第一代国产动力——135系列柴油机
1957年7月，农业部动力局成立“中央柴油机设计室”，设立在上海柴油机厂，组织了一批技术骨干，负责自行设计135柴油机。到1958年5月完成了自行设计第一代6135型120HP柴油机的设计，当即投入样机试制，到1965年全部完成了直立式2、4、6和12V缸135系列柴油机的自行设计和试制任务，成为了我国第一个柴油机系列化产品。
135系列柴油机技术结构和各项性能指标先进，标准化、通用化水平高，组合式曲轴、凸轮轴和传动齿轮等主要部件都采用球墨铸铁。技术质量水平达到了当时国际同类产品的先进水平。135系列柴油机设计试制成功，为我国发展内燃机动力做出了重大贡献。
1961年，先后有无锡空压机厂、上海建筑机械厂、洛阳拖拉机厂的大型推土机，徐州、洛阳、柳州、厦门等工程机械厂均配用135柴油机进行配套。135系列柴油还机陆续配套了船舶等其他领域的设备，对我国国民经济发展作出了很大贡献。
起重机之心——D114柴油机
1985年2月，上柴厂完成了D6114ZQ增压型柴油机的第一轮样机工作图设计，同时完成了增压柴油机热力过程计算及各个种运动学计算和强度校核。D6114ZQ型柴油机研制列入机械工业电子部1990年读机械工业科技发展计划。1992年3月通过由机械电子工业部组织的专家鉴定，主要性能指标达到了20世纪80年代初期国际柴油机水平。在工程机械、工业、农用机械、柴油发电机组、船用主、辅动力上也具有广泛的应用前景。1996年9月D6114ZLQA型增压中冷柴油机通过由机械电子工业部专家鉴定。该型柴油机陆续进入了工程机械等各种细分市场的配套领域。其中，在起重机市场占有率超过了80%，平地机、压路机、摊铺机市场占有率超过70%。D
装载机王牌动力——121系列柴油机
上柴121柴油机是引进美国卡特彼勒公司柴油机技术，历经20年许可证生产的产品，广泛应用于工程机械、特别适配高效ZL50装载机。同时公司还引进了卡特彼勒主要件加工设备和产品试验设备，通过采用美国先进的技术，在设计和制造上特别注重零部件的可靠性，使得121柴油机以高品质和高可靠性成为工程机械公认的王牌动力。上柴121柴油机在设计上充分考虑工程机械的使用特点和使用环境恶劣的工况，整机和零部件的精良设计，贯彻了高可靠性和长寿命，主要零部件和整机同寿命的设计理念，重要摩擦副非常可靠，耐用。发动机动力强劲，排量大，扭矩储备系数高，超常的动力性和良好的响应性使得该型柴油机得以主要配套50、60装载机；160～230型推土机和165型、220型平地机等工程机械，也是行业出口型50装载机的主导动力。
技术升级——电控产品
利用市场的成熟产品而改造成功的上柴电控国Ⅲ柴油机具有突出的优点。上柴公司使用被公认为性能优越、稳定可靠的日本电装公司的ECD-U2高压共轨喷射系统，同时，上柴公司的电控柴油机本体是具有8万台的年产销量的D系列柴油机，因此，无论是电控柴油机本体，还是电控燃油系统，都是电控柴油机成熟、可靠、稳定的保证。此外，电控柴油机的其他零部件，如增压器、活塞、起动电机等等，也都采用国际知名品牌，为柴油机的可靠性提供了有利保障。除了排放满足国Ⅲ标准外，上柴电控柴油机的燃油经济性和配套适应性也非常好。
SC9DF发动机是继SC9DK之后，又一个升级产品。上柴公司依托公司多年积累的柴油机研发经验和技术实力，与美国西南研究院联合开发，对柴油机进行全面的性能试验开发；按照北美重型柴油机流程研发、试验，制造新一代四气门重型柴油机，最大设计功率达420HP。该系列发动机系采用DENSO电控高压共轨系统、采用控制策略更完善的选择性催化还原技术（SCR）等先进技术，配以国际通用的CAN总线通讯技术，通过优化燃烧系统、燃油系统和进排气系统的匹配，更为精细的ECU和DCU控制等先进手段打造的满足国Ⅴ排放的绿色环保型柴油机。该发动机性能卓越，经济性好，可靠性高，寿命长，适用范围广。适合配套270～375HP的重型卡车和20～75t的汽车起重机等产品。紧接着，上柴又诞生了SC9DFQ5具有国5排放标准发动机。
近些年，上柴对环保发动机追逐的脚步始终没有停止过。从国2到国5，上柴电控发动机的升级速度在加快，而升级的时间在缩短。
动力创新——新能源发动机
为了适应我国乃至世界的环保趋势，上柴在传统内燃发动机技术质量水平的基础上，还积极开发除了天然气发动机和二甲醚发动机，虽然主要应用于客车领域，但是上柴的技术实力可见一斑。
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