第1 章概述/ 1

1.1柴油機的發展史/ 1

1.2柴油機性能特點及應用領域/ 2

1.2.1柴油機性能特點/ 2

1.2.2柴油機應用領域/ 5

1.3現代柴油機技術/ 5

參考文獻/ 8



第2 章柴油機電控燃油噴射技術/ 9

2.1柴油機燃油噴射技術的難點/ 9

2.2柴油機電控燃油噴射技術的發展/ 10

2.2.1第1 代（位置控制式）/ 11

2.2.2第2 代（時間控制式）/ 11

2.2.3第3 代（時間-壓力控制式）/ 13

2.3柴油機高壓共軌燃油噴射技術及其影響/ 14

2.3.1柴油機高壓共軌燃油噴射繫統及其主要組成/ 14

2.3.2高壓噴射對高壓共軌柴油機性能的影響/ 17

2.3.3多次噴射對高壓共軌柴油機性能的影響/ 20

參考文獻/ 21



第3 章柴油機空氣管理技術/ 22

3.1柴油機空氣繫統組成/ 22

3.2柴油機先進增壓技術/ 22

3.2.1可變截面增壓/ 23

3.2.2電動增壓/ 24

3.2.3廢氣旁通式二級增壓/ 25

3.2.4基於VGT 的二級增壓(RTST) / 27

3.2.5復合增壓/ 32

3.3柴油機可變進氣技術/ 33

3.3.1可變氣門正時（VVT）技術/ 33

3.3.2可變氣門升程（VVL）技術/ 36

3.4柴油機廢氣再循環技術/ 37

3.4.1高壓EGR/ 38

3.4.2低壓EGR/ 39

3.4.3復合EGR/ 39

參考文獻/ 42



第4 章柴油機燃燒優化技術/ 43

4.1傳統柴油機燃燒方式/ 43

4.2均質混合氣壓燃(HCCI) 燃燒/ 44

4.3低溫燃燒(LTC) / 46

4.4預混合充量壓燃(PCCI) 燃燒/ 47

4.5雙燃料壓燃燃燒/ 49

4.5.1部分預混合充量壓燃(PPCI) 燃燒/ 49

4.5.2反應活性控制（RCCI）燃燒/ 50

4.5.3汽油均質混合氣柴油引燃(HCII) 燃燒/ 51

4.5.4汽油/柴油雙燃料高比例預混合壓燃(HPCC) 燃燒/ 52

4.5.5柴油/甲醇雙燃料（DMDF）燃燒/ 52

參考文獻/ 53



第5 章柴油機熱管理技術/ 55

5.1柴油機EGR 冷卻繫統/ 55

5.1.1柴油機EGR 冷卻繫統介紹/ 55

5.1.2EGR 冷卻繫統對柴油機燃燒與性能的影響/ 56

5.2柴油機冷卻繫統智能控制技術/ 57

5.2.1柴油機智能化冷卻繫統部件/ 57

5.2.2柴油機冷卻繫統集成控制/ 64

5.3現代柴油機餘熱利用技術/ 66

5.3.1現代柴油機餘熱利用原理/ 66

5.3.2餘熱利用技術對柴油機性能的影響/ 69

參考文獻/ 73



第6 章柴油機低摩擦技術/ 74

6.1柴油機摩擦類型/ 74

6.2影響柴油機摩擦的主要因素/ 75

6.3降低柴油機摩擦的具體技術措施/ 76

6.4滾動軸承在柴油機上的應用/ 81

6.5柴油機用潤滑油/ 82

參考文獻/ 84



第7 章柴油機替代燃料技術/ 86

7.1甲醇替代燃料/ 86

7.1.1甲醇燃料的理化性質/ 86

7.1.2甲醇燃料在柴油機上的應用方式/ 88

7.1.3柴油/燃料燃燒特性/ 90

7.1.4柴油/燃料排放特性/ 94

7.2聚甲氧基二甲醚替代燃料/ 97

7.2.1聚甲氧基二甲醚的理化性質及來源/ 97

7.2.2聚甲氧基二甲醚/柴油摻混燃料燃燒與排放特性/ 98

7.3生物柴油/ 102

7.3.1生物柴油的理化性質及特點/ 102

7.3.2生物柴油燃燒與排放特性/ 103

7.4煤基替代燃料/ 105

7.4.1煤基混合燃料的理化特性/ 106

7.4.2煤基混合燃料柴油機燃燒特性/ 106

7.4.3煤基替代燃料柴油機排放特性/ 108

7.5應急替代燃料/ 109

7.5.1柴油機燃料應急替代原則/ 110

7.5.2柴油機應急替代燃料的關鍵指標和試驗程序/ 110

7.5.3汽柴油應急替代燃料在柴油機上的應用/ 111

7.5.4航空煤油應急替代燃料在車用柴油機上的應用/ 115

參考文獻/ 119



第8 章柴油機排放控制技術/ 120

8.1柴油機主要有害排放物及其生成機理/ 120

8.1.1HC 的生成機理/ 120

8.1.2CO 的生成機理/ 121

8.1.3NOx 生成機理/ 121

8.1.4顆粒物生成機理/ 123

8.2柴油機典型排放法規/ 124

8.2.1車用柴油機排氣煙度和可見排氣污染物排放法規/ 125

8.2.2輕型柴油車污染物排放法規/ 127

8.2.3重型柴油車污染物排放法規/ 135

8.3柴油機後處理技術/ 144

8.3.1PM 處理技術/ 144

8.3.2NOx 排放控制技術/ 148

8.3.3滿足國Ⅵ排放標準的後處理集成技術/ 154

參考文獻/ 157



第9 章柴油機典型環境適應性技術/ 159

9.1柴油機高原地區適應性技術/ 159

9.1.1高原增壓技術/ 159

9.1.2高原燃燒優化技術/ 164

9.1.3高原低溫啟動技術/ 168

9.1.4高原熱管理技術/ 170

9.2柴油機嚴寒地區適應性技術/ 175

9.2.1柴油機低溫啟動輔助技術/ 175

9.2.2柴油機與加溫鍋低溫啟動匹配技術/ 180

9.2.3柴油機低溫環境保溫技術/ 182

9.3柴油機沙漠地區適應性技術/ 182

9.3.1高效濾清器低流阻技術/ 183

9.3.2柴油機冷卻繫統控制技術/ 186

參考文獻/ 186

柴油機是工程機械、農業機械、發電機組、輪船、商用汽車及軍用機力裝備的主要機力裝置。多年來，柴油機技術雖然有了較大發展，在動力性、經濟性和排放性方面展現出明顯優勢。但隨著國家節能減排戰略實施以及電動汽車的迅猛發展，柴油機還需要進一步提升熱效率、降低排放，需要通過柴油機先進技術來實現。

柴油機熱力循環過程包括化學反應和換氣過程，是開口的工作循環。為實現柴油機更高的熱效率、更低排放，出現了一繫列柴油機先進技術，包括先進低溫燃燒技術、空氣管理技術、高效渦輪技術、先進材料和潤滑技術、智能控制技術、餘熱能利用技術等。在此背景下，本書希望能夠將近些年來柴油機一些先進技術進行繫統全面介紹。本書共分九章， 包括概述、柴油機電控燃油噴射技術、柴油機空氣管理技術、柴油機燃燒優化技術、柴油機熱管理技術、柴油機低摩擦技術、柴油機替代燃料技術、柴油機排放控制技術、柴油機典型環境適應性技術。

本書主要由陸軍軍事交通學院劉瑞林編著， 張眾傑、周廣猛、董素榮、楊春浩、焦宇飛、劉剛參與編寫，馬家明、任露、陸辰起、丁豪堅進行了文獻資料檢索、書稿整理等工作。本書引用了大量國內外研究機構的試驗研究資料、學術論文和專著，在此向這些文獻的作者一並表示衷心的感謝！

由於筆者水平有限，有些問題研究還不夠深入，書中難免存在疏漏，懇請廣大讀者批評指正。



編著者