柴油机冒黑烟，因国外垄断核心技术，潍柴率先突破此项技术

柴油机冒黑烟一直以来，在我国内燃机行业难以解决的技术问题，最主要的一个原因是国外长期垄断核心技术造成的。

就在不久前，国内内燃机的发展取得了历史性的突破，我国装备制造业的领军企业，“潍柴”在济南召开发布会。正式发布全球首个热效率突破50%的商业化柴油机。这个消息的发布，会导致某些欧美企业损失惨重，但他们要去意外的对中国发来了祝贺的消息，这究竟是为什么呢？我国新研制的柴油机究竟有多厉害？为何大家所看到的拖拉机会冒出那么多的黑烟呢？

近几年来，随着新能源的逐渐问世，那种冒着黑烟的老旧拖拉机已经越来越少见了。要知道，这种拖拉机可是陪伴了我们几代人的年华。它的动力不仅很强，而且故障少，简单可靠，然而现在却很少在城市大马路上见到了，可能因为大家都认为是空气污染的原因。

有很多人把拖拉机冒黑烟和柴油机关联在了一起，说柴油机是傻大、笨粗、冒黑烟。其实这并不是柴油机的问题，其主要原因就是，我国之前的柴油机重要动力装置被国外给封锁着，才导致我们的柴油发动机在冒黑烟这个短板上一直没有取得突破。这些黑烟是因为混合气体参与过浓密导致的混合气形成不良或者燃烧不完全等各种原因，才造成柴油机喷出黑烟。

也可能是由于压力不足、气门、火花塞、汽缸套，经过长期磨损后会引起压力不足，压力和温度达不到要求，就会导致燃油的燃烧条件变差，所以就会产生出黑烟。还有一种原因就是，燃烧室的形状会因为制造时的质量以及使用期限导致技术下降的状况，压缩空隙的变化也会让燃烧室的形状和容积改变，如果体积过小，柴油燃烧时的条件就会变坏了，会直接影响到燃油和空气混合质量。

如果火塞位置装反的话，就会导致燃烧室和喷油器以及进气道运作配合受到影响，不能形成良好的混合气，就会发生不完全燃烧。如果踩油门的力度过大，就会导致混合体浓度过高导致燃烧不完全。由于缸内的温度和压力都比较低，不利于燃油的混合蒸发，所以就会产生出大量的黑烟排放。

说到这里就有朋友要问了，那为什么我们就非得要用柴油机呢？难道不能用汽油机来代替他吗？其实不然，目前一台拥有先进科技的柴油机，搭配上高品质的柴油，不仅油耗很低，动力比汽油机更强，甚至在排放标准上还能和汽油机一较高下。

柴油机和汽油机它们都有一个共同之处，那就是四冲程运转。简单来讲，就是每个机器工作都需要经过四个循环步骤，分别是进气、压缩、做功、排气。首先就是机器在启动的时候，气门的活塞会向下运动，然后开始压缩冲程，这个阶段的气门就会关闭。活塞向上运动的同时，让油气混合物被压缩。

接下来就是做功冲程，复合气体被点燃后，活塞就会因为汽油的燃烧而被压回到气缸的下端，然后产生动力。最后，燃烧完的油气混合物就会被排气阀门喷出气缸。虽然这一套操作流程下来没什么太大的区别，无非是一个点燃空气，而另一个是点燃燃料。

但是，各位别忘了！柴油和汽油相比的话，它的粘度更大，而且燃点更低，还不易蒸发。有了这些优点，才使得它不需要点火系统就能启动。而柴油发动机采用的是压燃，也就是说气缸内的压力越大，温度也就会越高，而这也就是柴油发动机比汽油发动机压缩比高的主要原因。

看到这里的朋友就要说了，这个东西看起来也没那么难制造啊！为什么要说我们无法掌握核心技术呢？小编刚才讲的只是基础的发动机理论，要想真正的运用到现实生活中，就必须得考虑一下污染的问题。

因为目前各国对于环境的污染问题都十分重视，根据相关资料显示，仅2017年一年的时间里，全球机动车保有量仅占总量5%的柴油卡车所排放的氮氧化合物就占了全国汽车排放左量的70%，所以我们想要研制出新型的柴油机技术，就必须需要几句就环境污染的问题。

说到这里，就不得不提一下电控高压共轨系统了，这个东西有多重要呢？前段时间，由于美国的制裁，让国人清楚的意识到自主研发芯片的重要性。如果说，一个芯片是电子产品的大脑，那么电控高压共轨系统就像是柴油机的心脏。如果心脏的性能不好，那么身体的机能也会反应迟钝。

如今，国内的电控柴油机高压共轨系统市场中，美国、日本和德国就占了大部分的份额，比如德国的博世公司和大陆公司等。他们在很长一段时间里，几乎是垄断性的存在，曾占据国内市场份额就高达85%。这个系统主要有，电控单元、高压油泵、储压器、以及输油泵等，各种传感器和执行器组成。

它可以大幅度减小柴油机的供油压力，随着发动机的转速变化程度，从而可以减少传统柴油机的弊端。因为共轨管道内的高压可以直接用于喷射，因此，就可以省去喷油器的增压结构。并且共轨腔内的高压是持续高压，所以高压油泵所需要的驱动力就会比传统的油泵小很多。这两个特点，也会使柴油机的性能得到明显的提升，这样不仅能达到省油的目的，而且还能解决传统燃油机冒黑烟的问题。

看到这里的朋友会不会觉得这个系统的原理其实也没那么难？但大家要清楚一点，一个被国家垄断的技术，就足以证明这个技术含量很不一般。现如今，越来越多的柴油机投入使用到军事领域，如果我们没有属于自己的高压共轨技术，只知道一味从国外进口，那么就会一直处于被垄断的地位，永远得不到突破。

也很有可能会面临像芯片一样被国外制裁的风险。这样，我国的军事领域也会受到影响。在如今的国际形势下，甚至会对我们国防安全造成一定威胁，所以我们自主研发的柴油机就变得尤为重要。

就在2020年9月16日，中国装备制造业的领军企业山东潍柴，在济南东荷体育馆举办了一场发布会，正式发布了全球首款热效率突破50%的商业化柴油机。在这次会议上，世界权威内燃机检测机构的德国Tⅴ，中国内燃机专业的检测机构，以及中国汽车技术研究中心，同时将热效率突破50%的认证证书颁发给潍柴。

我们也不要因此而过度骄傲，因为有些高压共轨的真正核心技术，我们还没有完全掌握，相信在未来的时间，我们的科研人员，一定会通过自己的努力攻破这一技术难关。