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1簡介

特點

柴油發(fā)動機的優(yōu)點是扭矩大、經(jīng)濟性能好。柴油發(fā)動機的工作過程與汽油發(fā)動機有許多相同的地方，每個工作循環(huán)也經(jīng)歷進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。但由于柴油機用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻比汽油低，因此，可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。不同之處主要有，柴油發(fā)動機的氣缸中的混合氣是壓燃的，而非點燃的。柴油發(fā)動機工作時，進入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點的時候，溫度可以達到500-700℃，壓力可以達到40—50個大氣壓。活塞接近上止點時，供油系統(tǒng)的噴油嘴以*的壓力在極短的時間內(nèi)向氣缸燃燒室噴射燃油，柴油形成細微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，可燃混合氣自行燃燒，猛烈膨脹產(chǎn)生爆發(fā)力，推動活塞下行做功，此時溫度可達1900-2000℃，壓力可達60-100個大氣壓，產(chǎn)生的扭矩很大，所以柴油發(fā)動機廣泛的應(yīng)用于大型柴油設(shè)備上。

傳統(tǒng)柴油發(fā)動機的特點：熱效率和經(jīng)濟性較好，柴油機采用壓縮空氣的辦法來提高空氣溫度，使空氣溫度超過柴油的自燃點，這時再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時自己點火燃燒。因此，柴油發(fā)動機無需點火系統(tǒng)。同時，柴油機的供油系統(tǒng)也相對簡單，因此柴油發(fā)動機的可靠性要比汽油發(fā)動機的好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油機壓縮比很高。熱效率和經(jīng)濟性都要好于汽油機，同時在相同功率的情況下，柴油機的扭矩大，大功率時的轉(zhuǎn)速低，適合于載貨汽車的使用。

但柴油機由于工作壓力大，要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強度和剛度，所以柴油機比較笨重，體積較大；柴油機的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高；另外，柴油機工作粗暴，振動噪聲大；柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車時起動困難。由于上述特點，以前柴油發(fā)動機一般用于大、中型載重貨車上。傳統(tǒng)上，柴油發(fā)動機由于比較笨重，升功率指標(biāo)不如汽油機（轉(zhuǎn)速較低），噪聲、振動較高，炭煙與顆粒（PM）排放比較嚴(yán)重，所以一直以來很少受到轎車的青睞。特別是小型高速柴油發(fā)動機的新發(fā)展，一批*的技術(shù)，例如電控直噴、共軌、渦輪增壓、中冷等技術(shù)得以在小型柴油發(fā)動機上應(yīng)用，使原來柴油發(fā)動機存在的缺點得到了較好的解決，而柴油機在節(jié)能與CO2排放方面的優(yōu)勢，則是包括汽油機在內(nèi)的所有熱力發(fā)動機無法取代的，成為“綠色發(fā)動機”，

柴油用英文表示為Diesel，這是為了紀(jì)念柴油發(fā)動機的――魯?shù)婪颉さ胰麪枺≧udolfDiesel）。[1] 

狄塞爾生于1858年，德國人，畢業(yè)于慕尼黑工業(yè)大學(xué)。1879年，狄塞爾大學(xué)畢業(yè)，當(dāng)上了一名冷藏專業(yè)工程師。在工作中狄塞爾深感當(dāng)時的蒸氣機效率極低，萌發(fā)了設(shè)計新型發(fā)動機的念頭。在積蓄了一些資金后，狄塞爾辭去了制冷工程師的職務(wù)，自己開辦了一家發(fā)動機實驗室。

針對蒸汽機效率低的弱點，狄塞爾專注于開發(fā)率的內(nèi)燃機。19世紀(jì)末，石油產(chǎn)品在歐洲極為罕見，于是狄塞爾決定選用植物油來解決機器的燃料問題（他用于實驗的是花生油）。因為植物油點火性能不佳，無法套用奧托內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)。狄塞爾決定另起爐灶，提高內(nèi)燃機的壓縮比，利用壓縮產(chǎn)生的高溫高壓點燃油料。后來，這種壓燃式發(fā)動機循環(huán)便被稱為狄塞爾循環(huán)。

像所有偉大的發(fā)明家一樣，狄塞爾的前進道路上困難重重。實驗證明，植物油燃燒不穩(wěn)定，成本也太高，難以承擔(dān)狄塞爾的“重任”。好在當(dāng)時石油制品在歐洲逐漸普及，狄塞爾選擇了本來用于取暖的重餾分燃油———柴油作為機器的燃料。壓燃式發(fā)動機的結(jié)構(gòu)強度始終是個難題。一次實驗中，汽缸上的零件象炮彈碎片一樣四處飛散，差點兒造成人員傷亡。實驗不順利，狄塞爾的資金也漸漸耗盡。他不得不回到制冷機工廠謀生。但狄塞爾沒有向困難屈服，他利用業(yè)余時間繼續(xù)實驗，一步步完善自己的機器。

1892年，狄塞爾終于研發(fā)出一臺實用的柴油動力壓燃式發(fā)動機。這種發(fā)動機扭矩大，油耗低，可使用劣質(zhì)燃油，顯示出輝煌的發(fā)展前景。狄塞爾隨即投入到柴油機生產(chǎn)的商業(yè)冒險中。不幸的是，作為的工程師，狄塞爾缺乏商業(yè)頭腦。他在經(jīng)濟上漸漸陷入困境。1913年狄塞爾已處于破產(chǎn)的邊緣。但狄塞爾發(fā)明的柴油機，在汽車、船舶和整個工業(yè)領(lǐng)域得到越來越廣泛的發(fā)展。

1976年，德國大眾首先在高爾夫轎車上采用柴油發(fā)動機；

1989年，德國大眾高爾夫柴油車獲得“低排放車”的稱號。同年大眾從Fiat的研發(fā)機構(gòu)獲得部分技術(shù)，制造出臺帶有增壓、直噴技術(shù)的5缸發(fā)動機R5 TDI，這臺發(fā)動機被放在奧迪100車型上試用。

1990年，德國大眾正式推出增壓、直噴系列柴油機TDI，從此德國大眾在柴油動力技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用上一直走在世界的前沿；

1993年，開發(fā)出4缸渦輪增壓直噴柴油發(fā)動機（TDI）；

1995年，開發(fā)出自然吸氣式直噴（SDI）柴油發(fā)動機；

1995年，開發(fā)出變截面渦輪增壓器VGT；

1998年，開發(fā)出泵噴嘴（Pumpe Düse）技術(shù)；

1999年，開發(fā)出百公里油耗3升的路波轎車柴油動力。而一升級柴油動力轎車的出世創(chuàng)造了百公里油耗0.99升的記錄，成為世界上省油的轎車。發(fā)動機采用鋁制自然吸氣式單缸柴油機，采用了*的高壓直接噴射技術(shù)，排量為0.3升；

2002年，一汽-大眾將捷達SDI轎車投放中國市場；

2004年，一汽-大眾引入TDI技術(shù)。

2發(fā)展前景

柴油發(fā)動機應(yīng)用廣泛，處在所屬產(chǎn)業(yè)鏈的相對核心的位置。在過去十多年的發(fā)展中，柴油發(fā)動機生產(chǎn)業(yè)形成了一系列的配套企業(yè)，很多的柴油發(fā)動機企業(yè)更多充當(dāng)了總承裝配者的角色，而柴油發(fā)動機的一些關(guān)鍵的零部件：曲柄連桿、活塞、氣缸套、凸輪已交由專業(yè)公司生產(chǎn)。專業(yè)化分工使得柴油發(fā)動機廠商能更加集中自身的優(yōu)勢，專注于柴油發(fā)動機的設(shè)計的和制造。

柴油發(fā)動機主要用于終配套產(chǎn)品，比如大功率高速柴油機主要配套重型汽車、大型客車、工程機械、船舶、發(fā)電機組等。因此，柴油機行業(yè)的發(fā)展在很大程度上取決于相關(guān)終端產(chǎn)品市場情況。

在農(nóng)用柴油機領(lǐng)域，發(fā)展中國家的市場增長將彌補發(fā)達國家的市場滑落，全球人口的快速增長，以及老舊設(shè)備的更新?lián)Q代都對農(nóng)業(yè)機械有較大需求，全球農(nóng)用柴油機市場將呈現(xiàn)高速增長。在航空發(fā)動機領(lǐng)域，發(fā)動機產(chǎn)業(yè)是航空工業(yè)的核心細分子行業(yè)，未來發(fā)展前景非常廣闊。綜合以上對各領(lǐng)域的分析，我們認為，全球柴油發(fā)動機將保持8%的速度穩(wěn)步向前發(fā)展。

3工作原理

柴油發(fā)動機的工作過程其實跟汽油發(fā)動機一樣的，每個工作循環(huán)也經(jīng)歷進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。

吸入的是純空氣。在壓縮行程接近終了時，柴油經(jīng)噴油泵將油壓提高到10MPa以上，通過噴油器噴入氣缸，在很短時間內(nèi)與壓縮后的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。由于柴油機壓縮比高（一般為16-22），所以壓縮終了時氣缸內(nèi)空氣壓力可達3.5-4.5MPa，同時溫度高達750-1000K（而汽油機在此時的混合氣壓力會為0.6-1.2MPa，溫度達600-700K），大大超過柴油的自燃溫度。因此柴油在噴入氣缸后，在很短時間內(nèi)與空氣混合后便立即自行發(fā)火燃燒。氣缸內(nèi)的氣壓急速上升到6-9MPa，溫度也升到2000-2500K。在高壓氣體推動下，活塞向下運動并帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而作功，廢氣同樣經(jīng)排氣管排入大氣中。

普通柴油機的供油系統(tǒng)是由發(fā)動機凸輪軸驅(qū)動，借助于高壓油泵將柴油輸送到各缸燃油室。這種供油方式要隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而變化，做不到各種轉(zhuǎn)速下的佳供油量。

共軌噴射式供油系統(tǒng)由高壓油泵、公共供油管、噴油器、電控單元（ECU）和一些管道壓力傳感器組成，系統(tǒng)中的每一個噴油器通過各自的高壓油管與公共供油管相連，公共供油管對噴油器起到液力蓄壓作用。工作時，高壓油泵以高壓將燃油輸送到公共供油管，高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成閉環(huán)工作，對公共供油管內(nèi)的油壓實現(xiàn)控制，*改變了供油壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的現(xiàn)象。其主要特點有以下三個方面：

1．噴油正時與燃油計量*分開，噴油壓力和噴油過程由ECU適時控制；

2．可依據(jù)發(fā)動機工作狀況去調(diào)整各缸噴油壓力，噴油始點、持續(xù)時間，從而追求噴油的佳控制點；

3．能實現(xiàn)很高的噴油壓力，并能實現(xiàn)柴油的預(yù)噴射。

柴油機曲柄連桿機構(gòu)

工作條件：柴油機工作時，內(nèi)部曲柄連桿機構(gòu)直接與高溫高壓氣體接觸，曲軸的旋轉(zhuǎn)速度又很高，活塞往復(fù)運動的線速度相當(dāng)大，同時與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，曲柄連桿機構(gòu)還受到化學(xué)腐蝕作用，并且潤滑困難。可見，曲柄連桿機構(gòu)的工作條件相當(dāng)惡劣，它要承受高溫、高壓、高速和化學(xué)腐蝕作用。

組成：曲柄連桿機構(gòu)的主要零件可以分為三組，機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組。

功用：曲柄連桿機構(gòu)是柴油機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的傳動機構(gòu)，用來傳遞力和改變運動方式。工作中，曲柄連桿機構(gòu)在作功行程中把活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，即進氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)直線運動。總的來說曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機借以產(chǎn)生并傳遞動力的機構(gòu)。通過它把燃料燃燒后發(fā)出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。

負荷特性

柴油機的負荷通常是指柴油機阻力矩的大小。由于平均有效壓力與扭矩成正比，所以常用平均有效壓力來表示負荷。柴油機的工況是由轉(zhuǎn)速和負荷共同決定的。所謂負荷特性是指柴油機轉(zhuǎn)速不變時，其他主要性能參數(shù)（燃油消耗率ge、耗油量Gf和排氣溫度tr等）隨負荷而變化的關(guān)系。這時由于轉(zhuǎn)速是常數(shù)，所以有效功率可以用來作度量負荷。在發(fā)動機調(diào)試過程中，經(jīng)常用負荷特性作為其性能比較的標(biāo)準(zhǔn)。另外，負荷特性給出了在等速條件下，發(fā)動機的負荷與燃油消耗率的關(guān)系，因此，對負荷可以在很大范圍內(nèi)改變，而轉(zhuǎn)速基本維持不變的固定式發(fā)動機（如發(fā)電機組用發(fā)動機）具有特殊的意義。如果從發(fā)動機上測出一系列不同轉(zhuǎn)速下的負荷特性曲線，則可選擇出固定式或運輸式發(fā)動機的經(jīng)濟工況。柴油機在運轉(zhuǎn)中，充氣量變化不大，主要是通過改變每循環(huán)供油量來改變混合氣的濃度（即過量空氣系數(shù)），從而調(diào)節(jié)柴油機的負荷（稱為質(zhì)調(diào)節(jié)〉。換句話說，柴油機主要是通過改變噴油泵調(diào)節(jié)桿的位置，用增加或減少供油量的方法來改變負荷。圖是柴油機按負荷特性運轉(zhuǎn)時一些參數(shù)隨負荷變化的一般規(guī)律。柴油機增加負荷就意味著增加每循環(huán)供油量，所以耗油量Gf隨負荷的增加而增加，而過量空氣系數(shù)a隨負荷的增加而減小；供油量多，放熱也多，使排氣溫度tr隨負荷的增加而升高。在空負荷時，Ne=0，Pi=Pm，這時m= 0，所以ge為無窮大。隨著負荷的增加，m迅速上升，而ge反而下降。當(dāng)負荷增加到A點時，ge達到小值。再繼續(xù)增加負荷，由于過量空氣系數(shù)a減小，混合氣形成和燃燒惡化，ge反而升高。排氣煙度隨負荷的增加曲'增加，但在低負荷時增加緩慢，且低負荷時煙度很小，肉眼看不出，通常被認為是排氣無煙。在高負荷時，煙度迅速增加.當(dāng)接近大功率時，由于a減小，混合氣形成和燃燒惡化，燃燒不*，排氣煙度急劇增加（圖中B點），此時燃油消耗率ge也迅速升髙?；钊推咨w等機件的熱負荷也迅速増大。如果再繼續(xù)增加供油量，則柴油機排氣大量冒黑煙，功率反而下降，因此柴油機存在一個冒煙極限。為了保證柴油機安全可靠地運行，不允許柴油機在冒煙極限下工作。

傳感器

美國德爾福宣布開發(fā)出了可更準(zhǔn)確檢測出機油狀態(tài)的柴油發(fā)動機機油傳感器。該傳感器通過檢測機油的狀態(tài)來確定機油更換時間，比根據(jù)行駛周期進行推算，可大幅度延長更換機油和過濾器的時間間隔。新傳感器除測定原來的粘度和介電率外，還測定煤煙含量和燃料對機油的稀釋度，從而能更準(zhǔn)確地檢測出機油狀態(tài)。將于2009年開始面向卡車廠商量產(chǎn)。

由于柴油發(fā)動機引擎控制使用多個后噴射的情況增多，經(jīng)由活塞環(huán)摻入機油而稀釋機油的燃料量不斷增加，這樣很容易降低機油的潤滑性和粘度。另外，煤煙通過EGR（排氣再循環(huán)）混入機油的量增加，導(dǎo)致添加劑效果降低、機油粘度升高。由于只測定粘度，容易受這兩個相反因素的影響，難以準(zhǔn)確掌握機油的惡化程度。

燃料對機油的稀釋度，可通過改進過的粘度測定系統(tǒng)根據(jù)對流時間進行測定。另一方面，煤煙的含有量可通過檢測出的介電率變化進行推算。該傳感器可測定機油溫度和機油量，設(shè)想安裝于機油箱底殼或引擎體上，外形設(shè)計為小尺寸。

該傳感器除可用于商用卡車柴油發(fā)動機外，還可用于大型SUV和皮卡車等輕型車柴油發(fā)動機以及工業(yè)用柴油發(fā)動機等。

區(qū)別

汽油發(fā)動機一般將汽油噴入進氣管同空氣混合成為可燃混合氣再進入汽缸，經(jīng)火花塞點火燃燒膨脹做功。人們通常稱它為點燃式發(fā)動機。而柴油機一般是通過噴油泵和噴油咀將柴油直接噴入發(fā)動機氣缸，和在氣缸內(nèi)經(jīng)壓縮后的空氣均勻混合，在高溫、高壓下自燃，推動活塞做功。人們把這種發(fā)動機通常稱之為壓燃式發(fā)動機。

汽油機汽車具有轉(zhuǎn)速高（轎車用汽油機轉(zhuǎn)速可高達5000—6000轉(zhuǎn)/分，貨車用汽油機達4000轉(zhuǎn)/分左右）質(zhì)量輕、工作時噪聲小、起動容易、制造和維修費用低等特點，故在轎車和中、小型貨車及軍用越野車上得到廣泛應(yīng)用。其不足之處是燃油消耗較高，因而燃油經(jīng)濟性較差。柴油機汽車因壓縮比高，燃油消耗平均比汽油機汽車低30%左右，所以燃油經(jīng)濟性較好。1.7升柴油轎車比1.6升汽油轎車每百公里可節(jié)約2升油。一般貨車大都采用柴油機。柴油機的弱點是轉(zhuǎn)速較汽油機低（一般高轉(zhuǎn)速在2500—3000轉(zhuǎn)/分左右）、質(zhì)量大、制造和維修費用高（因為噴油泵和噴油器加工精度要求高）。它的應(yīng)用范圍正在向中、輕型貨車擴展。國外柴油轎車也有很快的發(fā)展，其高轉(zhuǎn)速可達5000轉(zhuǎn)/分。

4美國與柴油機

柴油發(fā)動機不僅在CO2的排放上已經(jīng)遠遠汽油發(fā)動機，而且在不久的將來燃料中的含硫量也將少于汽油發(fā)動機。一直以來，汽車尾氣都被認為是引發(fā)溫室效應(yīng)的重要原因之一。而美國和中國則被認為是CO2排放量大的兩個國家。

據(jù)調(diào)查，2004年歐洲汽車市場上有將近一半新車使用的都是新型的綠色柴油機。而在美國路上行駛的汽車中，卻只有1%使用的是柴油發(fā)動機。原因很簡單，美國消費者擁有世界上低的汽油價格。但是現(xiàn)在美國本土市場的汽油價格接近于歷史同期的高水平，這就使得美國消費者不得不轉(zhuǎn)而去關(guān)注那些能為他們省錢的經(jīng)濟型轎車。

兩年前，在美國的汽車市場上只有兩款車使用的是柴油發(fā)動機。而今天隨著汽油價格的不斷上漲，已經(jīng)有13款柴油車出現(xiàn)在美國的汽車市場，而到了2006年又將有6款新車上市。屆時使用柴油發(fā)動機的汽車種類將達到近20種。

*總統(tǒng)關(guān)于柴油發(fā)動機文件的簽署為今后柴油車指明了前進的方向。美國的政策制定者和消費者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)柴油車是一個不錯的選擇。對于中國來說柴油車同樣是一個不錯的選擇。在市場機制條件下，使用柴油發(fā)動機的汽車將會擁有更廣闊的前景。[2] 

5歐洲與柴油機

歐洲是柴油發(fā)動機技術(shù)發(fā)源地，由于柴油的眾多特點，從20世紀(jì)90年代中開始，歐洲各大汽車公司大力發(fā)展柴油發(fā)動機技術(shù)，并陸續(xù)向消費者推廣，超過三分之二的轎車都使用柴油發(fā)動機。奔馳、大眾、寶馬、雷諾、沃爾沃等歐洲車都有采用柴油發(fā)動機的車型。

德國大眾：TDI柴油技術(shù)，早由意大利菲亞特研發(fā)，后被大眾獲得并發(fā)展。

寶馬：D技術(shù)，具有功率高，扭矩大的特點，并使用了雙渦輪可變截面增壓技術(shù)。

奔馳：CDI技術(shù)

標(biāo)志雪鐵龍：HDI技術(shù)，和德國大眾同源同種，也來自與意大利菲亞特。

雷諾：DCI技術(shù)，2006年前曾因增壓渦輪易壞而被質(zhì)疑其可靠性，隨后雷諾對其進行了改進。

菲亞特：JTD技術(shù)

歐寶：TDCI技術(shù)，相對于大眾的TDI技術(shù)，

6新技術(shù)

笨重、噪音大、噴黑煙，令許多人對柴油機的直觀印象不佳，經(jīng)過多年的研究和新技術(shù)應(yīng)用，現(xiàn)代柴油機的現(xiàn)狀已與往日不可同喻?，F(xiàn)代柴油機一般采用電控噴射、共軌、渦輪增壓中冷等技術(shù)，在重量、噪音、煙度方面已取得重大突破，達到了汽油機的水平。

電控噴射技術(shù)

在電控噴射方面柴油機與汽油機的主要差別是，汽油機的電控噴射系統(tǒng)只是控制空燃比（汽油與空氣的比例），而柴油機的電控噴射系統(tǒng)則是通過控制噴油時間來調(diào)節(jié)負荷的大小。

柴油機電控噴射系統(tǒng)由傳感器、ECU（控制單元）和執(zhí)行機構(gòu)三部分組成。其任務(wù)是對噴油系統(tǒng)進行電子控制，實現(xiàn)對噴油量以及噴油定時隨運行工況的實時控制。采用轉(zhuǎn)速、溫度、壓力等傳感器，將實時檢測的參數(shù)同步輸入計算機，與ECU巳儲存的參數(shù)值進行比較，經(jīng)過處理計算按照佳值對執(zhí)行機構(gòu)進行控制，驅(qū)動噴油系統(tǒng)，使柴油機運作狀態(tài)達到佳。

為了使負荷調(diào)節(jié)更加，產(chǎn)生了共軌技術(shù)。柴油機的渦輪增壓器已作過介紹。至于增壓中冷技術(shù)就是當(dāng)渦輪增壓器將新鮮空氣壓縮經(jīng)中段冷卻器冷卻，然后經(jīng)進氣歧管、進氣門流至汽缸燃燒室。有效的中冷技術(shù)可使增壓溫度下降到50℃以下，有助于減少廢氣的排放和提高燃油經(jīng)濟性。

共軌技術(shù)

在汽車柴油機中，高速運轉(zhuǎn)使柴油噴射過程的時間只有千分之幾秒，實驗證明，在噴射過程中高壓油管各處的壓力是隨時間和位置的不同而變化的。由于柴油的可壓縮性和高壓油管中柴油的壓力波動，使實際的噴油狀態(tài)與噴油泵所規(guī)定的柱塞供油規(guī)律有較大的差異。油管內(nèi)的壓力波動有時還會在主噴射之后，使高壓油管內(nèi)的壓力再次上升，達到令噴油器的針閥開啟的壓力，將已經(jīng)關(guān)閉的針閥又重新打開產(chǎn)生二次噴油現(xiàn)象，由于二次噴油不可能*燃燒，于是增加了煙度和碳氫化合物（HC）的排放量，油耗增加。此外，每次噴射循環(huán)后高壓油管內(nèi)的殘壓都會發(fā)生變化，隨之引起不穩(wěn)定的噴射，尤其在低轉(zhuǎn)速區(qū)域容易產(chǎn)生上述現(xiàn)象，嚴(yán)重時不僅噴油不均勻，而且會發(fā)生間歇性不噴射現(xiàn)象。為了解決柴油機這個燃油壓力變化的缺陷，現(xiàn)代柴油機采用了一種稱為“共軌”的技術(shù)。

共軌技術(shù)是指高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此*分開的一種供油方式，由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過對公共供油管內(nèi)的油壓實現(xiàn)控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化，因此也就減少了傳統(tǒng)柴油機的缺陷。ECU控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于燃油軌（公共供油管）壓力和電磁閥開啟時間的長短。[3] 

7保養(yǎng)

要延長柴油機的使用壽命，在使用過程中，就要加強空氣濾清器、潤滑油濾清器和燃油濾清器這三種濾清器的保養(yǎng)，充分發(fā)揮它們的作用。

空氣濾清器在安裝時不可漏裝、反裝或錯裝各密封墊圈及橡膠連接管，并保證各按嵌處的嚴(yán)密性。使用的紙質(zhì)集塵杯空氣濾清器，每工作50-100小時，要清除塵土1次，可用軟毛刷將表面塵土刷掉，若工作時間超過500小時或已損壞，就應(yīng)及時更換。使用油浴式空氣濾清器，每工作100-200小時，應(yīng)用清潔的柴油清洗濾芯，并更換其中的潤滑油，若濾芯已破碎，就需立即更換，并注意在使用中，按規(guī)定添加潤滑油。

潤滑油濾清器在柴油機使用中如不及時保養(yǎng)，濾芯堵塞、潤滑油壓力增加，安全閥打開，潤滑油直接流入主油道，會加劇潤滑表面的磨損，影響柴油機的使用壽命。因此，潤滑油濾清器每工作180-200小時，就要清洗1次，發(fā)現(xiàn)破損，應(yīng)立即更換，以防止雜質(zhì)進入潤滑表面。柴油機換季使用，還應(yīng)清洗曲軸箱和各潤滑表面，方法是用潤滑油、煤油和柴油混合后作洗滌油，可在潤滑油放出后加入洗滌油清洗，然后，柴油機低速運轉(zhuǎn)3-5分鐘，再放盡洗滌油，加入新潤滑油。

燃油供給系統(tǒng)中的各種燃油濾清器，每工作100-200小時，就應(yīng)清除雜物1次或更換一次，并對油箱和各輸油管道進行全面清洗。特別是針對電控共軌系統(tǒng)，由于高壓噴射，燃油系統(tǒng)的偶件精度高，配合間隙小，對燃油濾清器的過濾效率和水分離效率都提出了更高的要求。一級油水分離器，一級柴油精濾器，水分離效率要求大于95%，顆粒過濾效率3－5微米過濾效率大于98.6%。如博世（BOSCH），濾不凡（Luber Finder）,弗列加（Fleetguard），曼胡（Mann-Hummel），帕克（Parker），等，國內(nèi)有達菲特（DIFITE）等。在日常保養(yǎng)時，應(yīng)特別仔細，發(fā)現(xiàn)異常，或行駛里程和時間達到發(fā)動機規(guī)定，需及時更換。在季節(jié)過渡換油時，應(yīng)對整個燃油供給系統(tǒng)的各零部件進行清洗。使用的柴油，應(yīng)符合季節(jié)要求，并需經(jīng)48小時的沉淀凈化處理。

冒黑煙的處理

使用柴油機作為發(fā)動系統(tǒng)的設(shè)備在運作的過程中都會冒出一縷縷的黑煙，不僅造成操作人員的周圍環(huán)境烏煙瘴氣，而且對環(huán)境的危害尤其的嚴(yán)重，所以解決柴油機冒黑煙的難題不僅是操作人員心煩的事情也是業(yè)內(nèi)人士所頭疼的問題。下面就讓專業(yè)人士給你講解一些相關(guān)知識吧。

　　首先可以肯定的是柴油機冒黑煙主要原因還是由于燃料轉(zhuǎn)化率不*造成的，除了設(shè)備自身結(jié)構(gòu)設(shè)計的原因之外，還有可能是操作人員有些沒有注意到的細節(jié)所造成的。主要的解決方法有以下幾種：

　　一：柴油機的油箱是沒有密封的，長期的與空氣進行接觸，造成空氣中的一些懸浮雜質(zhì)以及塵埃等落入空氣濾清器中造成進氣口被堵塞，造成內(nèi)部燃燒提供空氣不足，而造成燃燒不*，所以建議在較為惡劣的環(huán)境中應(yīng)該應(yīng)該勤清潔，而空氣較為良好的環(huán)境中可以隔一段時間進行清潔，并定期的更換空氣濾清器。

　　二：也可能是燃料質(zhì)量不好，造成油箱內(nèi)部的油管通路等堵塞，造成供油不充分，佳的解決方法是更換電磁閥。燃料質(zhì)量不好的話也可能會造成燃油濾清器損壞，內(nèi)部的油變質(zhì)造成冒黑煙的情況，嚴(yán)重時還可能會損壞燃油系統(tǒng)，如果發(fā)現(xiàn)燃油濾清器不達標(biāo)了一定要及時的進行更換。

　　三：燃油系統(tǒng)的油管由于油質(zhì)不良而造成一些雜質(zhì)附著在管路表面，所以要定期的清洗油管，加兩次柴油添加劑可有效的改善冒黑煙的情況。

高溫原因

對于柴油機提供動力的機械設(shè)備來說，如果長期高溫的話對整機運行狀態(tài)良好性會造成一定的影響。內(nèi)在表現(xiàn)會造成潤滑失效、零部件磨損加劇、出現(xiàn)拉缸、汽缸墊燒毀等嚴(yán)重故障發(fā)生。因此我們又必要去了解造成柴油機高溫的緣由才能更好的做出簡單預(yù)防方案。

長時間進行超負荷進行工作，會造成耗油量增加、內(nèi)部散熱升高、冷卻水出現(xiàn)開鍋等現(xiàn)象。針對這種情況的佳處理方法是，避免長時間超負荷工作。

機械設(shè)備內(nèi)部的液體量是否達到標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的，通常如果液體量不足尤其是冷卻液不足會降低設(shè)備的散熱效果，因此而造成柴油機出現(xiàn)過熱情況。對于這種情況造成的高溫，只要在日常使用過程中主要做好檢查工作，能夠及時的對不足量的液體及時補充即可。

機械設(shè)備的散熱是否良好，表面的清潔度是否良好，散熱風(fēng)扇是否良好發(fā)揮較好的散熱效果等都有可能會造成柴油機出現(xiàn)高溫故障情況。為了杜絕這種情況發(fā)生，我們只要在日常使用中做好檢查工作，能夠及時的發(fā)現(xiàn)一些異常情況并做好修復(fù)或者是更換的工作。

8優(yōu)點

柴油發(fā)動機的優(yōu)點是扭矩大、經(jīng)濟性能好。柴油發(fā)動機的每個工作循環(huán)也經(jīng)歷進氣、壓縮、做功、排氣四個行程。但由于柴油機用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻較汽油低，因此可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。不同之處主要是，柴油發(fā)動機氣缸中的混合氣是壓燃的，而不是點燃的。柴油發(fā)動機工作時進入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點時，溫度可達500-700℃，壓力可達40—50個大氣壓?；钊咏现裹c時，發(fā)動機上的高壓泵以高壓向氣缸中噴射柴油，柴油形成細微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，柴油混合氣自行燃燒，猛烈膨脹，產(chǎn)生爆發(fā)力，推動活塞下行做功，此時的溫度可達1900-2000℃，壓力可達60-100個大氣壓，產(chǎn)生的扭矩很大，所以柴油發(fā)動機廣泛的應(yīng)用于大型柴油汽車上。

9分類

按用途可分為：

工程機械配套柴油發(fā)動機

農(nóng)用機械配套柴油發(fā)動機

井下設(shè)備配套柴油發(fā)動機

車輛配套柴油發(fā)動機

叉車配套柴油發(fā)動機

壓縮機配套柴油發(fā)動機

發(fā)電機組,焊機，泵配套柴油發(fā)動機

發(fā)電用柴油機

發(fā)電用柴油機

船機配套柴油發(fā)動機

按排量缸分

單缸柴油機和多缸柴油機缸

按工作循環(huán)分

二沖程柴油機和四沖程柴油機；

其他分類：

立式、臥式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、對置汽缸、對置活塞等；

10使用指南

根據(jù)國標(biāo)（GB252—87），輕柴油規(guī)格按凝點分為10、0、-10、-20、-35和-50六個牌號，分別表示凝點不高于10℃、0℃、-10℃、-20℃、-35℃和-50℃；牌號越高，凝點越低。

柴油是應(yīng)用于壓燃式發(fā)動機（即柴油發(fā)動機）的專用燃料。柴油的外觀為水白色、淺黃色或棕褐色的液體。柴油又分為輕柴油與重柴油二種。輕柴油是用于1000r/min以上的高速柴油機中的燃料，重柴油是用于1000r/min以下的中低速柴油機中的燃料。一般加油站所銷售的柴油均為輕柴油。輕柴油產(chǎn)品執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為GB 252-2000 《輕柴油》標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)中柴油的牌號分為10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號、-50號，柴油的牌號劃分依據(jù)是柴油的凝固點。

冷濾點是衡量輕柴油低溫性能的重要指標(biāo)，能夠反映柴油低溫實際使用性能，接近柴油的實際低使用溫度。用戶在選用柴油牌號時，應(yīng)同時兼顧當(dāng)?shù)貧鉁睾筒裼团铺枌?yīng)的冷濾點。5號輕柴油的冷濾點為8℃，0號輕柴油的冷濾點為4℃，－10號輕柴油的冷濾點為－5℃，－20號輕柴油的冷濾點為－14℃。

牌號選用

根據(jù)GB 252-2000標(biāo)準(zhǔn)要求，選用輕柴油牌號應(yīng)遵照以下原則：

1．10號輕柴油適用于有預(yù)熱設(shè)備的柴油機；

2．5號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的低氣溫在8℃以上的地區(qū)使用；

3．0號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的低氣溫在4℃以上的地區(qū)使用；

4．-10號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的低氣溫在-5℃以上的地區(qū)使用；

5．-20號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的低氣溫在-14℃以上的地區(qū)使用；

6．-35號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的低氣溫在-29℃以上的地區(qū)使用；

7．-50號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的低氣溫在-44℃以上的地區(qū)使用；

注意事項

是技術(shù)水平不足造成的，而不是柴油機本質(zhì)的問題，是可以通過技術(shù)的進步加以解決的。

首先，各種動力都有其發(fā)展的應(yīng)有位置和時序。不著手研究開發(fā)氣體燃料汽車、混合動力汽車、電動汽車以及燃料電池汽車等新技術(shù)是要落后的，但是片面強調(diào)其短期大量推廣的可能性，甚至與常規(guī)動力的正常發(fā)展相對立也是不對的。其次，應(yīng)該一分為二地評價氣體燃料發(fā)動機。氣體燃料發(fā)動機固然能夠較好地滿足當(dāng)前的排放要求，對能源利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整有著重要的意義，但天然氣發(fā)動機排放的總碳氫量（主要是甲烷）要高于柴油，在滿足歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)方面也z會遇到很多困難。第三，排放和節(jié)能同等重要，二者應(yīng)當(dāng)綜合考慮，節(jié)能不僅是節(jié)約石油資源，而且是重要的環(huán)保問題。以當(dāng)前國際上關(guān)注的排放問題是全球性的溫室效應(yīng)問題為例子，柴油機油耗低，二氧化碳排放遠低于汽油機，可減少45%以上的溫室氣體排放。

1．關(guān)鍵零部件技術(shù)：如油泵油嘴和增壓中冷技術(shù)。

2．燃油品質(zhì)：低硫的柴油是柴油機滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)的前提。

3．電控技術(shù)：柴油機電控技術(shù)對于發(fā)動機綜合性能的優(yōu)化和提高至關(guān)重要。

4．排放后處理關(guān)鍵技術(shù)：如廢氣再循環(huán)（EG R）技術(shù)、微粒捕集技術(shù)以及N O x催化轉(zhuǎn)化技術(shù)。

5．整機開發(fā)及匹配技術(shù)：如柴油機燃油、進氣及燃燒系統(tǒng)的匹配與優(yōu)化技術(shù)，重型車用及轎車用柴油機技術(shù)。

6．柴油機的制造、工藝及材質(zhì)等技術(shù)。

機油

市場中現(xiàn)有的機油按SAE法分類，單級機油：冬季用油有6種，夏季用油有4種，多級機油：冬夏通用油有16種。冬季用油牌號分別為：0W、5W、10W、15W、20W、25W；夏季用油牌號分別為：20、30、40、50；冬夏通用油牌號分別為：5W-20、5W-30、5W-40、5W-50、10W-20、10W-30、10W-40、10W-50、15W-20、15W-30、15W-40、15W-50、20W-20、20W-30、20W-40、20W-50。

SL/SJ：表示汽油引擎車使用

CF/CG：表示柴油引擎車使用

具體如下：API是美國石油學(xué)會的英文縮寫，API等級代表發(fā)動機油質(zhì)量的等級。它采用簡單的代碼來描述發(fā)動機機油的工作能力。

API發(fā)動機油分為兩類："S"開頭系列代表汽油發(fā)動機用油；"C"開頭系列代表柴油發(fā)動機用油；當(dāng)"S"和"C"兩個字母同時存在，則表示此機油為汽柴通用型。

在S或C后面的字母表示的意義是；從“SA”一直到“SL”，每遞增一個字母，機油的性能都會優(yōu)于前一種，機油中會有更多用來保護發(fā)動機的添加劑。字母越靠后，質(zhì)量等級越高，國際品牌中機油級別多是SF級別以上的。例如，殼牌非凡喜力（Shell Helix Plus）是API SL級，而殼牌紅色喜力機油（Shell Helix Red Motor Oil）則是API SG級，這說明非凡喜力的質(zhì)量等級要高于紅喜力。

機構(gòu)組件

柴油機的主要機構(gòu)組件一般包括：機體、曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電器系統(tǒng)。

1、機體：是柴油機的骨架，由它來支撐和安裝其它部件，包括：缸體、缸套、缸蓋、缸墊、油底殼、飛輪殼、正時齒輪殼、前后腳。

2、曲柄連桿機構(gòu)：是柴油機的主要運動件，它可以把燃料燃燒產(chǎn)生的能量，通過活塞，活塞銷，連桿，曲軸、飛輪轉(zhuǎn)變成機械能傳出去。包括曲軸、連桿、活塞、活塞銷、活塞銷卡簧、活塞銷襯套、活塞環(huán)、主軸瓦、連桿瓦、止推軸承、曲軸前后油封、飛輪、減震器等。

3、配氣機構(gòu)：是定時把進、排氣門開啟和關(guān)閉。包括正時齒輪、凸輪軸、挺柱、頂桿、搖臂、氣門、氣門彈簧、氣門座圈、氣門導(dǎo)管、氣門鎖塊、進排氣管、空氣濾清器、消音器、增壓器等。

4、燃油供給系：是按柴油機的需要，定時、定量的把柴油供給燃燒室燃燒。包括柴油箱、輸油管、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等。

5、潤滑系：是把潤滑油供給各運動摩擦副，包括機油泵、機油濾清器、調(diào)壓閥、管路、儀表、機油冷卻器等。

6、冷卻系：是把柴油機工作時產(chǎn)生的熱量散發(fā)給大氣。包括水箱、水泵、風(fēng)扇、水管、節(jié)溫器、水濾器、風(fēng)扇皮帶、水溫表等。

7、電器：是啟動、照明、監(jiān)測、操作的輔助設(shè)備。包括發(fā)電機、啟動馬達、電瓶、繼電器、開關(guān)、線路等。

維護保養(yǎng)

針對不同的季節(jié)，保養(yǎng)不同各不一樣。重卡柴油機在發(fā)動車輛前，必須加足冷卻液，避免缺水啟動。不得在機體溫度過高時加冷水，以免缸體崩裂。

冬天室外低溫停車注意放水（或加防凍液），以防缸體凍裂；車輛運行必須保持規(guī)定溫度，*冷卻水，以免發(fā)動機過冷或過熱；啟動前應(yīng)檢查機油油面，機油量須達到機油尺上規(guī)定的刻度，必要時添加或更換；發(fā)動機維護要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，以避免不應(yīng)有的人為損壞。

缸體平面的平面度誤差超*，會使汽缸墊壓不緊而造成漏水、漏氣、漏油及燒蝕的現(xiàn)象。

二級維護可采用百分表檢查：將缸體支撐在平臺上，使缸體平面與平臺平行，即四角對角線找出兩對等高點。沿平臺移動百分表架，在被測試平面內(nèi)百分表大與小讀數(shù)之差即為平面度。也可用平尺放在被檢測平面上，用塞尺塞兩平面問的縫隙來檢查，塞尺塞入縫隙的大值即為平面度。其技術(shù)要求是：汽缸體上平面的平面度誤差，每50mm長度上應(yīng)不小于0.05mm。鑄鐵缸體六缸發(fā)動機全長上不超過0.30mm，四缸機不超過0.20mm：鋁合金汽缸體發(fā)動機不超過0.50mm，四缸機不超過0.30mm。

如若缸體平面的平面度誤差超*，必須予以修復(fù)。如果是局部凸起，可用油石推磨或用細銼修平；稍大凹陷可采用磨削或銑削等加工方法修復(fù)，但加工余量不宜過大，否則將使壓縮比增大而引起突爆。

2012年12月車用柴油機產(chǎn)銷同比下降

2012年12月，我國發(fā)動機產(chǎn)銷分別完成1598626臺和1552041臺，2012年全年，累計完成產(chǎn)銷17538111臺和17525853臺，比上年累計產(chǎn)銷量分別增長4.90%和3.27%，柴油機市場冷淡拖累整個行業(yè)同比增幅。2012年12月，我國柴油機產(chǎn)銷分別完成305454臺和306140臺，2012年全年，累計完成3320805臺和3395241臺，比上年累計分別下降7.73%和10.41%，降幅分別縮小0.25個百分點和2.88個百分點。12月份柴油機供求態(tài)勢發(fā)展中，需求市場稍有好轉(zhuǎn)。

漏油處理

柴油機是在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用廣泛的動力元素，大部分農(nóng)機都依靠柴油機發(fā)動。但是柴油機漏油現(xiàn)象也是司空見慣的，如何節(jié)省油費，請按以下情況進行巧妙處理。

噴油嘴回油：噴油嘴是個精密部件。如果柴油機使用不清潔柴油或機器使用日久，就會因噴油嘴磨損而回油。但因更換噴油嘴花錢多，不經(jīng)濟，為避免回油漏掉，可以通過回油管將油引回油箱，或引入柴油過濾器。如果回油管損壞，可用一截塑料管，將油引入自備的容器，經(jīng)過濾后再倒回油箱。

輸油部分漏油：可分別情況作適當(dāng)處理：輸油管空心螺絲的墊圈不平，可將墊圈卸下，磨平再墊上，如還不能解決問題，可更換新墊圈，或用較厚的軟塑料材料剪成墊圈換上;塑料輸油管與金屬接頭處漏油，多半是塑料輸油管硬化或破裂造成，可剪去硬化、破裂部分，然后用熱水燙軟，趁熱裝在金屬接頭上，再用金屬絲捆牢;金屬輸油管破裂漏油，可將破裂處用銅焊焊好。此外，為防止輸油管破裂，在安裝輸油管時，彎度應(yīng)適宜，不要硬扳著安裝，管身不要與機身接觸，避免磨壞。

氣門室罩漏油：氣門室罩在安裝時，如緊固力過大，就易使其變形漏油。這時，可將漏油的氣門室罩卸下來，用木棒小心地捶擊整形，使其接觸面恢復(fù)平整，然后，再墊上墊片，安裝好即可。