万万没想到,柴油机技术竟然长期被国外垄断?中国又是如何实现破局的?

既然说到柴油机,那我们先了解一下什么是柴油?

我们都知道,猪油是从猪脂肪中提炼出可食用的油,那么柴油就是从柴犬身上提炼出的。。。

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柴油的英文是Diesel oil,这源自柴油机的发明人,德国人鲁道夫· 狄塞尔,早期的柴油不被人待见,它是用来点灯的废油。

后来,狄塞尔无意中发现,这种油简直就是柴油机的理想燃料,不仅力气大,还省钱。

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至于中文里为什么叫柴油,是因为它燃烧时冒起的浓浓黑烟,像极了柴火,堪称油版的木柴。

虽然柴油机的诞生比汽油机要晚了一些,但它的优势一点也不含糊。

首先,柴油的能量密度高于汽油,每升柴油含有的能量是同体积汽油的1.2倍。

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其次,由于柴油不易蒸发,燃点也比汽油低,所以柴油机的燃烧方式是压燃的,它不需要诸如火花塞这样的外部点火系统。

也就是说,在燃烧室中,空气被压缩到更高的压力和温度,燃烧过程更加高效。

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这使得柴油机拥有更高的压缩比,扭矩更大更有劲,从而提高燃油效率和动力输出。

就拿单缸拖拉机来说,别看排量只有0.8升,却能爆发出不可思议的力量。

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虽然柴油机的燃油效率较高,但是当它发动起来,经常能看到它突突突的冒黑烟,不仅噪音大,对环境也造成了较大污染。

而另一边,国外制造出来的柴油机却没有这个问题,这是为何?

之所以冒黑烟,那是因为燃烧不充分。

因此国外公司就研发了一种技术,叫“电控柴油高压共轨系统”。

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它相当于给柴油机装上了“大脑”,让它更聪明的去控制柴油燃烧。

这是一种将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的供油方式。

通过柴油机驱动高压油泵,将燃油注入共轨并维持高压,再通过喷油器的高速电磁阀控制喷射,可以稳定调节并保持供油压力,从而实现精确的高压喷射。

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所谓高压,该系统能使喷油系统压力比传统柴油机高出3倍,最高能达到200MPa,而传统柴油机喷油压力在60-70 MPa.

这样做的好处就是使得柴油达到最佳雾化效果,提高了燃油的燃烧效率。

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所谓共轨,就是通过电子控制单元ECU的精确计算.

使每个喷油器都能从共轨管中获取同样质量、同样压力的燃油,让柴油机运转更加平顺,减少柴油机的震动与油耗,同时降低排放。

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这改变了柴油机的“噪音大,冒黑烟”的形象。

曾几何时,在电控柴油机高压共轨的市场上,德国、美国和日本等企业占据了绝大份额。

尤其是德国博世,曾经占领国内市场份额高达85%。后来中国开始进行相关技术的攻关,毕竟总不能一直被卡脖子吧。

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2005年,无锡油泵油嘴研究所传来了好消息,他们成功研制出具有自主知识产权的柴油机高压共轨喷油系统,并安装在卡车上顺利完成了1500公里的无故障路试。

这标志着中国成为继美国、德国和日本之后,第四个掌握该技术的国家。

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这套系统有多难开发?

具体来说,体现在两个方面,一个是控制系统,一个是制造技术。

尤其是后者,全球制造业中电控共轨系统加工精度要求最高,没有任何一个行业能超越它。

就比如电控共轨系统有几对耦合件,要承受2000多公斤压力,还要灵活运动,不泄漏,并且间隙只有2-3微米。

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当然了,除了上面提到的锡油所以外,国内还有其他企业也在做这个事情。

2014年,我国在全国范围内开始实施国四排放标准,车用柴油机基本上都采用了高压共轨系统。

实事求是的讲,虽然我们已经突破了核心技术,但在提高国产高压共轨系统竞争力的道路上,还有很长的路要走。

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比如国内高压共轨技术的配套体系还不完善,诸如单片机芯片、共轨压力传感器等关键部件仍依赖进口。

在故障率这个指标上,国产共轨系统还难以达到国外先进产品的水平。

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事实证明,一个成熟产业链的发展是需要时间积累的。

自2015年以来,包括潍柴、玉柴、锡柴在内的国内几家大的柴油发动机厂家,已经开始尝试使用国产共轨系统。

而随着国产共轨系统在车用柴油发动机上的应用逐渐增多,国产共轨系统的竞争力也一定会得到大幅提升。