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都知道柴油發動機省油,但是這種機器為什麽無法普及呢?

省油&動力強是柴(chái)油發(fā)動機的標簽,但為什麽乘用車型普遍不使用呢?

原因(yīn)有三(sān)點,第一點是柴油發動機的節油伴隨的是「NVH_噪(zào)音/振動/聲振粗糙度」水(shuǐ)平的差。柴油是一種非常有意思的燃油,這種油的熱值雖然不高但燃燒產(chǎn)生的火焰溫度卻能達到1800℃(高於汽油600度),等量的柴油與(yǔ)氧(yǎng)氣反應可以得出非常高的扭矩,不(bú)過這是有前提(tí)條件的——壓燃,參考下圖(tú)。



汽車裝備的「內(nèi)燃式熱機」是依(yī)靠燃燒轉化機械能(動力),汽油機的點火方式為混合油氣蒸發(fā)後(hòu)被點燃,燃燒時的內能不會(huì)造成機(jī)體的嚴重振動。但是柴(chái)油是依靠超高的壓縮比產生(shēng)高溫直接引燃混合油氣,而且是在活(huó)塞達到上止點的瞬間燃爆,這會造成對(duì)活塞連杆曲軸以及機體的更高強度振動,而(ér)振動必然會引發空氣(qì)共振產生聲波(噪音)。



01 用(yòng)戶挑剔

柴(chái)油發(fā)動機運(yùn)行中的振動(dòng)與噪音很大,老舊柴油車總能感覺(jiào)到檔杆與內飾(shì)的共振,這會(huì)讓汽車顯得很“low”。而汽車現階段仍然扮演著「大宗消費品」的角色(sè),對於普通汽車用戶而(ér)言汽車不僅是通勤(qín)工具,更是(shì)財(cái)富與地位的象征;車輛具備足夠高的駕乘品質是體現價值的方式,那麽“躁(zào)動”的柴油發動機自然難以被認可,即使汽油機油(yóu)耗略高也隻能認頭。



說明:並不是所有用戶(hù)都(dōu)是因為這種心態而不選柴油(yóu)動力汽車,在汽車工業大國“美(měi)國”同樣很少見到柴油動力家用汽車,即使是全尺寸的貨車-「皮卡」也是以汽(qì)油機為主。這就是對NVH單純(chún)的高要求導致的結果,因為消費能力達到一定程度後也會追求車輛的高品質,所以北(běi)美汽車用戶同樣不喜歡柴油車。



02 性能要求

大扭矩·低(dī)功率

大扭(niǔ)矩·高功率

上述兩個選項選哪個(gè)?柴油發動機的高性能隻能體現於中低車速範圍內,因為(wéi)這種(zhǒng)機器依靠壓燃點火(huǒ)必然會有較大程度的振動,在這種狀態下以高過的(de)轉速運行(háng)則(zé)會(huì)出現嚴重的磨損,機器的使用壽命是不可控(kòng)的。所以(yǐ)柴油(yóu)發動(dòng)機即使有300/400N·m的最大(dà)扭矩,但是功率(馬力(lì))往往會低至100/120kw之間,這已經是很不錯(cuò)的水平了。



知識點:扭矩×轉速÷常數(shù)×倍率=馬力,常數倍率(lǜ)是不變的(de)數(shù)據,那麽結論則為「扭矩大·轉速高」才能實現大馬力,也就(jiù)是(shì)足夠高的車(chē)速(sù)或高車速範圍內的理想加速能力。柴油(yóu)發動機無法實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速,3000/4000rpm往往就是極限了,所以這(zhè)種機器的高速加速超(chāo)車(chē)能力很(hěn)差;而汽油發(fā)動機卻能達到6500/7500rpm的高轉速,而且依(yī)靠與柴油機相同的增壓技術也實現了相當的大扭矩,所以(yǐ)此類車的中高速加速感會很(hěn)暢快,同時也是高效率超車保證駕駛安全的(de)基礎。



03 排放物的特殊性

柴油燃燒後的產物主(zhǔ)要有兩種:氮氧化物(wù),顆粒物(wù)。前者是酸雨形成的主要物(wù)質(zhì),如果柴油動力汽車大量普及的話,氮氧化(huà)物與酸雨(yǔ)則會大麵(miàn)積破壞植物(主要為農(nóng)作物與農田)。所以即(jí)使是汽車保有量(liàng)不是很大的歐洲也製定出了(le)禁售(shòu)柴油車的(de)時(shí)間表,汽車保有量即將成為全球第一(yī)的中國自然要控製柴油的消(xiāo)耗。



顆粒物的影響應該無須贅(zhuì)述,PM2.5的概念相(xiàng)信讀者基(jī)本都了解,這些物(wù)質與“呼吸係(xì)統”是極為不友好的。這就是要控製柴(chái)油發動機裝(zhuāng)車(chē)量的原因,商用車型因為需(xū)要控製營運(yùn)成本所以不得(dé)不(bú)使用,普通家用汽車在耗油量基數(shù)不夠大(dà)的前提下等於有其他(tā)選項(xiàng),所(suǒ)以汽油機(jī)才會成為(wéi)主流。

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