柴油机自从面世以来，历经百年的改造升级与新技术应用，直到20世纪90年代初，柴油机热效率从26%提升到46%。此后几乎一直停滞不前，这是一场以每个0.1%的累加的艰难推进的研发创新过程，这一状况被我国成功打破实现全球内燃机历史上新的里程碑，突破50%热效率柴油机正式发布。

高端柴油机技术是制约中国装备制造业的"卡脖子"技术，也是我国汽车工业的"心事"，50%热效率意味着什么呢？这就像人类史上首次百米跑进10秒。

9月16日，世界内燃机发展迎来了历史性新突破，全球首款突破50%热效率的商业化柴油机在山东发布。中国装备制造业的领军企业潍柴集团在济南举行发布会，正式发布这款热效率达50.26%，并实现商业化运营的柴油机。

柴油机有独特的优势，但热效率提升难

柴油发动机由于其出色的节能性以及强悍的扭矩得到不少消费者的喜爱。大扭矩，意味着车辆不需要特别高的转速就能得到不错的马力输出。

热效率是一直是衡量内燃机燃油利用效率的标准，热效率越高，内燃机的动力表现越出色，消耗燃油越少，节能减排的效果就越显著。

相同体积的燃油，无论是柴油还是汽油，柴油大约比汽油多10-15%的能量，所以喷射同样多的燃油，柴油会制造更多的能量，也就是更多的扭矩，所以很多重型汽车都喜欢使用柴油机，但是由于受热效率影响，在小型汽车上使用较少。

发动机运转时也都不会严格按照这些理想的动力循环去运转。因为发动机需要散热冷却，会有机械摩擦，需要吸入新鲜空气，排出废气，这些都会消耗或者耗散掉一部能量。这些现实与理想的差别，也是阻碍发动机提升效率的因素。

提升热效率一方面要增加热量输入，一方面需要减少热量损失。发动机热量主要有以下几点：发动机做功输出，排气中的热量，冷却水中的热量，机械损失，泵气损失，辐射及失火损失。上图中，最右下红色部分是发动机的有效输出，也就是说发动机的最高效率在30%多，大部分的热量都被排气、冷却水带走了，还有一部分为机械损失和泵气损失，小部分热量被热辐射和失火损失。

如何降低这些损失，提高输入，成了解决热效率的最大难题，必须依靠日积月累的实验和研究。回顾柴油机的发展历史，就是一部热效率不断提升的历史。

自1897年，世界上第一台柴油机成功面世，历经百年的改造升级与新技术应用，直到20世纪90年代初，柴油机热效率从26%提升到46%。从世界柴油机热效率发展统计数字来看，随着排放法规的日益严苛，热效率的提升遇到了很大瓶颈，热效率提升的难度越来越大，进展缓慢，是世界公认的技术难题。

五大专有技术，里程碑体系建成完善

潍柴聚焦发动机核心技术、前沿技术，对柴油机热效率进行专项攻关，开创五大专有技术——协同燃烧技术、协调设计技术、排气能量分配技术、分区润滑技术、智能控制技术，解决了高效燃烧低传热、高爆压高可靠性、低摩擦损耗、低排放污染物、智能控制等一系列世界级难题，使柴油机本体热效率超过了50%。

柴油机由上千个零件组成，热效率的提升是一项庞大的系统工程。在研发过程中，只有集成了全产业链的协同优势，才能形成全面攻克难关。

据悉，潍柴聚焦企业急需、技术高端、国家瓶颈，整合全球科技资源，掌握了高端液压、高功率密度发动机、燃料电池、高端电机控制等核心技术，并实现产业化落地，打破了国外巨头在高端工程机械液压动力总成、大型农业装备CVT动力总成、大型矿车动力、新能源动力等技术上的垄断。这种里程碑的体系建成，必将成为科技创新、新基建提供源动力。

如果说热效率提升是燃油车使命的最高点，而在新能源汽车领域，我们越来越多的创新型产业链企业，正在以坚实而又坚硬的步伐走出属于自己的国产创新之路。

总结：

新能源和柴油机、汽油机在很长一段时间都将是互为补充的关系，两者之间并非是就此消彼长的博弈关系，而大国重器必须掌握在我们自己手里，建成基础研究、实用创新、前沿布局才能真正实现"弯道超车"，对于汽油发动机也是如此，一方面国外想卖给我们，一方面我们要坚持研发，而想做好发动机的包括金属工艺，合金配比，金属材料，应力研究，高精度机加工等等一系列产业的相辅相成。如何决策？如何寻找最佳路径？请看西瓜视频创作人"车车是道"《发动机的原理很简单，为什么国产车造不出顶级发动机？》

更多汽车前沿科技解析，请在西瓜视频搜索"车车是道"

相关阅读：

相比于汽油发动机！为什么大家都觉得柴油机更有劲？

国产车为什么不造六缸以上的发动机？

上西瓜视频，涨更多知识，获取更多新技能。#全球首款突破50%热效率商业化柴油机发布#