现在柴油机有啥新技术（各种先进技术加持）

在人们的印象中，柴油机都是傻大黑粗，技术落后，除了动力强劲之外一无是处。其实现代的柴油机随着现代科技的发展，也搭载了越来越多的先进技术，让柴油机的动力性、经济性越来越突出，而且噪音和排放控制得越来越好。当今先进的柴油机，是一种集冶金、材料、加工、自动控制、传感器、化工为一体的高科技产品。下面老侯就来给大家说说现代柴油机上的先进技术有哪些。

1、发动机材质与铸造：材料永远是现代工业的第一王牌。传统的柴油机一般使用灰铸铁铸造，现代的柴油机为了满足高强度和轻量化，越来越多地使用蠕墨铸铁。蠕墨铸铁中的石墨呈蠕虫状，兼具球墨铸铁的高强度和灰铸铁的铸造特性，性能优异。在某些乘用车上使用的小型柴油机也可以使用铝合金铸造。铸造技术也越来越先进，通常使用压力铸造、半固态铸造等措施，可以大幅提高零件的尺寸精度、缩短凝固时间、提升零部件强度，部分铸造零部件强度接近于锻造。在气缸体型式上，一般采用整体式气缸盖、龙门式曲轴箱，可以大幅度地提升气缸的刚性。

2、低摩擦、高强度活塞与活塞环：常规的柴油机活塞使用铝合金铸造，也有少量的柴油机采用铸铁活塞。为了保证强度大多采用全裙式拖板。现代的柴油机可以使用锻造半拖板式活塞，减轻活塞的重量。同时在活塞表面上涂覆一个特殊的涂层，可以大幅度降低活塞与气缸壁之间的摩擦，并降低拉缸风险。活塞环通常采用梯形环或者扭曲环，表面镀铬，强度更高、更耐磨，而摩擦系数却比较小，密封性更强。同时在活塞上有专门的冷却油道，采用机油喷油冷却，并在第一道气环处浇铸导热层，加强活塞的散热与润滑。

3、高强度曲轴：现代柴油机一般使用整体式铸造曲轴，材质为球墨铸铁或者铸钢。随着现代机械加工技术的进步，曲轴的加工精度越来越高，甚至可以控制到微米级。曲轴的轴颈表面通常使用氮化技术，以增强表面硬度，提高耐磨性能，提高曲轴的抗疲劳强度。

4、锻造连杆与连杆涨断技术：现代的柴油机越来越多地使用锻造连杆，并采用喷丸强化技术，可以大幅度提高连杆的强度、刚度以及抗疲劳强度。同时在连杆大头端定位，越来越多地使用涨断技术，安装后的连杆大头更接近于真园，连杆定位更精准，可以有效避免曲轴偏磨和活塞偏缸。

5、先进的进气与燃烧技术：现代的柴油机为了让更多的空气进入燃烧室，通常都使用涡轮增压、进气中冷、多气门（四气门）技术，可以把柴油机的功率和扭矩提升30%以上。部分乘用车柴油机还采用可变进气正时、可变气门升程、可变截面涡轮增压器、双增压器等技术，有效提升充气系数。现代柴油机大多采用ω型燃烧室，较小的面容比，中置喷油器，进气可以形成更强劲的进气涡流，燃烧更加稳定、柔和、充分，有利于提升柴油机的动力性能和排放水平。

6、电控燃油喷射技术：现代柴油机大多使用电控燃油喷射技术，它是通过采集各种传感器的信号，比如进气流量、进气压力、燃油温度、水温、曲轴位置、喷油压力等参数，通过微电脑来对喷油量、喷油规律、喷油时刻进行控制的技术。当今电控燃油喷射技术主要包括电控高压共轨、电控泵喷嘴、电控单体泵等，其中以高压共轨技术最先进。其中的喷油器是该技术的核心零部件，喷射压力高达2500bar，并且可以实现预喷射、主喷射、后喷射等多次喷射。常规的喷油器使用电磁阀控制，现在更先进的喷油器采用压电晶体替代电磁阀，喷油器的反应时间提高了一倍，实现了喷油曲线的自由控制，最新一代的压电晶体喷油器能对燃油进行二次加压，使喷油压力能提高到3000bar以上。

7、先进的尾气处理技术：柴油机的尾气中还有较高的氮氧化物和颗粒物，对大气的污染比较严重。现代柴油机大多使用废气再循环技术，将燃烧后废气的一部分（10%左右）返回燃烧室参与燃烧，这样可以降低燃烧温度，降低氮氧化物排放。还采用了低压缩比技术，可以降低氮氧化物的生成。同时还使用了更先进的尾气处理技术，包括颗粒捕捉器（DPF）和还原催化器（SCR）来降低氮氧化物的排放。所谓的“最贵排气管”就是从这儿来的。

8、先进的润滑技术：现代柴油机采用更先进的润滑技术，比如集成式机油模块、机油水冷、转子机油泵、活塞喷射润滑与冷却等，保证柴油机高速、高负荷工况下的润滑需求。同时现代柴油机越来越多的使用长效机油，换油周期甚至超过十万公里，极大的降低了保养费用，缩短了保养时间。

9、先进的冷却技术：柴油机的散热与热管理是非常重要的，也是发动机设计中的一个难题。现代柴油机一般使用强制循环水冷却系统，合理设计发动机气缸体水道，可以让冷却液均匀地流过发动机每一个角落，让散热更均衡，避免了老式柴油机部分气缸冷却不足的缺陷。现代柴油机大多使用免维护水泵，树脂叶轮，碳化硅密封圈，叶轮重量更轻、更耐腐蚀，防渗漏能力更强，使用寿命大大延长。为了避免冷却液腐蚀发动机，一般都使用专用防冻液，不允许用普通防冻液替代。同时采用电控硅油风扇离合器，可以更精准地控制风扇的转速，让发动机尽快升温，并保证高负荷时的冷却强度。

10、排气制动技术：现代柴油机一般都有排气制动技术，就是在气门上安装一套电控装置，可以在汽车滑行时控制气门的开启与关闭，以发动机制动来辅助行车制动，降低行车制动的负荷。

11、先进的螺栓连接技术：现代的柴油机工作压力大，负荷高，对零部件的连接强度提出了更高的要求。柴油机绝大多数零部件采用螺栓连接，一般采用高强度螺栓，挤压成型的螺栓孔，连接更可靠，防松动能力更强。对于气缸盖螺栓、曲轴连杆螺栓、飞轮螺栓等重要部位，一般采用高屈服强度螺栓，直接扭紧到螺栓的屈服点，最大程度保证连接强度。这种螺栓需要用规定的扭紧方式，并且螺栓是一次性的，不允许重复使用。

12、先进的密封技术：老式柴油机漏油是非常普遍的现象，现代的柴油机漏油现象大大减少，主要归功于先进的密封技术以及更精密的加工技术。曲轴的前、后油封，越来越多地使用 PTFE（含聚四氟乙烯高分子化学材料），密封性、抗高低温性能、耐腐蚀、耐老化性能更强，使用寿命更长。在各密封面，由于精密的机加工技术，平面度非常高，一般使用普通的厌氧密封胶就可以实现良好的密封，不再采用密封垫结构。

13、先进的启动技术：现代柴油机不论是冷启动能力还是热启动能力都非常强，几乎都可以做到“点火就着”。这是因为现代柴油机有一套先进的启动技术。首先是有一个大功率的起动机，保证柴油机有足够的启动转速；其次是有先进的启动控制逻辑，在启动阶段的喷油正时、喷油量等控制更精准；最后就是有火焰预热启动系统，可以在气温较低时加热进入燃烧室的空气，让冷启动更容易。

14、先进的技术参数：现代柴油机的技术参数，与传统柴油机简直是天地之差。现代十升左右排量的柴油机，最大功率一般都在400马力以上，最高可以超过600马力，最大扭矩超过1800牛米，发动机经济转速比较低，一般在1100~1400转/分钟之间。现代柴油机的燃油经济性也非常好，燃油消耗率一般在190~210 g/kw.h之间。作为对比，汽油机的燃油消耗率一般在230~260 g/kw.h之间，所以柴油机的燃油经济性是优于汽油机的。

所以，现代的柴油机并不是我们传统印象中的那么粗鄙不堪，而是一款高科技的产物。现今世界上比较先进的车用柴油机有德国的道依茨、曼、奔驰，美国的康明斯、卡特皮勒，日本的五十铃、三菱等。中国装机量比较大的柴油机是潍柴、玉柴、锡柴、康明斯等，这几款发动机都有各自的优势，搭载在不同的车型上。不过，现代柴油机的核心技术我们并没有掌握，比如电控燃油喷射系统，电控单元、喷油器、传感器等，基本被德国博世公司垄断。对此我只想说：革命尚未成功，我辈仍需努力！