一提起柴油车，人们总是想到在田间地头辛苦劳作的拖拉机，以及趁替夜色悄悄进城、从您身边呼啸而过的载重卡车。其实，柴油发动机诞生之初，由于压缩比大，热效率高，在扭矩和油耗方面比汽油发动机具有明显的优势.也比汽油发动机具有更大的潜力。
说到柴油发动机，首先要介绍一下它的发明者每道夫·狄塞尔(RudOIfDiesel)。狄塞尔1858年出生在法国巴攀，他的父亲是德国奥古斯堡的精制皮革制造商。成年之后，狄塞尔进入德国的慕尼黑技术大学攻读。就在他读大学期间的1876年，德国人奥托研制成功了第一台四冲程煤气发动机，这是法国技师罗夏发动机理论第一次得到实际运用。这一成就鼓舞了当时从事机械动力研究的许多工程师，这其中既包括后来汽车的发明者卡尔，奔驰和戈特利普·狱姆勒，也包括对机器动力十分有兴趣的年轻人狄塞尔。
与致力于改造奥托发动机的奔驰和戴姆勒不同，狄塞尔的想法更为超前。他想完全舍去发动机中的点火系统，靠压缩空气发热，喷入燃料后自燃做功。这种方式完全区别于吸入燃气混合气点燃做功的方式，后人称狄塞尔的原理为“压缩式内燃机”原理。当然，狄塞尔产生这种设想也并不是空穴来风。因为当时并没有发明分电器和高压点火线圈，点火装置非常简陋，且不稳定，狄塞尔想跳过这个技术障碍是完全可以理解的。不久，他在法国人约瑟夫·莫勒特(JosephM。日et)发明的气动打火机上找到灵感，并坚持不懈地探索下去。
狄塞尔没有料到，他的想法实现起来远比发明点火系统复杂得多。他所遇到的第一个问题就是燃料问题。汽油非常容易点燃.但汽油却不能适应有很高的压缩比的压燃式发动机，一旦把汽油雾化喷入含有高温、高压空气的燃烧室，就会发生猛烈的敲缸，甚至爆炸。舍去汽油是必然的，狄塞尔创造性地把他的目标指向了植物油。经过一系列试验，对于植物油的尝试也失败了。但他是第一个把植物油料引入内燃机的人，因而近现代鼓吹“绿色燃料”者都把狄塞尔薄为葬祖。最终，燃料选择锁定在了石油裂解产物中一直未被重视的柴油上。相对于汽油来说，柴油性质非常稳定，比较难于点燃，同时柴油一旦点燃会冒出大最的黑烟，因而它又不能像煤油那样用作照明。但柴油稳定的特性却恰恰适合于压燃式内燃机，在压缩比非常高的情况下，柴油也不会出现爆震.这正是狄塞尔所需要的。经过近20年的潜心研究，狄塞尔终于在1892年试制成了第一台压燃式内燃机，也就是柴油发动机。
这台柴油发动机用气缸吸入纯空气，再用活塞强力压缩.使空气体积缩小到1/15左右，温度上升到500-700℃,然后用压缩空气把雾状柴油喷入气缸.与缸中高温纯空气混合。由于这时气缸已经有了较高的温度，因而柴油喷入后自行燃烧做功。,892年2月27日，狄塞尔取得了此项技术的专利。像所有的新生事物一样，狄塞尔柴油发动机从诞生到不断完善，经历了漫长的过程。狄塞尔先生在他55岁那年不幸逝世了.没有能够见到他发明的柴油发动机装在汽车上。1924年，美国的康明斯公司正式采用了泵喷油器。同年在柏林汽车展览会上，奔驰公司展示了一台装备柴油发动机的卡车，这是第一台装有柴油发动机的汽车。不久以后，博世公司开始正式生产标准泵喷油器.正是由于柱塞泵的普及，为柴油发动机安装在轿车上提供了基础。1936年，奔驰公司生产出了第一台柴油发动机轿车2600,这时距狄塞尔去世已经23年了。
尽管20世纪30年代已经有轿车安装了柴油发动机.但真正为柴油发动机提供发挥舞台的还是重型机械和装甲车辆。二战中，美国的舒尔曼坦克和德国虎式坦克都使用汽油机，虎式坦克以其强大的火力和厚重的装甲占得上风。但在苏联战场，苏军的丁一34坦克的火力和装甲虽也不及虎式坦克，但下34坦克使用柴油发动机，在中弹后不易起火，这样就大大提高了战场生存能力。战后，各国汲取了战争中的教训，将坦克全部换装柴油发动机。20世纪50年代以后，两大阵营在坦克功率方面进行不断的军备竞赛，这无形中大大加速了柴油发动机技术的发展。人们知道，喷油压力直接影响柴油发动机的功率和扭矩，因此，世界各大柴油发动机制造公司都在努力提高柴油发动机的喷油压力。在这个时期，康明斯公司研制成功完全不同于柱塞泵的PT喷油系统，从而大规模提高了喷油压力。如果说柴油发动机在重型机械上得到应用是狄塞尔的无心插柳，那么，电控技术使柴油发动机回到轿车领域才真正让狄塞尔得偿夙愿。
要把柴油发动机引入轿车领域，就必须解决柴油的排放和振动问题。实际上，柴油发动机排气中的CO和日C比汽油发动机少得多，NO,排放t与汽油机相近，只是排气微粒较多，这与柴油发动机燃烧机理有关。柴油发动机属非均质燃烧.混合气形成时间很短，而且混合气形成与燃烧过程交错在一起。经过研究发现：柴油发动机喷油规律、喷入燃料的雾化质t、气缸内气体的流动以及燃烧室形状等均直接影响燃烧过程的进展以及有害排放物的生成。除了靠提高喷油压力和柴油雾化效果来改善排放，使用预喷射也是行之有效的方法。预喷射就是在主喷射之前的某一时刻精确地喷入，一ZmL的预喷油t.加热燃烧室，从而缩短随后进行的主喷射的普火延迟期。由于温度与压力上升减缓，降低了燃烧噪声水平和NO,排放。20世纪7。年代以后，博世公司把电控汽油发动机喷射技术引用回柴油发动机，从而让柴油发动机的发展和使用进入了一个新纪元。
柴油发动机的发展.最先出现的是电控喷油泵技术.而后又发展了电控泵喷嘴技术和高压共轨喷射技术；后两种技术是现在最主要的柴油发动机电控喷射技术。其中.电控泵喷嘴技术的喷油压力非常高，并且泵和喷嘴装在一起.所以只铸要很短的高压油引导部分，泵喷嘴系统也可以实现很小的预喷t,其喷油特性是三角形的，并采用了分段式预喷射，非常符合发动机的要求(大众汽车公司的丁Oj发动机就是使用这种技术)。不过，电控泵喷嘴技术的喷油压力受发动机转速影响，虽然使用蓄压系统的高压共轨技术可以解决这个问题，但其喷油压力低于泵喷嘴系统。有些公司看中了它对任愈缸数的发动机喷油压力调节很宽泛的特点.对其大加采用(最早使用高压共轨的轿车是阿尔法罗密欧156和奔驰C级别车)o话说到这里，柴油发动机话题快告一段落了，但柴油发动机的故事肯定还没有讲完。狄塞尔先生肯定没有想到，现在10%的重型车和近30%的乘用车都在使用柴油发动机。而更可以让狄塞尔先生感到欣慰的是，每当打开这些车的发动机盖，都会看见一个名宇—iDesel。
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