为什么柴油机省油：就凭这一个绝招，汽油机一辈子都追不上！

柴油车一箱油能跑一千公里出头，油表报警再撑一两百公里不在话下；农村的单缸柴油拖拉机赶上农闲，一箱油能用上大半年。同样是烧油的内燃机，柴油机为什么能把油耗压到这个水平？ 根本原因就在压燃——高压缩比带来高热效率，没有节气门又天生泵气损失小，这是汽油机在原理上就追不上的一条路。而把这条路走到极致的一次标志性跨越，发生在2020年的中国。 2020年9月16日，潍柴集团对外发布全球首款热效率突破50%的商业化柴油机。有媒体把它称作世界内燃机发展史上的历史性突破，等于为全球柴油机热效率重新定义了标杆。 潍柴集团董事长谭旭光自己打的比方更直白：这相当于人类百米成绩第一次跑进十秒。要真正理解这几个百分点的分量，得从柴油机热效率的起点讲起。 19世纪中后期，第二次工业革命起步，标志性技术突破是电力和内燃机。1862年，法国工程师德罗莎提出进气、压缩、燃烧、排气的四冲程概念，指明了人类摆脱巨大燃煤锅炉的方向。 1876年，德国工程师奥托造出第一台四冲程内燃机，1878年送到巴黎世博会展览，被称为瓦特以来动力机方面的最大成就。直到今天，大多数汽车发动机的运行原理还叫奥托循环。 奥托的原型机不烧油，靠煤气运转，必须配一个高压罐才能装车，太危险。之后内燃机分成两条道路：点燃式的汽油机和压燃式的柴油机。 汽油机有点火器，把空气压缩到十分之一就能燃烧；柴油机得把空气压缩到二十分之一，才能用压缩热点燃柴油。理论上柴油机效率更高，但需要更结实的压缩设备，比汽油机笨重。 所以在汽油机问世九年之后的1892年，德国的狄塞尔博士才注册压缩点火机专利。 1897年，他在奥格斯堡做出第一台单缸柴油机，功率约20马力，热效率26%，几乎是当时广泛使用的蒸汽机的两倍——这台机器今天保存在慕尼黑的德意志博物馆，是柴油机热效率的起点。 造出柴油机不等于立刻就有人接受。柴油挥发性不如汽油，必须靠特别的高压喷嘴把雾化柴油送进气缸，狄塞尔在世时这些配套还不成熟，产业投入大、赚钱少，1913年他跳海自杀。 其实此时柴油机的配套已经基本成熟，1913年出现了柴油机驱动的火车头，1914年世界大战爆发，所有发达国家都疯抢动力设备，德国尤其需要柴油机推动潜艇和小型军舰。狄塞尔死在了事业成功的前夜。 一战之后苏联建立。到二战前，苏联虽是世界第二大工业国却大而不强，造不出复杂发动机，尤其不愿造火花塞这种精细部件；柴油机结构笨重但可靠性高，坏了容易修，加上苏联石油油品偏重、炼柴油方便，所以特别重视柴油机。 其最著名的产品是B2柴油机：战前仿造法国航空柴油机，又从德国博世公司买来高压喷油泵技术，B2系列最初就装在T34坦克上。苏联坦克兵直接用火烤柴油机预热的照片，是柴油机可靠性的经典注脚。 此后B2系列几乎用遍了苏联的坦克、自行火炮、军舰、钻井和载重车，2020年亚美尼亚和阿塞拜疆开仗时亮相的T72坦克装的还是其后续型号。 B2发展到最后理论热效率勉强超过40%，实际达不到；中国的86式步兵战车多次改进后勉强到43%，几乎就是苏联技术路线的极限。 70年代，欧美发起第三次工业革命，电子工业带动机械加工精度跃升，柴油机得以进一步小型化、精细化，苏联跟不上节奏。德国博世造出新型高压喷油泵，压力接近2000个大气压，加上微电子控制，西方柴油机热效率快速提升到45%左右。 中国这一轮柴油机效率提升，是吸收第三次工业革命成果以后，反过来给第二次工业革命的欠账补课。70年代中国普及率最高的还是农村手摇单缸柴油机，连它一开始都造不好，关键卡在喷油泵、喷油嘴上。 1965年北京农业局安排丰台农机厂研发喷油泵，1971年才解决大规模生产问题，这就是北油的前身。80年代中期国内对柴油机的要求提高，1984年北油从博世引进A型多缸泵、多孔式长油嘴和下置式弹簧喷油器，全面改造军民用柴油机。 同一年，潍柴也在母公司中国重汽引入车辆柴油机生产线，而中国重汽的技术来自1979年引进的奥地利斯泰尔汽车。 早期的潍柴和多数国企一样问题缠身，90年代差点关门。1998年政府任命谭旭光出任董事长时，账面只剩8万元，欠债3亿，主要的KW铸造线还被火灾烧毁。 谭旭光跑遍全国市场，为潍柴找到重卡发动机这个方向——1998年恰逢房改和地产大跃进起点，国内工程机械市场几乎一片空白。但母公司中国重汽担心抢生意，表示反对，关系逐步恶化。 2004年谭旭光率先带领潍柴赴港上市，2006年两家在山东省国资委主持下和平分手。此后中国重汽和潍柴分别引进德国曼恩公司的技术开发新产品，潍柴进度更快。 2018年谭旭光反过来出任中国重汽党委书记，重组两家国企，印证了政府对潍柴路线的认可。 柴油机热效率突破40%不难，再往上就非常困难。内燃机越大，气缸越大，冷却越慢，转速越低，磨损越小，越容易实现高热效率，所以船用柴油机的热效率高于车用。 但即便船用柴油机，提升