大众都不会的技术 先进清洁柴油机技术解析

　　【太平洋汽车网 技术频道】最近，大众因柴油发动机排放造假的丑闻被推上风口浪尖，柴油发动机一时之间成为了众矢之的。在传统老百姓眼中，柴油机意味着吃苦耐劳、任劳任怨和少吃多干；然而排放不达标、高噪音和震动大等传统柴油机的特点也深深地留在人们的脑海中。显然，这些都是过去式，如今的柴油机已经有了质的飞跃，其得到升级的燃油喷射方式足以让柴油机不再背负“黑嘈抖”的罪名；同时，国家层已经将柴油和柴油机研发提升到主流层面，并且陆续出台支持发展柴油机的政策。因此，在未来数年内，柴油机在国内将获得不小的发展空间。接下来，小编就来说说新式柴油机具备哪些过人的技术，帮助大家正确看待柴油发动机。

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● 大众，你别玷污清洁的柴油机

　　众所周知，大众EA189柴油发动机被美国环保机构抓到在柴油车排放造假。这是不诚信的表现，然而并不是技术上的问题。大众和部分欧洲厂商走的柴油机路线并不那么完美，需要添加尿素才能让车辆的尾气排放达标，增加用户使用的成本和增高油耗，而且还削弱动力表现。显然这是有点杀鸡取卵的做法。归咎原因是大众的柴油车技术不够先进，机内燃烧不充分，机内净化能力低所致。青山只想说，大众放开柴油机，让戴勒姆、马自达、三菱、五十铃来。

　　事实上优秀的柴油机并不如此，其自净能力较强，无需机外处理排放便可达标，同时动力燃油经济性一样保持优秀。下面看看有什么样的技术保持柴油机的排放与动力燃油经济性双赢的局面。

● 柴油机的工作方式

　　说到柴油机工作方式不得不说柴油的特性。众所周知，柴油和汽油都是石油提炼物之一，它们主要以碳氢化合物混合物出现，汽油与柴油分子上区别是中碳原子数不同，构成不同相对分子质量。炼制汽油与柴油最简便的方法是利用沸点不同直接进行分馏，依次得到石油气-汽油-煤油-轻、重柴油-渣油。换句通俗话来说，提炼汽油的过程必定提炼出柴油，柴油与汽油就是同一个妈生，只是柴油晚一点出世而且。

　　柴油与汽油燃料性质不一样，是引起汽油机和柴油机在混合气体形成与燃烧方面差异的根本原因。影响柴油性质主要有三个方面因素，发火性—十六烷值、蒸发性—馏程、低温流动性-冷凝点和粘度。

　　发火性—十六烷值 这是评定柴油自燃性是否容易的指标，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，冷启动性能越好；但过高的十六烷值让排气和油耗增加，因此国家规定柴油十六烷值在50。

　　蒸发性-馏程 这是评定能否更好形成混合气体，与柴油完善程度及起动性能有密切关系。国家规定50%馏出温度不超过300℃。

　　低温流动性和粘度 与柴油储存、运输、使用有关。柴油以冷凝点作为其标号，即柴油失去流动性开始凝结温度。0号柴油，其冷凝点不高于0℃，适用于中国大部分地区，东北地区冬天则为-35#及以下，标号越低，价格越贵。

　　机械杂质、水分、灰分、含硫量、酸度、水溶性酸和碱、残炭等杂质和元素，与柴油机磨损腐蚀有关。

　　与柴油相比，汽油挥发性强，因而可以在较低温度下充分与空气混合形成混合气体，因而控制混合气数量，便能调节汽油机的动力输出，属于负荷条件。形象点来说，平时踩的油门实际上并不是控制喷油量大小，而是控制进气量多少，准确来说是“气门”。柴油挥发性较差，粘性较好，不可能快速形成油气混合气，但适宜用油泵油嘴向气缸内部喷油，靠调节供油量来调节功率和负荷，而吸入空气量基本上是不变的，这种条件方式为质调节。

　　柴油无法迅速形成均匀混合气体，所以要使柴油机必须在过量空气系数大于1的条件下工作。柴油的燃烧主要分为四个阶段至滞燃期、速燃期、缓燃期和后燃期。每个阶段都需要喷油，滞燃期前适量喷油，让此时缸内压力和温度迅速升高，即为引燃作用；速燃期内在滞燃期内照的混合气几乎边开始燃烧边继续喷油，使缸内压力升高，部分车型可高达13Mpa，同时压力升高速率过大，影响柴油机的平稳性。缓燃期是燃料充分燃烧的关键时期，此时缸内温度达到最高，可达2000k，约1750摄氏度。补燃期，少量燃油拖至此时进行燃烧，整个过程较短。缸内压力不断下降，若此时燃料剩余较多，则燃烧不充分，导致排气温度过高，不利于排放和燃油经济性。

　　燃油性质同样影响发动机的加热循环模式。汽油机混合气燃烧迅速，采用的是定容加热循环。低速柴油机大部分燃料在上止点后燃烧，属于定压加热循环；乘用车柴油机属于高速柴油机，其燃油过程为定容定压混合加热循环。由于混合加热循环方式增加了做功行程，让燃料充分发挥让化学能转化为机械能。这就是柴油机比汽油机燃油经济性要好的最主要原因之一。

　　从燃烧过程来看，柴油机必须在过量空气系数大于1的条件下工作（空气量总比燃油量大），其过高转速时空气利用率较低，导致柴油机的升功率以及功率总要比汽油机要小。同时燃料燃烧时间较长且充分，做功行程时柴油机缸内温度和压力较高，对外输出更多的功，适合在“低”转速下可以爆发更大的力量。柴油机可理解为大力水手，吃得粗且少，力气大，但百米跑步不快；汽油机则是百米飞人，吃得精而又不补营养，但力气少了点。

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