．5／79毫米，3缸，排量0．8升），大众的LUPO机（D／S＝76．5／86．4毫米，3缸，排量1．19升）。
2．广泛采用增压、中冷与多气门技术
柴油机气缸内能燃烧的燃料量取决于进入气缸的充气量，为此车用柴油机上广泛采用了涡轮增压与中冷技术（TAC）。大型船用与机车柴油机一直采用4气门结构，车用柴油机缸径大于100毫米以上的均优先采用4气门结构，优点是除了充分利用气缸圆面积增加进气量与实现可变进气涡轮外，还可以将喷油器垂直中置，使油柱分布均匀，有利于燃烧过程中的优化。对于缸径小于100毫米的车用柴油机，有采用4气门，也有保持2气门的，如德国VW公司的LUPO机与BENZOM—660机，ELSBETT公司的油冷机（D／S＝82／92毫米）与奥地利斯泰尔（STEYR）公司的M1系列柴油机（D／S＝85／95毫米）。
3．实现高压喷射与电控，优化喷油规律发动机是汽车的动力与心脏部件，而喷油系统又是柴油机的心脏，目前国外车用柴油机喷油系统均沿着增加机械与液力刚度方向发展，为满足越来越严格的排放法规（欧Ⅲ与欧Ⅳ标准），喷油压力不断提高，目前在传统的泵管嘴系统中，喷油压力已普遍超过1000巴（bar），在新的高压喷射系统中，喷油压力已超过1500bar，甚至达到2000bar。
4．排气再循环（EGR）与排气后处理技术（机外净化）实现排气再循环可降低NOX，但不利于燃油经济性，若能实现EGR冷却与电控，则有利于改善综合性能。柴油机的排气后处理技术比汽油机困难，但是国外在微颗粒过滤及其再生技术与NOX催化还原技术方面已取得了长足的进步，可以适应未来欧Ⅳ排放法规的要求。
5．优化结构设计，减少摩擦与附件功率损失，提高机械效率柴油机的有效效率等于指示效率与机械效率的乘积，因此柴油机的燃油消耗率也直接受到机械效率的影响，国外在致力于完善缸内工作过程的同时，也十分重视减少摩擦损失和提高机械效率的研究。此外，以德国MTU公司为代表的部分停缸技术（CDA）也是一种有效手段。
总之，柴油机特别是轿车用的小型高速直喷式柴油机，是一项集热、机、电为一体的综合系统与高技术产品。随着电控技术的发展，柴油机的工作也不断向综合优化与智能化控制方向发展，性能不断改善，应用也会日益广泛。
我国应用前景广阔
我国是一个有10多亿人口的大国，石油产量只有1亿多吨，按人均石油贮量或产量来看，仍是一个贫油国家，石油供应不足部分仍需进口。目前，我国汽车产量与保有量在世界上所占份额虽然不大，但数量与比重均不断增加。从长远来看，对于汽车发动机的节能方面应当有更高的要求，为此柴油机在汽车上的应用有更广阔的前景。
目前，我国在载重车上已广泛采用了柴油机，如一汽集团的锡柴与大柴，东风集团的康明斯与朝柴，广西玉柴，均为一汽与东风载重车提供柴油机产品，但缸径均在100毫米以上。另外，南汽的依维柯与江西五十铃也为轻卡装备了缸径为93毫米和排量为2．5升左右的柴油机，这些柴油机不论是引进或自行开发（或仿制）的，均相当于国外20世纪80年代末和90年代初的水平，经过努力目前在排放方面也只能达到欧I标准。
但是，我国排量在2升（缸径在85毫米）以下高速车用柴油机，特别是轿车柴油机方面仍是空白，与欧洲和日本相比情况很不相称，至于柴油机的技术水平方面差距就更大了。因此，积极引进与开发包括轿车柴油机在内的车用柴油机，乃是我国汽车工业面临的一项十分重要与艰巨的任务。
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