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都知道柴油發動機省油,但是這(zhè)種機器為什(shí)麽無法普及呢?

省油(yóu)&動力強是柴油(yóu)發動機的標簽,但為(wéi)什麽乘用車型普遍不使用呢?

原因有三(sān)點,第一點是柴油發動機的(de)節油伴隨(suí)的是「NVH_噪音/振動/聲振(zhèn)粗糙度」水平的差。柴油是一種非常有意(yì)思的燃油(yóu),這(zhè)種油(yóu)的熱值雖然(rán)不高但燃燒產生的火焰(yàn)溫度(dù)卻能(néng)達(dá)到(dào)1800℃(高於汽油(yóu)600度),等量的柴油與氧氣反應(yīng)可以得出非常高的扭矩,不過這是有前提條件的——壓燃,參考下圖。



汽車裝備的「內燃式熱機(jī)」是(shì)依靠燃燒轉化機械能(動力),汽油(yóu)機的點火(huǒ)方式為混合油氣蒸發後被點燃,燃(rán)燒時的內能(néng)不會造成機(jī)體的嚴重振動。但是柴油是(shì)依靠超高的壓縮比產(chǎn)生高溫直(zhí)接引(yǐn)燃混合油氣,而(ér)且是在活塞達到上止點的瞬間燃爆,這會造(zào)成對活塞連杆曲軸以及機體的更高強(qiáng)度振動,而振動必然會引發空氣共振產生聲波(噪音)。



01 用(yòng)戶挑剔

柴油發動(dòng)機運行中的(de)振動與噪音很大(dà),老舊柴油車總(zǒng)能感覺到檔杆與內飾的共振,這會讓汽車顯得很“low”。而(ér)汽車現階段仍然扮演著「大宗消費品」的角色,對於普通(tōng)汽車用戶而言(yán)汽車不僅是通勤工(gōng)具,更是財富與地位的象征;車輛具備足夠高的(de)駕乘品質是體現價值的方式,那麽“躁動”的柴油發動機自(zì)然難以被認可,即使汽油機油(yóu)耗略高也(yě)隻能認頭。



說明:並不是所有用戶都是因為這種心態而不選柴油動力汽車,在汽車工業(yè)大國“美國(guó)”同樣很少見到柴(chái)油動力家用汽車,即使是全尺寸的貨車-「皮卡」也是以汽油機為主。這就是(shì)對NVH單(dān)純的(de)高要求導致的結果,因為消費能力達到一定程度後也會追求車輛的高(gāo)品質,所以北美汽車用戶同樣不喜(xǐ)歡柴油車(chē)。



02 性能要求

大(dà)扭矩·低功(gōng)率

大扭矩·高功率

上述兩個選項選哪個?柴(chái)油發動(dòng)機的(de)高性能隻能體現於中低車速範圍內,因為這種機器依靠壓燃點火必然會有較大程度的振(zhèn)動,在這種(zhǒng)狀態下以高過的轉速運行則會出現(xiàn)嚴重的磨損,機器的使用壽命是(shì)不(bú)可控的。所以柴油發動機即使有(yǒu)300/400N·m的最大扭矩,但(dàn)是功率(馬力)往往會低至100/120kw之間,這已經是很不錯的水(shuǐ)平了。



知識點:扭矩×轉速÷常數×倍(bèi)率=馬力,常數倍率是不變的數據,那麽結論則為「扭矩大·轉速高」才能實現大馬力,也就是足夠高的車速或高車速範圍內的理想加速能力。柴油發動機無法實現高轉速(sù),3000/4000rpm往往就是極限了,所以這種機器的高速加速超車(chē)能力很差;而汽油發動機卻能達到6500/7500rpm的(de)高轉速,而且依靠與(yǔ)柴油機相同的增壓技術也實現了(le)相當的大扭矩,所以此類車的中高速加速感會很暢快,同時也是高效率超車保證駕(jià)駛安全(quán)的基礎。



03 排放物的特殊性

柴油燃燒後的產(chǎn)物主要有(yǒu)兩種:氮氧化物,顆粒物(wù)。前者是酸雨(yǔ)形成的主要物質,如果柴油動力汽車大量普及的話,氮氧化物與酸雨則(zé)會大麵積破壞植物(主要為農作(zuò)物與農田)。所以即使是汽車保有量不是很大的歐洲也製定出了禁售柴油車的時間表,汽車保有量即將成為全(quán)球第(dì)一的中國自然要控製柴油的消耗。



顆粒物的影響應該無須贅述(shù),PM2.5的概念相信讀者基本都了解,這些物(wù)質與“呼吸係統”是極(jí)為不友好的。這(zhè)就是要控製柴油發動機裝車量的原因,商用車型因為需要控製(zhì)營運成本所(suǒ)以不得不使用,普通家用汽車在耗油量基數不夠大的前提下等於有其他(tā)選項(xiàng),所(suǒ)以汽油機才會(huì)成為主流。

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