（本文由北京基石基金撰写发布：柴油发动机行业分析报告）
一、柴油发动机介绍
1. 柴油发动机简介
发动机是一种能够把其它形式的能转化为另一种能的机器，通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器（如汽油发动机、航空发动机）。发动机的产生和发展经历了蒸汽机、外燃机和内燃机三个阶段。
柴油发动机是内燃机的一种，将柴油喷射到汽缸内与空气混合，燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机，即依靠燃料燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运动，通过曲柄连杆机构使曲轴旋转，从而输出机械功。柴油发动机由德国发明家鲁道夫•狄塞尔（Rudolf Diesel）于1892年发明的，为了纪念这位发明家，柴油就是用他的姓Diesel来表示，而柴油发动机也被称为狄塞尔发动机。
柴油发动机的优点是功率大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要是，柴油发动机气缸中的混合气是压燃的，而不是点燃的。柴油发动机工作时进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点时，温度可达500-700℃，压力可达40—50个大气压。活塞接近上止点时，发动机上的高压泵以高压向气缸中喷射柴油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，柴油混合气自行燃烧，猛烈膨胀，产生爆发力，推动活塞下行做功，此时的温度可达1900-2000℃，压力可达60-100个大气压，产生的功率很大，所以柴油发动机广泛的应用于大型柴油汽车上。
而柴油机在节能与二氧化碳排放方面的优势，则是包括汽油机在内的所有热力发动机都无法取代的，因此，先进的小型高速柴油发动机，其排放已经达到欧洲IV号的标准，成为“绿色发动机”，目前已经成为欧美许多新轿车的动力装置。
2. 柴油发动机的构造
柴油机的主要机构组件一般包括：机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油系统、润滑系统、冷却系统、电器系统。
1、 机体：是柴油机的骨架，由它来支撑和安装其它部件，包括：缸体、缸套、缸盖、缸垫、油底壳、飞轮壳、正时齿轮壳、前后脚。
2、 曲柄连杆机构：是柴油机的主要运动件，它可以把燃料燃烧产生的能量，通过活塞，活塞销，连杆，曲轴、飞轮转变成机械能传出去。包括曲轴、连杆、活塞、活塞销、活塞销卡簧、活塞销衬套、活塞环、主轴瓦、连杆瓦、止推轴承、曲轴前后油封、飞轮、减震器等。
3、 配气机构：是定时把进、排气门开启和关闭。包括正时齿轮、凸轮轴、挺座、顶杆、摇臂、气门、气门弹簧、气门座圈、气门导管、气门锁块、进排气管、空气滤清器、消音器、增压器等。
4、 燃油供给系统：是按柴油机的需要，定时、定量的把柴油供给燃烧室燃烧。包括柴油箱、输油管、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。
5、 润滑系统：是把润滑油供给各运动摩擦副，包括机油泵、机油滤清器、调压阀、管路、仪表、机油冷却器等。
6、 冷却系统：是把柴油机工作时产生的热量散发给大气。包括水箱、水泵、风扇、水管、节温器、水滤器、风扇皮带、水温表等。
7、 电器系统：是启动、照明、监测、操作的辅助设备。包括发电机、启动马达、电瓶、继电器、开关、线路等。
二、柴油发动机市场分析
1. 柴油机技术的发展及行业政策
柴油机技术已经经过了一百多年的发展。近几十年来，管制内燃机排放和噪音的法规日趋严格，例如美国自二十世纪六十年代实施汽车排放限制法规，欧洲于1993年开始实行欧I 标准，1996 年实行欧II 标准，2000 年实行欧III 标准。在有关的环保要求提高的同时，柴油机技术也大幅改进，主要的改进包括采用重新组织燃烧结构、提高喷油压力、涡轮增压、四气门结构、废气再循环、电控喷油等技术。这些技术不仅提高了柴油机的环保水准，也大大提高了柴油机的性能。在过去几十年中，柴油机在总体水平上，功率提高了约90%、燃油消耗降低了约50%、排放减少了约90%。
我国政府也充分认识到经济发展所带来的环境压力，重视环境保护，防治机动车排放污染。在柴油机方面，国家环保总局根据《中华人民共和国大气污染防治法》，制定了《柴油车排放污染防治技术政策》。该政策中规定“我国柴油汽车污染物排放控制目标是：2004 年前后达到相当于欧洲第二阶段排放控制水平；到2008 年，力争达到相当于欧洲第三阶段排放控制水平；2010 年之后争取与国际排放控制水平接轨”，并申明“国家通过优惠的税收等经济政策，鼓励提前达到国家排放标准的柴油车和车用柴油机产品的生产和使用。”
我国已经要求从 2003 年9 月1 日起，所有进行定型的压燃式发动机（包括柴油发动机和燃用其他燃料的压燃式发动机）及装用压燃式发动机的重型车辆（最大总质量大于3.5 吨的车辆）必须符合《车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法》（GB 17691）第二阶段型式核准排放限值的要求（即中国II，相当于欧II），2004年9 月1 日起，所有新生产的压燃式发动机（包括柴油发动机和燃用其他燃料的压燃式发动机）及装用压燃式发动机的重型车辆（最大总质量大于3.5 吨的车辆）必须符合GB 17691 第二阶段生产一致性检查排放限值（即中国II，相当于欧II），对柴油机车的环保强制达标比汽油机车提前了一年。按照2005 年5 月30 日国家环保总局批准发布的GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国III、IV阶段）》，我国将分别在2007 年7 月1 日和2010 年7 月1 日实施相当于欧洲III、IV阶段的中国III、IV 阶段排放标准。对于重型车，国家环保总局2005 年5 月30 日批准发布的GB17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国III、IV、V 阶段）》分别要求在2008 年1 月1 日、2011 年1 月1 日和2013 年1 月1 日达到相当于欧洲III、IV、V 阶段的中国III、IV、V 阶段排放标准。
柴油机具有功率大、能源成本低等特点，主要用于重型汽车、工程机械、船舶以及发电设备等领域。随着柴油机技术的快速发展，目前柴油机的排放已经达到了较高的标准，因此在发达国家，部分汽油机已经被柴油机所取代。在过去的15 年中，欧洲的柴油车市场份额增加了3倍。据统计，目前欧洲汽车的柴油化率达55%，其中乘用车的柴油化比重接近45%。就汽车行业而言，柴油机行业处于汽车产业链的中端，行业上游是各零部件生产厂，下游是整车生产厂。
2. 市场规模分析
2.1. 我国柴油机的分类及用途
在分类统计方面，我国将柴油机大致分为 4 类：单缸柴油机、多缸小型柴油机（缸径100 毫米以下）、中缸径多缸柴油机（缸径100-160 毫米）和中低速柴油机。单缸柴油机的功率通常在13 千瓦以下，主要用于配套小型农用运输车辆、小型拖拉机等。多缸小型柴油机功率通常在80 千瓦以下，主要用于配套中小型卡车、农用运输车和农用机械。中缸径多缸柴油机一般为大功率高速柴油机，功率通常在80-370千瓦之间，主要用于重型汽车、工程机械、大型客车等的配套。中低速柴油机主要用于内燃机车、船舶等。
柴油机主要用于最终配套产品，比如大功率高速柴油机主要配套重型汽车、大型客车、工程机械、船舶、发电机组等。因此，柴油机行业的发展在很大程度上取决于相关终端产品市场情况。
2.2. 影响柴油机市场需求的主要因素
2.2.1. 汽车行业
与欧洲大量乘用车使用柴油发动机作为引擎的不同的是，中国的柴油发动机主要的市场在商用车市场，特别是载货汽车领域。而我国高速的经济增长及强劲的固定资产投资为载货汽车提供了巨大的市场空间，目前载货车在柴油发动机销售中占据了80%以上的份额。
据中国汽车工业协会统计，2011年1-11 月份中国汽车的柴油化比重只有18.51%， 但商用车采用柴油机的比例却高达82.14%（对应乘用车仅为0.53%），而且商用车这一比例在逐年提高（如表1）。由此可知，中国车用柴油机市场完全由商用车市场决定。这一市场特点与欧洲有很大不同，据统计，目前欧洲汽车的柴油化率达55%，其中乘用车的柴油化比重接近45%。
如表2，由于商用车中的卡车所占份额高达88.09%，且卡车车型中的重、中型卡车全部采用柴油机，轻型卡车也多半采用柴油机。相反，份额要低得多的客车上汽油机的采用率较高。因此，在某种意义上也可以说，中国车用柴油机市场主要由卡车市场决定。
表1. 近几年商用车中采用不同动力车型的销量（辆）及份额
表2. 2011年1-11月份商用车中各细分车型销量及所占份额
据中国汽车工业协会统计，我国2011年累计生产汽车1841.89万辆，同比增长0.8％，销售汽车1850.51万辆，同比增长2.5％，产销同比增长率较2010年分别下降了31.6和29.9个百分点。其中，乘用车市场保持平稳增长，商用车市场下降较为明显。2011年，乘用车产销分别完成1448.53万辆和1447.24万辆，同比分别增长4.2%和5.2%，同比增长率较2010年分别下降29.6和28.0个百分点；商用车产销分别完成393.36万辆和403.27万辆，同比分别下降10.0%和6.3%，同比增长率较2010年分别下降38.1和36.2个百分点。