中国柴油机变革:突破50%热效率的商业化柴油机,如何打破技术封锁

中国一举打破了国外的技术垄断，让那些曾经对中国小觑的西方国家们大吃一惊。在2020年9月山东济南的一场由中国兵器工业集团举办的发布会上，中国柴油发动机的一大巨头企业——潍柴集团对外界公布了一款有着目前全球最新技术的商业化柴油发动机。

而这台柴油发动机的热效率上已经能够达到50%，这样的热效率已经超越了全球所有现有已研发投产的柴油发动机，直接包揽世界第一。

而看似简单的柴油发动机，其背后蕴藏的这个热效率却并不简单。

首先我们需要先来了解一下柴油发动机的工作原理，其实和所有内燃机一样，柴油发动机工作时也是分为了四个冲程的。即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

其中，吸气冲程是将外界的空气吸入内燃机中，而后将空气与柴油进行压缩，完成一个压缩冲程，之后便开始进行最重要的做功冲程。

值得注意的是，柴油发动机和汽油发动机的不同在于，柴油发动机在做功时并不需要电火花进行点燃爆破，而是利用柴油机内部的高压点燃柴油，从而进行做功。在做功时为内燃机产生了动力后，再将剩余的气体排出机械内部，从而完成一次工作。

而就是这样一套看上去很简单的技术，背后却有着一个非常难以攻克的技术，那就是柴油机的电控高压共轨技术。

这项技术能够在宽广的范围内改变喷射压力和喷射时间，通过将油压产生过程和燃油喷射控制过程分开，来实现柴油机的电子控制，从而减少对于柴油的消耗。这不仅仅可以节约成本，还能够保护环境。

在上世纪八九十年代，我们国家刚刚经历改革开放，且我国又是一个农业大国，在农业方面需要用到大量拖拉机，在交通运输方面也需要用到很多柴烧油的卡车，因而对于当时的中国而言，掌握柴油机的电控高压共轨这项核心技术，也是迫在眉睫。

实际上，掌握了电控高压共轨技术，就意味着我们能够在很大程度上决定一个柴油机的热效率。

一般来说，热效率越高的柴油发动机，在做功时所产生的油耗也就越小，整体就更加的省油，并且动力转换率上也会更高，而这样的柴油发动机内部所蕴含的科技也就更高。

从柴油机刚刚被发明出来开始，到现在已经有一百二十多年的历史了，然而在柴油机的热效率转化上，一直难以形成一个质的突破。在过去相当长的时间里，柴油机的热效率也只有百分之二十几。

也就是在上个世纪，德国等一些西方发达国家在投入大量资金研究后，才将柴油发动机的热效率提升到了如今的45%左右，但是他们在将这种柴油机卖给中国时，狮子大开口，漫天要价不说，还附带各种“吃相很难看”的规定。

因而中国在步入21世纪以来，我们铆足了劲开始在高热效的内燃机领域进行研发。在这期间，随着中国综合国力的不断增强，在国际贸易中也积累了大量的财富去支撑着我国科研事业，中国的工业、农业可科技也都有了十足的进步。

终于功夫不负有心人，我们研发出了更高热效率的柴油发动机，一举超越曾经西方国家的技术垄断，让中国的技术得以在全球范围内有更多的话语权。

另外，我国付出如此高昂的时间与金钱成本去研制这样的内燃机技术，也可以在很大程度上减轻我国能源碳排放的负担。

要知道柴油机尽管有着非常强劲的动力，但是在碳排放量上也是有着非常高的污染的。毕竟环境的持续恶化，不仅仅会对如今的地球造成全球变暖等一系列连锁反应，也会影响到我们的子孙后代。

既然柴油发动机在环境上的污染是比较大的，那么通过提升柴油发动机的热效率性能，来保护生态环境也就显得迫在眉睫了。

按照目前国内重型柴油机市场保有量700万台估算，如果将其全部替换为我国新研制的这种50%热效率的柴油机，每年大概可节约燃油3332万吨，减少二氧化碳排放10495万吨，这将为解决能源短缺和全球气候变暖问题做出重大贡献。

当然了，尽管目前我国已经掌握了最高50%热效率的柴油发动机技术，但我们也不会就此满足于现状，毕竟在这一领域，也不是只有中国在向前迈进，松懈就有可能就相当于“不进而退”。

因而在济南的潍柴发布会上，潍柴集团董事长谭旭光还表示，在未来，潍柴集团将向着柴油机55%热效率目标迈进，继续研发出更高水平的柴油发动机，在造福于中国的工业农业的同时，努力让中国自己的内燃机走出国门，远销海外，让那些曾经对中国有偏见的国家，望尘莫及。