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文|吃面不吃鸡
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2023年5月10日，陕汽重卡推出了最新产品德龙X6000 17H840重卡。在这款卡车上，陕汽重卡与潍柴动力强强联合，潍柴提供的WP17H柴油发动机拥有840马力的最大功率，一举刷新世界纪录。
而此前800马力的重卡记录也是由国产品牌创造的。
由于动力强、效率高的特点，柴油机自商业化应用以来一直是轮船、重型卡车等交通工具发动机的主流选择。
然而就在几年前，国产柴油机还被认为是低端产品的代名词。不知不觉间，国产柴油机已经登上世界之巅。
国产柴油机是如何一步步实现质的飞跃的呢？
小村子里诞生的国产柴油机
1911年，中国尚处于清政府的统治下。一天3个年轻人聚在一家饭馆吃饭聊天。
三个年轻人分别叫陈拔廷、陈沛霖、何渭文，其中何渭文是一家碾米作坊的老板，而两个陈姓青年都是当地均和安厂的技术工人。
席间何渭文向两个朋友抱怨道，现在作坊里都还在用牲口推磨碾米，耗费大、效率低。陈拔廷和陈沛霖一听来了兴致：干嘛不用机器啊，这个我们在行！
没多久，三人敲定了合作意向。当年陈拔廷与陈沛霖拉着侨商子弟陈德浩在广州芳村大涌口开办了一家碾米机器厂，名为协同和碾米厂，请机械专家薛广森担任总经理。
第二年，何渭文如约加盟，几人一共拉开三万银元的投资，将碾米厂扩大为协同和机器厂。
三万银元说少不少，但对于一家现代工厂来说，也着实不算多。协和同用这笔钱置办了3台旧式皮带车床和一台小型立式钻床。凭借这些略显简陋的机器，这群年轻人没日没夜地钻研新设备。
开始时这家工厂专注于碾米机器制造，先后设计出两型碾米机，算得上小有成就了，但他们并没有就此止步。
1913年前后，陈拔廷、薛广森等人了解到，西方有人创造出了一种新型机械，与当时广泛使用的蒸汽机不同，这种机械以柴油为燃料，效率更高。
但由于技术尚不成熟，柴油机哪怕在西方国家也没有大规模普及，在中国更是无缘得见。
终于有一天，一艘名为“青龙”号的英国轮船停泊广州，据说这艘船上使用的就是柴油机。陈拔廷等人为了一睹柴油机的真容，不惜花钱买痛了船上的中国轮机长，以检修的名义把柴油机拉回协和同拆开，里里外外一通测量，取得了难得的图纸和数据。
1915年，中国历史上第一台柴油机在协和同诞生。
这台柴油机被装到一艘船上，运行效果比预想的还要好。1918年，协和同在往先技术积累的基础上又研发出了160马力的船用四缸内燃机。
凭借当时的顶尖技术，协和同一直到抗战前都是行业巨头。得益于这群民族实业家的努力，我们可以自豪地说，中国的柴油机研究并不比西方国家晚多少。
但不幸的是，在当时国破家亡的大背景下，如此辉煌的成果也注定是昙花一现，此后的几十年间虽然也有一批民族企业涉足柴油机领域，但再也没有大的突破。
研发柴油机的功臣之一薛广森，抗战时期频频遭受剥削，在一口回绝日本人请他做商会会长的提议后，不久郁郁而终。
民族的脊梁终究要承受整个民族的重量。
艰难的国产化
直到新中国成立十余年后，国产柴油机终于迎来一丝转机。
50年代末，新中国的经济建设和部队建设取得了初步的成效，重对型货车和牵引汽车的需求愈发急迫。
彼时这些产品主要靠苏联提供。然而苏联产品并不能完全适应中国的国情。更为严峻的事实是，当时中苏关系已经出现裂痕，一旦苏联中断供应，中国将面临无车可用的窘境。
1960年，济南汽车厂受命制造黄河牌8吨载重汽车，直到这时中央才发现，中国还没有一个能够专门从事柴油机研发制造的工厂。
上海柴油机厂临危受命，对现有的135柴油机进行派生设计。
上海柴油机厂的前身是一家小型农用机械修理厂，1959年以前一直从事国外陈旧机型的仿制工作。
接到任务以后，上海柴油机厂抽调出十余名技术人员负责研发工作，这十余人里一半以上是刚刚毕业、没有工作经验的青年。
1960年5月，6135C型柴油机问世，与济南汽车厂的黄河JN150载重汽车完美契合，上海柴油机厂在最艰难的条件下交出了一份令人满意的答卷。
1963年，上海柴油机厂又对6135C进行改进，研发出6135Q型柴油机。
6135中的“6”代表6缸柴油机，6135Q型的平均油耗率为171.41克/马力小时，最大马力指标为1900转/分、170马力，第一次大修前的平均使用寿命为6000小时，是一款动力强劲、坚实耐用的柴油机。
在6135风靡全国的同时，其他柴油机研发单位也跃跃欲试。1960年到1965年，杭州汽车发动机厂陆续推出了6120系列柴油机，借助6120系列产品，杭州汽车发动机厂一举转型为中国第一家专业汽车柴油机厂。
整个60年代，6135系列和6120系列并列中国最主要的重型汽车发动机。
截止至1966年，中国共有2.45万辆柴油货车，其中国产货车783辆。虽然占比很小，但这不到800辆国产货车上的柴油机为后来的国产柴油机完成了最早的技术积累。
1967年至1977年，中国经历了一段艰难的时期，国产柴油机的研发工作也陷入停滞。
80年代，家庭联产承包责任制从小岗村普及到全国，农业生产步入新的阶段。与此同时，农业生产对机械的需求也大幅度提升。
农业生产中毫厘必争，生产成本是不得不重点考虑的问题。相较于汽油机，柴油机的能量转化率更高，显然更适合农业生产。于是柴油机再一次迎来了大发展的时机。
而在工业生产中，跨地区、规模化的运输工作更加凸显了重型货车的重要性，这对柴油机的发展同样起到带动作用。
但此时国产柴油机还停留在60年代的水平，不但体积大、噪音大、污染严重，更为致命的是，国产柴油机的转化率也大大落后于国际先进水平。
80年代初，国务院先后发布《1981～1990年全国中小功率柴油机发展规划纲要》和《1981～1999年全国汽车车型发展规划纲要》，为未来20年国产柴油机的发展指明了方向。
这两份纲要明确指出，柴油机的最低燃油消耗率不得高于231克/马力小时，一批高能耗柴油机面临淘汰，而新研发的柴油机必须具备低能耗的特点。
1985年，“七五”计划即将展开，中共中央给出的建议中指出，应当提高柴油车的比重。中汽公司制定的长期发展规划更是直截了当：6吨以上车型全部采用柴油机。
国产柴油机的春天来了。
在一机部的带领下，各大企业集中向柴油机领域进军，6110、6105、6102等一系列国产柴油机型号如雨后春笋般冒出，迅速补足了国产柴油机的短板。
冲破技术封锁，登上世界之巅
国产柴油机还在忙着补齐短板时，世界范围内柴油机研发已经进入新的阶段，得益于半导体技术的发展，电控系统已经成为柴油机的主流研发方向。
所谓电控系统，由传感器、控制单元（ECU）、执行器三大部分组成，通过这三部分的配合，可以实现每个缸的动态控制，从而达到提高效率的效果。电控系统下又可分为电子单体泵喷油方式和高压共轨喷油方式两个研发方向。
无论哪个方向，ECU都是整个系统中的重中之重，它的作用相当于人类的大脑。但以当时中国的科技水平，收音机都不一定造的好，更遑论功能堪比微型计算机的ECU。
在改革开放的大背景下，发达国家不会平白无故向我们提供技术，但会向我们兜售产品。只要中国不能攻克电控技术的难关，我们只能眼睁睁地看着市场被外国资本占领。
而这项技术就是摆在中国企业面前的一座大山，显然无法短时间内翻过去。多方考量之下，政府选择了最为实际的道路：合作办厂，引进技术。
国家一声令下，各大企业纷纷投身其中，东风集团、一汽集团、福田汽车等一批企业当即展开对外合作，携手美国康明斯、德国道依茨等世界一流企业扎根中国本土。
但确定发展方式后，中国柴油机领域还面临着一个棘手的问题，那就是与谁合作才能少走弯路。
在电控系统的两个细化研究方向中，高压共轨喷油方式的难度更高，但效果也更突出，因而中国科研单位更倾向于高压共轨的研究。
在高压共轨方面，美国、日本、德国的研究最为深入，其中美国科学院院士贝克是电控共轨技术的创造者，在这一领域堪称“教父”级人物。
得知中国在寻求合作伙伴后，贝克曾主动来到中国。但在与贝克接触后，中国企业隐隐有些担忧。
在电控系统上，美国与其他国家实施的政策有所不同，对排量和油耗的管控并不严格，因而包括贝克在内的美国科研人员主攻的领域实际上是比高压共轨技术难度更低的中压共轨技术。
一方面，与贝克合作显然能更快地掌握电控共轨技术。但另一方面，这也将导致中国柴油机与国际主流脱节。
一时间中国企业难以抉择。
这时无锡油泵油嘴研究所接触到了另一位行业专家——日本人藤泽英野。
当时日本电装公司推出的ECD–U2高压共轨喷油系统已经实现了120MPa的喷油压力，并且具备提升至150MPa的可能性，而藤泽英野在日本高压共轨领域具有举足轻重的地位。
双方交流时，无锡油泵油嘴研究所所长朱剑明询问藤泽英野的看法，对方给出的建议是：一定要搞高压共轨系统。
事实证明，藤泽英野的建议是中肯的，美国人的技术与国际主流方向渐行渐远，美国产品也因此难以融入国际市场。
而朱剑明则下定决心搞高压共轨。
从90年代末到21世纪之初，朱剑明带领的团队积累了足够的理论经验，国产高压共轨喷油系统已经在纸面上成型，万事俱备只欠东风。
可是东风却总也吹不到中国。
高压共轨喷油系统的生产工艺复杂、精度要求高，其中的一些关键部件不仅要承受两吨的压力，还需要灵活运动，其间隙以微米计数。
总之一句话，这项技术实际生产的难度不比理论设计低，当时国内没有哪个厂商能够生产。
无奈之下朱剑明只能换个思路，既然东风不在中国，那就去国外找找东风，看看人家是怎么生产的。
之前已经对美国、日本的技术有所了解，这一次他决定去德国。
单从技术指标上看，德国博世（BOSCH）公司是整个行业的标杆。90年代该公司研发的产品已经达到了140MPa的压力，后来又进一步提高到170MPa。
中方表达参观意愿后，博世公司很爽快地答应了，并且表示毫无保留地向中国朋友展示。当然，博世公司也有自己的心思：给你看看而已，你又学不会，以后我们去中国做生意你还得还这个人情，何乐而不为呢？
2001年，朱剑明一行在博世公司的生产基地如愿见到了整个生产流程，他发现自己设计的图纸在很多细节上都还可以进一步完善。
一年之后，朱剑明设计的高压共轨喷油系统被成功生产出来，并应用到了东风卡车上，中国一跃成为世界第四个能够生产高压共轨系统的国家。
当然，自此以后博世公司再也没有对“中国朋友”如此开放。
1990年，中国柴油车年产量7.58万辆，到2000年，这一数字就猛增至61.4万辆，十年间足足翻了8倍多，同时柴油车占汽车总产量中的比重也由14.9%增长至29.7%。
中国柴油车能够迅猛发展，国产柴油机功不可没。
在巨大的成功面前，国产柴油机行业依旧没有停下脚步。
此前中国柴油机虽然实现了电控系统研发生产，但在最关键的ECU领域仍没有实现100%国产，难免继续被外国资本卡脖子。
2008年，潍柴集团旗下的潍柴动力正式开启国产ECU研发工程，经过几年的努力，ECU国产化的难关终于被攻克，同时潍柴的电控研发平台也迈入国际一流水准。
进入新世纪后，国际柴油机研发确立了新的方向：提高燃烧效率，减少污染。
这两个目标看似不同，其实是相通的。通常情况下，柴油机的燃烧效率越高，产生相同能量排放的二氧化碳和有害气体就越少，对环境自然也就越友好。
不过这也绝非易事。“每一个0.1%的提升，都是柴油机发展的巨大进步。”潍柴动力董事长谭旭光如是说。
作为当代国产柴油机领域的中流砥柱，潍柴再次挺身而出。
2020年9月，潍柴拿出了首款热效率突破50%的商用柴油机。
热效率50%是什么概念呢？与以往的主流机型相比，它能够节省三分之一的燃料。对于用户来说，这时难以拒绝的巨大优势！
480天后的2022年1月，潍柴更是公布了全世界首款热效率51.09%的商用柴油机。
根据海关总署公布的数据，2023年1～5月国产柴油机出口金额5.26亿美元，柴油机已然成为中国经济的稳固增长点。曾经在中国难逢敌手的日本和美国，已经成为国产柴油机的海外市场。
这一次，国产柴油机站在了世界之巅。
参考资料
李健中,袁锡璠,汪大明.135系列柴油机的发展[J].上海机械,1964-10-25.
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