●省油&動力強是柴油發動機的標簽,但為什麽乘用車型普遍不(bú)使用呢?
原因有三點,第一點是(shì)柴油(yóu)發動機的節油(yóu)伴隨的是「NVH_噪(zào)音/振動(dòng)/聲振粗糙度」水平的差。柴油是一種非常有意思的(de)燃油,這種油的熱值雖然不高但燃燒產生的火焰溫(wēn)度卻能達到1800℃(高於汽油600度),等量的柴油與氧(yǎng)氣反應可以得出非常高的扭矩,不過這是有前提條件的——壓燃,參考下(xià)圖。
汽車(chē)裝備的「內燃式熱(rè)機」是依靠燃燒轉化機械能(動力),汽油機的點火方式為混合(hé)油氣蒸發(fā)後被點燃,燃燒時的內能不會造(zào)成機體的嚴重振動。但是柴油是依靠超高的壓縮比產生高溫直接引燃混合油氣,而(ér)且是在(zài)活塞達到上止點(diǎn)的瞬間燃爆,這會造成對活塞連杆曲(qǔ)軸以及機(jī)體的更高強度振(zhèn)動,而振(zhèn)動必然會(huì)引發空氣共振產(chǎn)生聲波(噪音)。
01 用戶挑剔
柴油發動機運行中的(de)振(zhèn)動與噪(zào)音很大,老(lǎo)舊柴油車總能感覺到檔(dàng)杆與內飾的共振,這會讓汽車顯得很“low”。而汽車現(xiàn)階段仍然扮(bàn)演著「大宗消費品」的角(jiǎo)色,對於普通汽車用戶而言汽車不僅(jǐn)是通勤工具,更是財富與地位的象征;車輛具備足夠高的駕(jià)乘(chéng)品質是體現價值的方式,那麽“躁(zào)動(dòng)”的柴油發動(dòng)機自然(rán)難以被認(rèn)可,即(jí)使汽油機油耗略高也隻能認頭。
說明:並不是所有用戶都是(shì)因為這種(zhǒng)心態而不(bú)選柴油動力汽車,在汽(qì)車工業大國“美國”同樣很少見到柴油動力家用汽車,即使是全尺寸(cùn)的貨車-「皮卡」也是以汽油機為主。這就是對NVH單純的高要求導(dǎo)致的結果(guǒ),因為消(xiāo)費能力達到一定程度後也會追(zhuī)求(qiú)車輛的高品質(zhì),所以(yǐ)北美汽車用戶同樣不喜歡(huān)柴油車。
02 性能要求
●大扭矩·低功率
●大扭矩(jǔ)·高功率
上述兩個選項選哪個?柴油(yóu)發動機(jī)的高性能隻能體現於中低車速範圍(wéi)內,因為(wéi)這種(zhǒng)機器依靠壓燃(rán)點火必然(rán)會(huì)有(yǒu)較大程度的振動,在這種狀態下以高過的轉速運行則(zé)會出現嚴重的磨損,機器的使用壽(shòu)命是不可控的。所以柴油發動機(jī)即使有300/400N·m的最大扭矩,但是功率(馬力)往往會低至100/120kw之間,這已經是(shì)很不(bú)錯的水平了。
知識點:扭矩×轉速(sù)÷常數×倍率=馬力,常數(shù)倍率(lǜ)是不變的數據,那麽結論則為「扭矩大·轉速高」才能實現大馬力,也就是足夠(gòu)高的車速或高車速範圍內的理想加速能力(lì)。柴油發動機無法實現高轉(zhuǎn)速,3000/4000rpm往往就是極限了,所以這種機器的高(gāo)速(sù)加(jiā)速超車能(néng)力很差;而汽油發動機卻(què)能達到6500/7500rpm的高轉速,而且依靠與柴油機相同(tóng)的增壓技術也實(shí)現了相當的大扭矩(jǔ),所以此類車的中高速加速感會很暢快,同時也是高效(xiào)率超車(chē)保證駕駛安全的基礎(chǔ)。
03 排放物的特殊性
柴(chái)油燃燒後的產物主要有兩種(zhǒng):氮氧化物,顆粒物。前者是酸雨形成的主要物質,如(rú)果柴油動力汽車大量普及的話(huà),氮氧化物與酸(suān)雨則會大麵(miàn)積破壞植(zhí)物(主(zhǔ)要為農作物與農田)。所以即使是汽車保有量不是很大的歐(ōu)洲(zhōu)也製定出(chū)了禁售柴油車的(de)時間(jiān)表,汽車保有量即將(jiāng)成為全球第一的中國自(zì)然要控製柴油的消耗。
顆粒物的影響應該無須贅述,PM2.5的概(gài)念相信讀者基本都了解,這些物質與“呼吸係統”是極為不友好的。這就是要控製柴油發動機裝車量的原因,商用車型因為需要控製營運成(chéng)本所以不得不使(shǐ)用,普通家用汽車在耗油量基數不夠大的前提下等於(yú)有其他選項,所以汽(qì)油機才會成為主(zhǔ)流。