扭矩的咆哮——解读柴油动力最强音
“傻”，“大”，“黑”不是柴油机的错
柴油不易挥发的物理特性决定了，当柴油在气缸内雾化不彻底，就不能完全燃烧，也就形成了大量碳烟。也许，最早装配着柴油机的汽车，伴随着滚滚黑烟在中国大地上呼啸而过的时候，周围的人内心的想象一定是这样的：
由于大部分民众心中“傻”（纯机械系统）“大”（噪声大，震动大），“黑”（黑烟滚滚）的印象，使得名字本该高端大气的“狄赛尔式发动机”从此“柴”字当头，落户中国。
说真的，柴油机真不柴！
柴油机出色低速扭矩主要得益于柴油机比汽油机压缩比更大，燃料在气缸内燃烧时的温度也更高，使得柴油机单气缸做功是爆发的能量更大，这个特点也使得柴油机热效率高于汽油，也就是为什么柴油机更省油。
而柴油机的功率普遍不如汽油机主要是因为转速。让我们抛弃一大堆公式来解释这一问题：我们可以将发动机气缸每爆发一次做的功看做是恒定的，所以增加每分钟爆发次数（就是说提高转速）就能简单增加功率，将这个道理放到柴油机上，虽然柴油机气缸单次爆发的能量远大于汽油机，但每次爆发都相当于锤击一次气缸活塞和曲轴，如果柴油机设计转速很高，这就要求发动机机体强度做的很高，由此带来的庞大笨重得不偿失；还有另一个重要因素，是柴油压燃自爆的温度比汽油低很多（这个很难理解，但的确是这样，通常说的汽油比柴油易燃是因为其闪点很低），如果转速过高温度就会过高，柴油一喷进去还没等活塞压缩就爆燃了，从而无法工作。正因为如此柴油机的优势在于出色低速扭矩输出性能。
在这里补充一点科普，发动机高转速有一个致命问题，气缸的气门换气阻力会随着转速急剧变大，一般在4000转以上大部分燃油做功都消耗在换气阻力上，这就是为何汽油机虽然转速高但特别费油的原因，而气门可变技术（大名鼎鼎的VVT，VTEC…）诞生为的就是应对这一问题。
在今天柴油机已然成为了主流的绿色动力——在欧洲，60%的乘用车为柴油动力，90%以上的出租车都采用柴油发动机，SUV采用柴油机的比例更是高达80%。有数据表明，柴油机的二氧化碳排放量要比汽油机低20%左右，碳氢化合物和一氧化碳排放量约为汽油机的10%-17%，因排放所产生的温室效应也要比汽油低45%左右，使用排气后处理和废气再循环技术后，颗粒物和氮氧化合物的排放量也得到大大改善。
柴油机的先进科技含量不是一星半点……
先说说喷油压力这事儿，由于柴油天生挥发性差不充分雾化的情况下燃烧不充分（这也就是曾经柴油机工作冒黑烟的原因），所以要实现柴油机的绿色高效一些高端柴油机技术应运而生：
一是高压共轨技术，就喷油压力一项来说第三代高压共轨已经达到了惊人的2500bar，实际销售的柴油车型发动机喷油压力也普遍达到了2000bar左右（如大众1.8TDI高压共轨1920bar，路虎2.2T高压共轨：1800bar）。
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2000bar喷油压力已经接近AK47射击时的膛压
在高压共轨中，高压油泵将柴油加压后储存在高压油轨中，当到达喷油正时，高压的柴油通过喷射嘴上仅0.1mm的细孔喷射进入燃烧室，让原本不易挥发的柴油充分雾化。
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高压油轨看似简单，为了储存1600~2000bar的压力采用了顶级的热锻、激光焊接工艺
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压电式喷油嘴最高能在一个工作循环（几毫秒内）连续喷射9次，以此实现对喷油的精确控制。但也是因为技术含量太高，全球具备高压共轨相关配件研发生产能力的企业也就德国博世(Bosch)公司、美国的德尔福公司、意大利菲亚特集团、日本的电装公司
二是带中冷器的进气涡轮增压技术，在汽油机领域，是否使用涡轮增压不管对于厂商还是消费者来说两难的选择，但在柴油机上，涡轮增压已与之相伴相生多年，其原因也与柴油机工作原理和柴油特性有关：使用涡轮增压可以使燃点低的柴油更容易被压燃。
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涡轮增压运用在汽油机上很多难点在柴油机上却是优点
在柴油发动机上配备涡轮增压技术，可以让发动机的工作效率进一步提升；被压缩的混合气在汽缸内的浓度比自然吸气的发动机要大得多，再加上伴随的高温高压，这些混合气可以得到进一步的充分燃烧，从而获得更大的升功率和排放更少的有害气体。
增压中冷技术就是当涡轮增压器将新鲜空气压缩经中段冷却器冷却，然后经进气歧管、进气门流至汽缸燃烧室。有效的中冷技术可使增压温度下降到50℃以下，有助于减少废气的排放和提高燃油经济性。
OK，科普完毕，关注我的微信号，看看那些让车迷口水流一地的逆天柴油机！
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[ 本帖最后由 聚四氟乙烯 于 2016-5-6 00:15 编辑 ] | 
发表于 2016-5-6 00:13
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