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蒸汽机效率低的弱点，狄塞尔专注于开发高效率的内燃机。19世纪末，石油产品在欧洲极为罕见，于是狄塞尔决定选用植物油来解决机器的燃料问题（他用于实验的是花生油）。因为植物油点火性能不佳，无法套用奥托内燃机的结构。狄塞尔决定另起炉灶，提高内燃机的压缩比，利用压缩产生的高温高压点燃油料。后来，这种压燃式发动机循环便被称为狄塞尔循环。
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欧洲是柴油发动机技术发源地，由于柴油的众多特点，从20世纪90年代中开始，欧洲各大汽车公司大力发展柴油发动机技术，并陆续向消费者推广，超过三分之二的轿车都使用柴油发动机。奔驰、大众、宝马、雷诺、沃尔沃等欧洲明牌车都有采用柴油发动机的车型。tdi柴油技术，蕞早由意大利菲亚特研发，后康明斯柴油机，康明斯柴油机被大众获得并发展。
d技术，具有功率高，扭矩大的特点，并使用了双涡轮可变截面增压技术。
hdi技术，和德国大众同源同种，也来自与意大利菲亚特。
dci技术，2006年前曾因增压涡轮易坏而被质疑其可靠性，随后雷诺对其进行了改进。
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特点：柴油发动机的优点是扭矩大、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、排气四个冲程。但由于柴油机用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸发，而其自燃温度却比汽油低，因此，可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要有，柴油发动机的气缸中的混合气是压燃的，而非点燃的。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的时候，温度可以达到500-700℃，压力可以达到40—50个大气压。活塞接近上止点时，供油系统的喷油嘴以极高的压力在极短的时间内向气缸燃烧室喷射燃油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，可燃混合气自行燃烧，猛烈膨胀产生爆发力，推动活塞下行做功，此时温度可达1900-2000℃，压力可达60-100个大气压，产生的扭矩很大，所以柴油发动机广泛的应用于大型柴油设备上。
柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。
柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到10mpa以上，通过喷油器喷入气缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高（一般为16-22），所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5mpa，同时温度高达750-1000k（而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2mpa，温度达600-700k），大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9mpa，温度也升到2000-2500k。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功，废气同样经排气管排入大气中。
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