大眾都不會的技術 先進清潔柴油機技術解析

　　【太平洋汽車網 技術頻道】最近，大眾因柴油發動機排放造假的丑聞被推上風口浪尖，柴油發動機一時之間成為了眾矢之的。在傳統老百姓眼中，柴油機意味著吃苦耐勞、任勞任怨和少吃多干；然而排放不達標、高噪音和震動大等傳統柴油機的特點也深深地留在人們的腦海中。顯然，這些都是過去式，如今的柴油機已經有了質的飛躍，其得到升級的燃油噴射方式足以讓柴油機不再背負“黑嘈抖”的罪名；同時，國家層已經將柴油和柴油機研發提升到主流層面，并且陸續出臺支持發展柴油機的政策。因此，在未來數年內，柴油機在國內將獲得不小的發展空間。接下來，小編就來說說新式柴油機具備哪些過人的技術，幫助大家正確看待柴油發動機。

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● 大眾，你別玷污清潔的柴油機

　　眾所周知，大眾EA189柴油發動機被美國環保機構抓到在柴油車排放造假。這是不誠信的表現，然而并不是技術上的問題。大眾和部分歐洲廠商走的柴油機路線并不那么完美，需要添加尿素才能讓車輛的尾氣排放達標，增加用戶使用的成本和增高油耗，而且還削弱動力表現。顯然這是有點殺雞取卵的做法。歸咎原因是大眾的柴油車技術不夠先進，機內燃燒不充分，機內凈化能力低所致。青山只想說，大眾放開柴油機，讓戴勒姆、馬自達、三菱、五十鈴來。

　　事實上優秀的柴油機并不如此，其自凈能力較強，無需機外處理排放便可達標，同時動力燃油經濟性一樣保持優秀。下面看看有什么樣的技術保持柴油機的排放與動力燃油經濟性雙贏的局面。

● 柴油機的工作方式

　　說到柴油機工作方式不得不說柴油的特性。眾所周知，柴油和汽油都是石油提煉物之一，它們主要以碳氫化合物混合物出現，汽油與柴油分子上區別是中碳原子數不同，構成不同相對分子質量。煉制汽油與柴油最簡便的方法是利用沸點不同直接進行分餾，依次得到石油氣-汽油-煤油-輕、重柴油-渣油。換句通俗話來說，提煉汽油的過程必定提煉出柴油，柴油與汽油就是同一個媽生，只是柴油晚一點出世而且。

　　柴油與汽油燃料性質不一樣，是引起汽油機和柴油機在混合氣體形成與燃燒方面差異的根本原因。影響柴油性質主要有三個方面因素，發火性—十六烷值、蒸發性—餾程、低溫流動性-冷凝點和粘度。

　　發火性—十六烷值 這是評定柴油自燃性是否容易的指標，近似汽油的辛烷值。柴油十六烷值越高，自燃性越好，工作越柔和，冷啟動性能越好；但過高的十六烷值讓排氣和油耗增加，因此國家規定柴油十六烷值在50。

　　蒸發性-餾程 這是評定能否更好形成混合氣體，與柴油完善程度及起動性能有密切關系。國家規定50%餾出溫度不超過300℃。

　　低溫流動性和粘度 與柴油儲存、運輸、使用有關。柴油以冷凝點作為其標號，即柴油失去流動性開始凝結溫度。0號柴油，其冷凝點不高于0℃，適用于中國大部分地區，東北地區冬天則為-35#及以下，標號越低，價格越貴。

　　機械雜質、水分、灰分、含硫量、酸度、水溶性酸和堿、殘炭等雜質和元素，與柴油機磨損腐蝕有關。

　　與柴油相比，汽油揮發性強，因而可以在較低溫度下充分與空氣混合形成混合氣體，因而控制混合氣數量，便能調節汽油機的動力輸出，屬于負荷條件。形象點來說，平時踩的油門實際上并不是控制噴油量大小，而是控制進氣量多少，準確來說是“氣門”。柴油揮發性較差，粘性較好，不可能快速形成油氣混合氣，但適宜用油泵油嘴向氣缸內部噴油，靠調節供油量來調節功率和負荷，而吸入空氣量基本上是不變的，這種條件方式為質調節。

　　柴油無法迅速形成均勻混合氣體，所以要使柴油機必須在過量空氣系數大于1的條件下工作。柴油的燃燒主要分為四個階段至滯燃期、速燃期、緩燃期和后燃期。每個階段都需要噴油，滯燃期前適量噴油，讓此時缸內壓力和溫度迅速升高，即為引燃作用；速燃期內在滯燃期內照的混合氣幾乎邊開始燃燒邊繼續噴油，使缸內壓力升高，部分車型可高達13Mpa，同時壓力升高速率過大，影響柴油機的平穩性。緩燃期是燃料充分燃燒的關鍵時期，此時缸內溫度達到最高，可達2000k，約1750攝氏度。補燃期，少量燃油拖至此時進行燃燒，整個過程較短。缸內壓力不斷下降，若此時燃料剩余較多，則燃燒不充分，導致排氣溫度過高，不利于排放和燃油經濟性。

　　燃油性質同樣影響發動機的加熱循環模式。汽油機混合氣燃燒迅速，采用的是定容加熱循環。低速柴油機大部分燃料在上止點后燃燒，屬于定壓加熱循環；乘用車柴油機屬于高速柴油機，其燃油過程為定容定壓混合加熱循環。由于混合加熱循環方式增加了做功行程，讓燃料充分發揮讓化學能轉化為機械能。這就是柴油機比汽油機燃油經濟性要好的最主要原因之一。

　　從燃燒過程來看，柴油機必須在過量空氣系數大于1的條件下工作（空氣量總比燃油量大），其過高轉速時空氣利用率較低，導致柴油機的升功率以及功率總要比汽油機要小。同時燃料燃燒時間較長且充分，做功行程時柴油機缸內溫度和壓力較高，對外輸出更多的功，適合在“低”轉速下可以爆發更大的力量。柴油機可理解為大力水手，吃得粗且少，力氣大，但百米跑步不快；汽油機則是百米飛人，吃得精而又不補營養，但力氣少了點。

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