柴油发动机轿车的未来.doc

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1、柴油发动机轿车的未来发布:2009-3-2012:37

2、作者:沉沙河

3、来源:江苏省内燃机学会1.前言近年来，汽车新能源技术发展迅猛，燃料电池、混合动力、电动车、醇类汽车等新技术、新概念，不断冲击人们的头脑，并且随着先进柴油机技术的发展，柴油车在许多国家得到大量应用。欧洲出现了越来越明显的轿车柴油化趋势，2004年欧盟新增乘用车（主要是轿车）中50%为柴油车，法国、意大利、德国柴油轿车占当年轿车市场的比例分别为72%、66%、43%。美国柴油汽车比重尽管不高，但在过去的5年中销量增长56%。根据国外有关机构预测，2001年至2014年的15年间，

4、全球汽车市场总规模将增长39%，其中汽油车增长23%，柴油车增长97%。然而，目前，先进柴油机技术还未能被我国消费者认同，消费者还停留在“老”柴油机冒黑烟、振动大、噪声大的怪圈。由于消费者对先进柴油机技术认识的缺乏，致使我国柴油发动机汽车很难得到推广。目前，我国柴油车在汽车保有量中的比重为23.7%，在轿车保有量的比重仅为0.2%；2005年一季度柴油车占新注册乘用车的比重为1.3%，远低于欧盟50%的水平。2.柴油发动机的优越性从动力性、燃油经济性、可靠性和环保性等方面来看，与汽油发动机相比，柴油发动机都有较强的优越性。2.1动力性方面柴油发

5、动机具有功率大、动力性能好等特点。其压缩比一般为16～22，而汽油机的压缩比一般为6～11；如果采用增压技术柴油发动机的功率还可以进一步增大。如美国康明斯柴油发动机功率高达448kW，这对于汽油机来说是不可思议的。2.2燃油经济性方面柴油机的燃烧方式决定了它具有优越的燃油经济性。汽油机的热效率一般为20～30%，而柴油机的热效率可达30～40%。有资料表明，以质量为0.8～1.5t的轿车百公里油耗比较：汽油车约为5～8.2L，非直喷式柴油车约为4.6～8L，直喷式柴油车约为5～6L，柴油车比汽油车低30%左右。2.3耐久可靠性方面柴油机的工作

6、可靠性强、耐久性好。柴油机由于没有复杂的点火系统，它避免了油、电路共存的麻烦，只要喷油压力达到规定，起动转矩足够，就能顺利起动并进入正常工作。国际上先进的柴油机大修里程一般约为50万公里，相比之下汽油机只有30万公里。2.4环保方面柴油车与汽油车各有千秋，柴油车处于过量空气的情况下工作，燃料燃烧充分，而且柴油车的燃料是在燃烧前高压喷入燃烧室，雾化良好，因此柴油车排放的一氧化碳和碳氢化合物的量要比汽油车少得多；由于氮氧化合物是在高温条件下产生的，而汽油发动机燃料燃烧环境温度要比柴油发动机高得多，因此产生的氮氧化合物的量也要多得多。但是，柴油机也有

7、其不足之处，柴油车排放的主要问题是颗粒物，由于燃料与空气混合不均匀，易产生大而多的排放颗粒物，直观表现为排气冒黑烟，而且柴油发动机本身体积、重量都比较大，运转产生的噪声也比汽油发动机大得多。但随着柴油机排放技术水平的不断提高，以及先进柴油机技术的应用，这些问题逐渐得以改善，除了微粒排放外，柴油机轿车的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物等污染物排放量已远低于汽油机轿车，尤其在CO2排放方面具有明显优势，可减少45%以上的温室气体排放。3.柴油发动机轿车在我国的应用现状分析目前，我国柴油车在汽车保有量中的比重为23.7%，在轿车保有量的比重仅为0.2

8、%；2005年一季度柴油车占新注册乘用车的比重为1.3%，远低于欧盟50%的水平。我认为柴油发动机在我国没有得到推广应用的原因主要有以下几个方面。3.1国产柴油质量不高柴油品质应与柴油发动机技术同步发展，而我国柴油的品质已严重制约了柴油发动机技术发展。我国柴油中硫、芳香烃化合物以及十六烷等的含量都不能满足先进柴油发动机技术的要求。我国轻柴油含硫量800ppm，而北京于2005年12月30日正式实施欧Ⅲ标准，北京市欧Ⅲ柴油地方标准规定含硫量≤350ppm，由石化系统单独供货，轿车出城市就供应不到含硫量≤350ppm柴油，柴油品质明显滞后于柴油机技

9、术的发展。3.2柴油发动机的固有属性柴油发动机由于采用压燃式点火方式，工作压力大，要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高；柴油机工作粗暴，振动噪声大，产生噪声污染；另外，柴油不易蒸发，冬季冷车时起动困难。以上柴油发动机本身固有的缺点制约着它在轿车中的应用。3.3柴油发动机的污染柴油机与同等功率的汽油机相比，微粒和NOX是排放中两种最主要的污染物。由于燃料与空气混合不均匀，柴油车易产生大而多的排放颗粒物，直观表现为排气冒黑烟；碳氢化合物和一氧化碳的量虽然与汽油发动机相

10、比要少得多，但是也是不可忽视的。另外，有些地区和城市以柴油车排放氮氧化物和颗粒多为由，采用行政手段限制柴油机轿车的销售和上牌照，也妨碍了我国柴油机的健