柴油引擎（Diesel Engine），又名压燃式发动机，是内燃机的一种。其主要特征为使用压缩产生高压及高温点燃气化燃料，而毋须另外提供点火。柴油引擎使用的原理称为狄塞尔循环，为德国工程师鲁道夫·狄塞尔（Rudolph Diesel）在1892年所发明。现时大部份的柴油引擎使用的燃料为柴油，但狄塞尔的发明原意是可以使用不同种类的燃料。事实上，他在1900年的世界博览会上展示他的发明时，使用的燃料是花生油。

   柴油引擎的历史

   在机械工程学的定义中，凡利用热能而产生动力的机械，统称为热机(Heat Engine)，而热机又分为内燃机与外燃机两大类。引擎是属于内燃机的一种，燃料在热机内部燃烧产生热能，再将热能转变为机械动力者，例如汽油引擎、柴油引擎、燃器涡轮机等都是。在一般常见的引擎中，又分为利用点火器(如火星塞)点火的火花点火(SI)引擎，及利用高压高温空气使燃料燃烧的压缩点火(CI)引擎。汽油引擎属于火花点火引擎，柴油引擎则属压缩点火引擎。

   1876年时，德国人奥图(Nikolaus Otto)发明了第一具四行程内燃引擎。当时许多工程师都致力于内燃机的发展，但是多以火花点火引擎为发展方向，如Mercedes-Benz的创办人戴姆勒，正是将汽油引擎应用于车辆的始祖。但由于汽油在如此高温高压下，会产生猛烈的爆震，因此后来选定了当时不受重视的柴油。柴油因不易点燃不能作为火花点火引擎燃料，并且柴油点燃后会产生黑烟，也不能像煤油般作为照明燃料，所以在那时不受重视。但是柴油安定不易爆震的特性，正好可作为压缩点使用。

   第一具压缩点火引擎于1892年问世，但由于当时柴油引擎在发展初期技术尚未成熟，尽管它有不错的热效率及省油性，在当时却很难与技术以达成熟的汽油引擎相互竞争。直到美国Cummins公司在1924年时，将供油喷射泵应用于柴油引擎上，解决了以高压空气供油方式的不稳定运转，并首度将柴油引擎装于卡车上，奠定了车辆使用柴油引擎的基础。1936年，柴油引擎也搭载于Mercedes-Benz 260D，这也是柴油引擎应用于轿车的滥觞。

   虽然早期的柴油车因为噪音以及黑烟的排放，而多用于大型车辆及机具的使用上。但正因为柴油引擎的扭力大且省油的特性，使得在共轨直喷与可精确供油的压电式喷嘴技术成熟后，柴油引擎变得更适合小行车使用。对于积极寻求替代能源的现今，柴油引擎虽不是终极的解答，但是柴油引擎的省油特性，可作为十分合适的过渡方案。

   柴油引擎的效率较佳、因此可以减少二氧化碳排放，但污染较高（例如长碳链有机化合物燃烧后易产生主要以碳粒为主的悬浮微粒（SS））；使用高质量（超低硫）的柴油与较新的引擎及污染控制科技可以降低许多污染，但是直到近期的最新科技才能让柴油汽车符合美国的环保标准。

   20世纪90年代意大利飞雅特汽车发明创新的高压共轨（High Pressure Common Rail）柴油引擎，用电子手段精确控制进入气缸的柴油供给量和供油时刻，并高度加压，使其雾化更佳，燃烧更完全更干净，噪音与震动也大幅减少，成为新一代柴油引擎的标准设计。法国最大石油公司TOTAL被媒体质疑为何2008年获利良好却仍裁员时表示，因为法国的柴油汽车愈来愈多，石油使用量实际上已减少[来源请求]。

   提到柴油引擎，很多人的印象就是大卡车用的油、会排放黑烟对环境有害，还有噪音扰人，在过去这都是真的，许多国家亦因环保问题在1995年开始禁止柴油小客车的生产与进口。那你一定觉得奇怪，那为什么这两年在电视上、路上都会看到一堆柴油汽车呢？那是因为在2002年加入世界贸易组织，因此必须要重新开放柴油小客车的市场。

   在禁止柴油小客车的这段期间，国外的发展已经可用如火如荼来形容。全球柴油汽车最普及的地区为欧洲，目前欧洲的柴油汽车比例已高达50%左右，同时亦有持续向上成长的迹象。德国国内在2004年的柴油小客车产量为240万辆，要较2003年成长11%，五年来则成长了50%。2005年前三季，德国生产的柴油小客车在西欧地区销售成长11%，在当地市占率高达47%。到2005年下半年，法国、比利时等欧洲国家的柴油车销售占有率甚至高达60%-70%。

   柴油汽车在欧洲的高市占率主要是因为新一代柴油引擎的改良，使其挥别过去环境杀手的恶名，现在反而成为环保的尖兵。而爲什么旧式的柴油引擎会排放黑烟并制造有害气体呢？柴油引擎不像汽油引擎使用火星塞来点燃引擎，而是靠较高的压缩比来压缩空气，以压缩空气产生的高温来直接引燃喷入汽缸的柴油，因而容易因雾化不足造成燃烧不完全。这个问题在1998年时获得初步的解决，经由德国两大公司Bosch及Mercedes-Benz合作开发的「共轨喷油」技术，使得柴油引擎燃烧不完全而造成环境污染的问题有所改善。

   所谓共轨喷油就是柴油引擎的每一排汽缸共享负责喷油的轨道。喷油轨是由一具超高压力的喷油帮浦控制，相较于过去的独立喷油嘴设计，其结构及重量已简化及减轻，在数千Bar的高压喷射之下，在汽缸动力行程内分多次喷油，因而可消除大部分的噪音和震动，也让柴油引擎的出力增加许多，提升每个汽缸中的混合油气雾化效果，大幅改善燃烧效率，空气污染因而得以降低。

   小客车用柴油引擎排放的二氧化碳（CO2）量较汽油引擎低，但是氮氧化合物（NOX）量以及废气中的微粒含量较高，必需使用高效率的触媒转化器及微粒过滤装置来改善，柴油精炼的程度不如汽油，内部化学成分较复杂，燃烧出的废气有害物质较多，对人体的影响仍须进一步研究。随着柴油引擎抑制排放污染技术的进步，与传统柴油引擎相比，氮氧化物已减少93%，悬浮微粒子则已减少91%，绝大部分新一代柴油引擎都已符合EURO IV废气排放标准。

   除了环保之外，我们再来谈谈新一代柴油引擎的其它优点：

   1.      柴油引擎的高压缩比可提高引擎的热效率，使油耗与经济性表现较汽油引擎佳。拿同排气量的车辆来做比较，以BMW320为例，配备汽油引擎的车辆平均油耗为11.2 km/L，但柴油引擎则为17.5 km/L。

   2.      大部分柴油引擎均配备涡轮增压器，因此引擎在低转速即拥有高容积效率，可产生高扭力与承载较大的负荷。扭力表现亦优于汽油引擎，充足的扭力使车辆易于行驶颠簸路面。

   3.      过去与汽油引擎相比，柴油引擎震动及噪音都较大，但近年来的设计已经大大降低这些缺点。

   4.      由于压缩比设定较高，柴油引擎结构强度的要求因而较高，制造成本亦因此较高。但另一方面来想，柴油引擎因而较为坚固耐用，一般其使用寿命约是汽油引擎的三倍。

   5.      因工作转速较低，汽缸燃烧温度因而较低，因此相关零件的耗损速度缓慢，故障率亦较汽油引擎为低，故在保养及维修方面可省下不少费用。

   6.      柴油因精炼的时间及程序较汽油为简化，因此价格相对较低。目前国内超级柴油与95无铅汽油每公升大约有四元的差价，经济效益要较汽油引擎高。

   至于缺点的部分，若比较相同车型搭载同排气量的不同形式引擎，其动力表现已相当接近，柴油引擎车型性能稍差，但油耗经济性较佳，由于柴油引擎精密度要求较高以及排气污染控制系统较复杂，一般而言，柴油引擎车型的售价比汽油引擎车型高出约一成。新一代的柴油引擎，在各种高科技的辅助之下，其马力输出已经有长足的进步，但是油门反应与操控的灵活度仍较汽油引擎差，欧日各大车厂研发之新一代高性能柴油引擎的动力表现与汽油引擎已经相当接近，与传统柴油引擎相较之下已有显著的进步，但普通版本的柴油引擎因重视实用性，其性能表现与同级汽油引擎仍有不小的差距。

   十余年来，柴油小客车在北美洲的成长不大，主要是因为;柴油引擎的反应较慢、柴油车型多为手排设定，不符合北美市场趋势。除日本外，亚洲地区的普及率亦不突出。在欧洲地区，因政府鼓励、节省能源及减少二氧化碳排放量的诉求，以及长期使用维修成本的考虑，柴油小客车相当普遍，以德国为例，不仅出租车几乎全数采用柴油引擎，自用小客车的汽/柴油引擎比例更逼近40/60，估计2006年欧洲柴油车的成长率将是汽车引擎车的两倍。法兰克福车展中出现的新车，从小型掀背车到顶级豪华房车，柴油车款无一缺席。柴油引擎新科技的应用，对全球小客车市场亦造成影响，根据J.D. Power-LMC 预测，全球柴油小客车的销售将由2003年的1250万辆成长至2015年时2700万辆，其中百分之六十的成长在欧洲以外的地区，除了亚洲与南美洲将有稳定的成长外，北美洲的销售也将明显增加。