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都知道柴油发动机省油,但是这种机器为什么无法普及呢?

责任编辑:gdmachine人气:110发表时间:2020-08-06 08:08:33

省油&动力强是柴油发动机的标签,但为什么乘用车型普遍不使用呢?

原因有三点,第一点是柴油发动机的节油伴随的是「NVH_噪音/振动/声振粗糙度」水平的差。柴油是一种非常有意思的燃油,这种油的热值虽然不高但燃烧产生的火焰温度却能达到1800℃(高于汽油600度),等量的柴油与氧气反应可以得出非常高的扭矩,不过这是有前提条件的——压燃,参考下图。



汽车装备的「内燃式热机」是依靠燃烧转化机械能(动力),汽油机的点火方式为混合油气蒸发后被点燃,燃烧时的内能不会造成机体的严重振动。但是柴油是依靠超高的压缩比产生高温直接引燃混合油气,而且是在活塞达到上止点的瞬间燃爆,这会造成对活塞连杆曲轴以及机体的更高强度振动,而振动必然会引发空气共振产生声波(噪音)。



01 用户挑剔

柴油发动机运行中的振动与噪音很大,老旧柴油车总能感觉到档杆与内饰的共振,这会让汽车显得很“low”。而汽车现阶段仍然扮演着「大宗消费品」的角色,对于普通汽车用户而言汽车不仅是通勤工具,更是财富与地位的象征;车辆具备足够高的驾乘品质是体现价值的方式,那么“躁动”的柴油发动机自然难以被认可,即使汽油机油耗略高也只能认头。



说明:并不是所有用户都是因为这种心态而不选柴油动力汽车,在汽车工业大国“美国”同样很少见到柴油动力家用汽车,即使是全尺寸的货车-「皮卡」也是以汽油机为主。这就是对NVH单纯的高要求导致的结果,因为消费能力达到一定程度后也会追求车辆的高品质,所以北美汽车用户同样不喜欢柴油车。



02 性能要求

大扭矩·低功率

大扭矩·高功率

上述两个选项选哪个?柴油发动机的高性能只能体现于中低车速范围内,因为这种机器依靠压燃点火必然会有较大程度的振动,在这种状态下以高过的转速运行则会出现严重的磨损,机器的使用寿命是不可控的。所以柴油发动机即使有300/400N·m的最大扭矩,但是功率(马力)往往会低至100/120kw之间,这已经是很不错的水平了。



知识点:扭矩×转速÷常数×倍率=马力,常数倍率是不变的数据,那么结论则为「扭矩大·转速高」才能实现大马力,也就是足够高的车速或高车速范围内的理想加速能力。柴油发动机无法实现高转速,3000/4000rpm往往就是极限了,所以这种机器的高速加速超车能力很差;而汽油发动机却能达到6500/7500rpm的高转速,而且依靠与柴油机相同的增压技术也实现了相当的大扭矩,所以此类车的中高速加速感会很畅快,同时也是高效率超车保证驾驶安全的基础。



03 排放物的特殊性

柴油燃烧后的产物主要有两种:氮氧化物,颗粒物。前者是酸雨形成的主要物质,如果柴油动力汽车大量普及的话,氮氧化物与酸雨则会大面积破坏植物(主要为农作物与农田)。所以即使是汽车保有量不是很大的欧洲也制定出了禁售柴油车的时间表,汽车保有量即将成为全球第一的中国自然要控制柴油的消耗。



颗粒物的影响应该无须赘述,PM2.5的概念相信读者基本都了解,这些物质与“呼吸系统”是极为不友好的。这就是要控制柴油发动机装车量的原因,商用车型因为需要控制营运成本所以不得不使用,普通家用汽车在耗油量基数不够大的前提下等于有其他选项,所以汽油机才会成为主流。

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