柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轎車的未來(lái)

1、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轎車的未來(lái)發(fā)布: 2009-3-20 12:37 | 作者: 沉沙河 | 來(lái)源: 江蘇省內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)1.前言 近年來(lái)，汽車新能源技術(shù)發(fā)展迅猛，燃料電池、混合動(dòng)力、電動(dòng)車、醇類汽車等新技術(shù)、新概念，不斷沖擊人們的頭腦，并且隨著先進(jìn)柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展，柴油車在許多國(guó)家得到大量應(yīng)用。歐洲出現(xiàn)了越來(lái)越明顯的轎車柴油化趨勢(shì)，2004年歐盟新增乘用車（主要是轎車）中50%為柴油車，法國(guó)、意大利、德國(guó)柴油轎車占當(dāng)年轎車市場(chǎng)的比例分別為72%、66%、43%。美國(guó)柴油汽車比重盡管不高，但在過(guò)去的5年中銷量增長(zhǎng)56%。根據(jù)國(guó)外有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2001年至2014年的15年間，全球汽車市場(chǎng)總規(guī)模將增長(zhǎng)39%，

2、其中汽油車增長(zhǎng)23%，柴油車增長(zhǎng)97%。然而，目前，先進(jìn)柴油機(jī)技術(shù)還未能被我國(guó)消費(fèi)者認(rèn)同，消費(fèi)者還停留在“老”柴油機(jī)冒黑煙、振動(dòng)大、噪聲大的怪圈。由于消費(fèi)者對(duì)先進(jìn)柴油機(jī)技術(shù)認(rèn)識(shí)的缺乏，致使我國(guó)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車很難得到推廣。目前，我國(guó)柴油車在汽車保有量中的比重為23.7%，在轎車保有量的比重僅為0.2%；2005年一季度柴油車占新注冊(cè)乘用車的比重為1.3%，遠(yuǎn)低于歐盟50%的水平。 2.柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)越性 從動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、可靠性和環(huán)保性等方面來(lái)看，與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都有較強(qiáng)的優(yōu)越性。 2.1動(dòng)力性方面 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有功率大、動(dòng)力性能好等特點(diǎn)。其壓縮比一般為1622，而汽油機(jī)的壓縮比

3、一般為611；如果采用增壓技術(shù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的功率還可以進(jìn)一步增大。如美國(guó)康明斯柴油發(fā)動(dòng)機(jī)功率高達(dá)448kW，這對(duì)于汽油機(jī)來(lái)說(shuō)是不可思議的。 2.2燃油經(jīng)濟(jì)性方面 柴油機(jī)的燃燒方式?jīng)Q定了它具有優(yōu)越的燃油經(jīng)濟(jì)性。汽油機(jī)的熱效率一般為2030%，而柴油機(jī)的熱效率可達(dá)3040%。有資料表明，以質(zhì)量為0.81.5t的轎車百公里油耗比較：汽油車約為58.2L，非直噴式柴油車約為4.68L，直噴式柴油車約為56L，柴油車比汽油車低30%左右。 2.3耐久可靠性方面 柴油機(jī)的工作可靠性強(qiáng)、耐久性好。柴油機(jī)由于沒(méi)有復(fù)雜的點(diǎn)火系統(tǒng)，它避免了油、電路共存的麻煩，只要噴油壓力達(dá)到規(guī)定，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩足夠，就能順利起動(dòng)并進(jìn)入正

4、常工作。國(guó)際上先進(jìn)的柴油機(jī)大修里程一般約為50萬(wàn)公里，相比之下汽油機(jī)只有30萬(wàn)公里。 2.4環(huán)保方面 柴油車與汽油車各有千秋，柴油車處于過(guò)量空氣的情況下工作，燃料燃燒充分，而且柴油車的燃料是在燃燒前高壓噴入燃燒室，霧化良好，因此柴油車排放的一氧化碳和碳?xì)浠衔锏牧恳绕蛙嚿俚枚?；由于氮氧化合物是在高溫條件下產(chǎn)生的，而汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒環(huán)境溫度要比柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高得多，因此產(chǎn)生的氮氧化合物的量也要多得多。 但是，柴油機(jī)也有其不足之處，柴油車排放的主要問(wèn)題是顆粒物，由于燃料與空氣混合不均勻，易產(chǎn)生大而多的排放顆粒物，直觀表現(xiàn)為排氣冒黑煙，而且柴油發(fā)動(dòng)機(jī)本身體積、重量都比較大，運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪聲也比汽油發(fā)

5、動(dòng)機(jī)大得多。但隨著柴油機(jī)排放技術(shù)水平的不斷提高，以及先進(jìn)柴油機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，這些問(wèn)題逐漸得以改善，除了微粒排放外，柴油機(jī)轎車的一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸衔锏任廴疚锱欧帕恳堰h(yuǎn)低于汽油機(jī)轎車，尤其在CO2排放方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，可減少45%以上的溫室氣體排放。 3.柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轎車在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析 目前，我國(guó)柴油車在汽車保有量中的比重為23.7%，在轎車保有量的比重僅為0.2%；2005年一季度柴油車占新注冊(cè)乘用車的比重為1.3%，遠(yuǎn)低于歐盟50%的水平。我認(rèn)為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在我國(guó)沒(méi)有得到推廣應(yīng)用的原因主要有以下幾個(gè)方面。 3.1國(guó)產(chǎn)柴油質(zhì)量不高 柴油品質(zhì)應(yīng)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)同步發(fā)展，而我國(guó)柴油的品質(zhì)

6、已嚴(yán)重制約了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展。我國(guó)柴油中硫、芳香烴化合物以及十六烷等的含量都不能滿足先進(jìn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的要求。我國(guó)輕柴油含硫量800ppm，而北京于2005年12月30日正式實(shí)施歐標(biāo)準(zhǔn)，北京市歐柴油地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定含硫量350ppm，由石化系統(tǒng)單獨(dú)供貨，轎車出城市就供應(yīng)不到含硫量350ppm柴油，柴油品質(zhì)明顯滯后于柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展。 3.2柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的固有屬性 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于采用壓燃式點(diǎn)火方式，工作壓力大，要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，所以柴油機(jī)比較笨重，體積較大；柴油機(jī)的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高；柴油機(jī)工作粗暴，振動(dòng)噪聲大，產(chǎn)生噪聲污染；另外，柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車時(shí)起動(dòng)困難。以上柴油發(fā)動(dòng)機(jī)本身固有的缺點(diǎn)制約著它在轎車中的應(yīng)用。 3.3柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的污染 柴油機(jī)與同等功率的汽油機(jī)相比，微粒和NOX是排放中兩種最主要的污染物。由于燃料與空氣混合不均勻，柴油車易產(chǎn)生大而多的排放顆粒物，直觀表現(xiàn)為排氣冒黑煙；碳?xì)浠衔锖鸵谎趸嫉牧侩m然與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比要少得多，但是也是不可忽視的。 另外，有些地區(qū)和城市以柴油車排放氮氧化物和顆粒多為由