举步维艰的柴油发动机是如何让汽油发动机“践踏”的

举步维艰的柴油发动机是如何让汽油发动机“践踏”的
2018-04-09 11:16:25 轮下de青烟

先说说柴油发动机和汽油发动机的区别,稍微对发动机有所了解的人都明白,二者截然不同,除了所需的燃料不同,燃烧方式也是明显不同的,汽油发动机是点燃的,而柴油发动机是压燃的。汽油发动机的压缩比较低,一般在9-13之间,而柴油发动机的压缩比较高,一般为15-22。柴油发动机的燃烧效率也比汽油发动机高,一般为34%--45%,而汽油发动机只有30%出头。汽油发动机的主要排放物是HC和CO,而柴油发动机的主要排放物还有NOx和颗粒物(PM),所以为其处理装置也有所区分,汽油发动机主要是三元催化剂,而柴油发动机主要有DPF(颗粒捕集器)和SCR(选择性催化还原)。

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再看看柴油发动机在国内的几大硬伤:首当其冲的就是国内柴油品质,带来的问题不仅仅是维护保养的成本高,随之而来的还有尾气处理和排放物的问题;其次柴油发动机技术含量高,需要做到非常高的时间精度,成本高技术复杂,而且重量更大;再次柴油粘度较高,冬季在寒冷环境适应性不强,而且不易点火,所要求电瓶的启动电流也远高于汽油发动机;另外还有柴油发动机的噪音问题,和其虽然扭力高,但功率低的问题。

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由于国内的原油几乎都是高硫油,而且能源行业几乎被垄断,导致柴油油品难有改观,而且供应量也不足。在如今家用车的使用环境多为市区通勤代步,而柴油车的一些特性并不适合这种环境,或者说一些硬性指标并没有达到消费者需求的预期。大家都知道引擎的输出=扭矩*转速,柴油车的引擎转速一般最高在4000转,远低于汽油车的7000转,这也把柴油车在瞬时加速度上的劣势展现的淋漓尽致。柴油粘性大,引擎极限转速低,柴油机需要由涡轮增压来创造高温高压的环境,而涡轮介入又普遍存在延迟,加速并不线性,除了柴油车的加速不如汽油车,而且舒适性也不如汽油车。

但是柴油发动机也有汽油发动机不可比拟的优势,那就是省油和其低转高扭的特性。省油就不比多说了,就是少从消费者的腰包里掏银子,那低转高扭呢?简单说就是柴油发动机压缩比相对要大,做功时爆发压力高,推动活塞的力量大,相同转速下相比汽油发动机输出的扭矩要大一些。

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这些优点汽油发动机看着也眼红,于是就从柴油发动机上“偷”了不少技术,经过工程师的调试与优化,不断地提高汽油机的性能,提高热效率,从而达到节能减排的目的。像我们熟知的涡轮增压、缸内直喷、高压缩比都是从柴油发动机“偷”来技术,而且马自达第二代创驰蓝天汽油发动机所采用的HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition , “均质压燃”)技术也曾是柴油发动机的专利。

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汽油发动机的 “柴油发动机化”,使涡轮增压、缸内直喷、高压缩比、压燃等这些曾属于柴油发动机的“专利”逐步在汽油发动机上得到应用并普及,以此提高了汽油机的性能和热效率。随着汽油机和柴油机技术的趋同化,或许有一天汽油发动机和柴油发动机之间的鸿沟也就消失了,同一台发动机既可以烧汽油,又可以烧柴油,真正实现汽油和柴油的“天下一统”,也不是没有可能啊。当然,前提条件是“新能源发动机”这个倒霉孩子不出来瞎捣乱……

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