說起柴油機，你或許看過這樣的畫面：
一群老男人在拖拉機上吹手套，啟動冒黑煙的發動機，然后砰的一下氣球炸了，臉上全是黑乎乎的柴油黑煙，
有些人可能就當段子看完就算了，
但是作為科技UP主的我，通過翻閱資料卻發現，拖拉機使用的柴油機，它的核心技術卻長期被國外掌握，
那么問題來了：
柴油機相比汽油機有啥優勢？
柴油機的核心技術有哪些？
大陸制造如何才能打破國外壟斷？
首先呢，小鯨想要說，不是所有的柴油機都是像拖拉機那種傻大笨粗冒黑煙。你比如說從坦克到火車頭，從船舶到重載卡車，它們離不開的動力之源都是柴油機，
那為什么這些東西會用到柴油機？
這就要說到柴油機的好處就是高壓縮比，這樣扭矩更大更有勁并且還更省油，
柴油機相比汽油機，它們的共同之處都是四沖程運轉。
啥叫四沖程？
就是每個工作循環都經歷進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，
具體來說是這樣的：
首先車輛啟動開始于進氣沖程，通過開啟的進氣門活塞向下運動，把空氣吸入氣缸，同時噴射燃油，
跟著就是壓縮沖程，這時氣門關閉，活塞向上運動壓縮油氣混合物。然后就是做功沖程，這時混合氣體被點燃迫使活塞回到氣缸下端，
最后就是排氣沖程，這時燃燒完的油氣混合物被活塞通過排氣閥門推出氣缸。
這兩者的區別在于如何點燃空氣和燃料。
柴油機用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不易蒸發，燃點比汽油低，并且柴油發動機氣缸中的混合氣是壓燃的，壓力越高、溫度就越高，也就是說柴油發動機無需點火系統，
而汽油機是點燃式的，燃料在汽缸內要靠電火花塞點燃。
所以柴油機比汽油機有更高的壓縮比。
同時柴油機沒有節氣門閥體，也就是說當我們踩下油門，柴油機的噴油嘴會噴射更多的柴油，從而產生更多的動力，
而汽油機是有閥體的，也就是說當我們踩下油門，你開啟的是節氣門，它允許更多的空氣進入引擎。更多的空氣意味著噴油嘴能輸送更多的燃油，更多的燃油意味著更大的動力，
雖然柴機油有這么多的優點，但是有個最大的缺點就是污染問題，講白了就是會冒黑煙，
但這并不是柴油機的問題，而更多要歸咎于大陸曾經落后的柴油機技術，
現在的柴油發動機，大多使用了電控柴油高壓共軌系統，
可能大家一聽這個名詞覺得有點懵。
怎么理解這個系統呢？
小鯨來給大家舉個形象的例子，如果說發動機相當于車輛的”心臟”，那么這個系統，就相當于柴油機的”心臟”和”大腦”。
毫不夸張的說，它是柴油機中加工難度最大，精度要求最高的系統。
我來具體跟大家聊聊，
高壓共軌系統主要由電控單元、高壓油泵、共軌管、電控噴油器以及各種傳感器等組成，
它的工作原理是這樣的：
通過柴油機驅動高壓油泵，將燃油注入共軌并維持高壓，再通過噴油器的高速電磁閥控制噴射，可以穩定的調節并保持供油壓力，從而可以實現精確的高壓噴射。
尤其是里面的高壓和共軌兩個名詞，
之所以采用高壓，是因為該系統能使噴油系統壓力比傳統柴油機要高出3倍。最高能達到200MPa，而傳統柴油機噴油壓力在60-70 MPa，這樣做的好處就是壓力大霧化好燃燒充分，從而提高了動力性，最終達到省油的目的。
那共軌又有什么作用呢？
共軌是通過公共供油管同時供給各個噴油嘴，噴油量經過ECU精確的計算，ECU也就是汽車的電子控制器單元，你可以理解為就是汽車的大腦，
然后同時向各個噴油嘴提供同樣質量、同樣壓力的燃油，使發動機運轉更加平順，從而優化柴油機綜合性能，減少柴油機的震動、油耗和降低排放，改變了柴油機在人們心目中”噪音大、冒黑煙”的形象，
而在大陸的電控柴油機高壓共軌系統市場，德國、美國和日本等企業占據了絕大份額，比如德國博世公司、德國大陸公司、美國德爾福公司、日本電裝公司等等。
他們在很長時間都是近乎壟斷性的存在，尤其是德國博世，曾經占領大陸市場份額高達85%。
那大陸有沒有企業在做這個？
目前咱們做到了什么程度？
這就要說到咱們無錫油泵油嘴研究所，后面我簡稱為無油所，
無油所成立于1980年，是原機械工業部直屬的行業唯一的歸口研究所，
在2005年，這個只有200多人的小單位，開發成功柴油機電控高壓共軌燃油系統，并安裝在卡車上順利完成了1500公里的無故障路試，
使大陸成為世界上繼美國、德國和日本之后第四個掌握該技術的國家，
這個系統開發有多難？
難度可以說體現在方方面面，難度最大的有兩個地方，一是控制系統，二是制造技術，尤其是后者，全球制造業中電控共軌系統加工精度要求最高，沒有任何一個行業能超越它，
就比如電控共軌系統有幾對耦合件，要承受2000多公斤壓力，還要靈活運動，不泄漏，并且間隙只有2-3微米。
這是什么概念呢？
相當于兩個杯子都是圓的，直徑公差要小于100納米，要做到完全一致性，這在機械加工里絕對是很高的挑戰。
說個有趣的插曲吧，行業龍頭德國博世公司曾主動邀請無油所去參觀它們的工廠。當時博世公司的生產線大量使用自動化設備，連完成一個簡單動作的工作程式都使用機器人，說白了就是想讓他們知難而退。
但是無油所的負責人，并沒有被滿目的自動化設備所嚇倒，而是覺得這個技術咱們肯定要研發出來，于是回到所里就開始不斷地攻克難題。
一方面邀請一些大陸外專家擔任工藝方面的顧問，提出工藝方面的不足之處，另一方面自己培養相關人才，進行工藝開發，同時通過進口設備并自己攻關生產適合咱們需求的產品。
就這樣一步一個腳印，最后終于研發成功柴油機電控高壓共軌系統。
也許有人會說了，我又不買柴油車，好像對我也沒啥影響嘛！
其實不是這樣的。
過去咱們坐柴油車，感覺像坐在拖拉機上，震動噪聲大，很難替代汽油轎車，但是現在安裝高壓共軌系統后，震動噪聲降下來，幾乎跟汽油機一樣.
柴油機就開始大量替代汽油機，加之柴油機可靠性、動力性、經濟性都不錯，在歐洲柴油機占比最高時超過50%，
再比如裝甲車、坦克、軍車、軍艦等軍事裝備，只要用到柴油發動機，就要用到高壓共軌系統。
如果沒有自己的高壓共軌系統，都采用造不如買的方式，一股腦的購買國外產品，毫不夸張的說，這樣會威脅到國防安全，
可以說柴油機行業的發展，對大陸工業、農業、交通運輸和國防建設，以及人民生活都有十分重大的影響。
當然了，除了上面說到的無油所單位以外，大陸還有其他企業也在做這個事情。
雖然咱們還沒有真正掌握高壓共軌系統最頂尖、最核心的技術，但是小鯨覺得呢，通過大陸這么多企業的不斷攻關，不僅推動了大陸汽車及零部件行業自主研發的進步，同時也為發動機行業的技術進步做出了重大貢獻，
小鯨相信在不久的將來，咱們一定會摘得這枚柴油機屆里面最頂端的明珠！
