现代柴油轿车发展前景
杨忠敏
--------------------------------------------------------------------------------
一、世界轿车柴油化趋势正日益加强
100年前柴油机刚诞生时，只用作低速的固定动力，30年代柴油机开始装备重型汽车，50年代高速柴油机出现并开始装备轻型车；80年代柴油机已开始用于轿车。如今，现代柴油汽车已在重中型车中基本取得了垄断地位，柴油机在轻型汽车中占有了30～40%的比例，在轿车中已占有比例正在逐步上升。在能源紧张的欧洲大陆和日本，柴油轿车中占有一定的比例。世界轿车的柴油化程度正在不断提高。
有专家指出，柴油机的排放在诸多指标上要比汽油机清洁得多，尤其在温室气体的排放方面。国外对汽油机的研究表明，在目前技术条件下的汽油机，几乎无法解决温室气体的排放问题，未来的轿车发动机将主要以柴油为动力，包括混合动力车，都离不开柴油机，北京要办绿色奥运，也离不开柴油车。从世界汽车发展看，柴油机必将成为轿车的主要动力源；在目前的欧洲市场上，柴油轿车、柴油MPV的比例越来越高。
开发研制高效、节能、环保型汽车是我国汽车制造业的迫切任务，也是未来汽车发展方向。在众多发展研究对象中，现代柴油机以其本质上的优点，及可进一步改进的潜能，已成为新世纪轿车内燃机重点研究对象之一。从我国科学技术水平和人民经济承受能力来看，发展现代柴油轿车既符合国家节能、环保的要求，又适应普通轿车消费者的承受能力。 二、轿车用柴油机较汽油机具有的优势和发展空间相对于汽油机或强制点燃式的内燃机来说，柴油机有下列优点：
1.燃料直接喷入发动机的燃烧室内，使柴油机不会发生早燃、爆燃等不正常燃烧现象，可以采用高达20左右的压缩比，热功转换效率高。
2.燃料与空气的分层混合，使柴油机可以在任何数值的稀空燃比（空间平均值）下正常燃烧，能获得进一步的效率优势。
3.燃料分层混合的特点，使柴油机不必象汽油机那样采用量调节法调节输出功率，在部分负荷运转时，燃烧过程比全负荷时更好，进气不必节流，使用效率大大高于汽油机。
4.汽车发动机除了汽车起步、加速、爬坡等少数情况外，大部分时间都在分负荷下工作，导致车用柴油机的每百公里油耗只有相应汽油机的2/3左右。这不仅节约能源，而且减少温室气体二氧化碳的排放。
5.柴油机在通常情况下（总在过量空气的情况下工作），排放的C、H化合物较相应的汽油机少得多。至于氮氧化物的排放，由于燃烧过程的特征不同，汽油机在大负荷运行时排放量较柴油机多，而柴油机在小负荷运行时排放量较汽油机多。
以上的这些优势，将使柴油机具有更广的发展空间。
三、柴油机的技术性能
1.燃烧热效率高
由于可利用高的压缩比，采用稀燃及无进气节流损失等技术，使柴油机的热效率均可达40%以上(汽油机燃烧热效率一般只有30%)，因而热效率比汽油机高，一般油耗要比汽油机低30%～40%，经大众汽车公司测试，在市区工况下，1.8升汽油车每百公里油耗为12.2升，柴油车油耗仅为7.9升；在混合工况下，汽油车每百公里油耗为8.5升，柴油车为5.3升。汽油机无论如何也无法同它相比。
2.动力性好
当代柴油机尤其是轿车用柴油机已是高新技术产品的代表之一。它已摆脱了柴油机过去长期不如汽油机转速高和升功率小的状况，研究人员在保持其低转速输出扭矩大的优点的同时，已研制出高转速的柴油机，使柴油机转速能够提高到5000r/min以上，可以达到汽油车的水平。特别是一些小型轿车用直喷中冷共轨供油式柴油机的相继问世，更加证明了这一点，一些柴油轿车已达到了普及的程度。
四、环境污染
1.排放
汽车排放是一个国际性的问题，更是我国汽车发展的首要问题。在其他国家，对汽车排放越来越严格，欧洲从1996年开始执行了欧洲2号标准，2000年开始执行欧洲3号标准，而到2005年将采用欧洲4号标准。进一步控制汽车排放将是我国迫不可待的一项重要任务。
柴油机除颗粒直径为0.1μm左右的碳烟微粒外，其他排放污染物一般要比汽油机少。与汽油机相比，现代柴油机的CO2排放要低15%～32%，温室效应气体排放低45%左右。柴油机CO和HC的排放非常低，可形成臭氧的HC排放仅为汽油机的三分之一。
可见，柴油机排放物中主要就是NOx和微粒，经过科研人员的努力，柴油车的微粒排放降低了85%左右，柴油机的排放水平在其寿命范围内非常稳定。经正常维护的柴油机，NOx排放量维持其恒量，随着柴油机燃烧系统的改进，电子控制燃油喷射技术的应用、废气再循环(EGR)以及废气后处理技术的改进，在短期内将会有更大的改善。
2.噪声
噪声污染也是汽车工业控制的污染指标之一，特别是在一些发达国家，已经出台了一系列控制噪声污染的制度和措施。我国在不久的未来将会出台有关法规。因此，从长远角度来看，噪声污染也是值得汽车工业未来发展所要考虑的因素之一。噪声大是柴油机的显著特性，由于柴油机着火温度高，反映剧烈，使得工作时噪音较大，这一点，汽油机要强于柴油机，但这一问题通过技术改良是可以解决的，福特公司研制并投入生产的DTATA柴油机，是采用铝缸体，贯穿螺钉结构的4缸1.2升直喷柴油机，其升功率高达46kw/L，升扭矩为128N·M/L，噪声可完全满足欧洲噪声限制7OdB的要求。可见，柴油机的噪声污染问题不会成为其未来发展的障碍。
五、柴油轿车发展现状
自七十年代中期，德国大众汽车公司开发生产出大众高尔夫柴油机轿车后，世界许多发达国家和汽车公司纷纷加大了对柴油轿车的开发研究，节能、高效、环保型现代柴油机的问世，拓宽了柴油机的应用领域，并很快得到了普及。现在欧洲大部分国家轿车柴油化已接近30%。商用车90%以上是柴油车；日本柴油轿车约占10%，柴油商用车占40%；美国大中型商用车也装上了现代柴油机，重卡早已100%的柴油化了。我国由于汽车工业起步较晚，更使得柴油车发展显得不尽人意，导致柴油机长期处于低水平技术状态。现在国外汽车公司在柴油机领域的最新研究成果已基本趋于成熟，我国可以充分利用和借鉴，大力发展和推广柴油机在汽车领域的应用。
据报载：轿车燃烧柴油在国外并不少见，日本有40%的轿车靠喝柴油养生，美国、德国等国家的轿车喝柴油的比例也在30%以上，而且这个数字还在不断增长。从能源结构方面分析，我国是一个石油净进口国，石油储量又很有限，因此，推广省油的柴油轿车对中国来说就更有现实意义。 不久前国产第一部柴油捷达轿车的出现，结束了我国轿车不喝柴油的历史。柴油捷达有望不久上市，与燃汽油的车相比，柴油捷达轿车的动力性更强，而且排放达到了欧洲Ⅲ标准。喝柴油的捷达轿车虽然会因为油质太差而对车造成损坏，但这也只是暂时的，国家将颁布柴油质量的新标准。
据了解，柴油瑞风高档商务车排放已经达到了欧Ⅱ排放标准，装备有柴油高压中冷发动机。这种技术不仅节油，而且能够达到较高的排放标准，有效地降低柴油车排放烟度高的问题，是当今世界上普遍使用的成熟柴油机技术，目前国内只有少数企业采用了这种技术。但是仅仅达到欧Ⅱ标准还不能满足北京"绿色奥运"的需要，如今，只有达到欧Ⅲ排放限制水平的柴油车在北京市上牌照才不受限制。
六、轿车用柴油机发展适合我国国情
能源的匮乏和生态环境日益恶化将会给子孙后代带来的毁灭性后果，在我国未来10年内，要解决的突出问题就是能源和环境问题。从汽车方面来考虑，要迫切解决的就是节能和环保。柴油车无论是在节能还是环保方面都要优于汽油车，从这个角度来讲，柴油机比汽油机更符合中国国情。不久的将来，我国个人购车必将成为汽车市场的消费主体，我国居民的低收入水平决定了对汽车消费的重点考虑因素，人们在购车时考虑最多的仍是购买价格和使用费用问题。一般可普及的轿车用柴油机价格同汽油机基本相同，其自身差价比不到整车的10%。而汽车在使用中的消费对个体购车者来说，其重要性决不亚于汽车购买价格。多年以来，国际市场上柴油的价格始终低于汽油，再加上柴油机良好的燃油经济性，必定会受到购车者的欢迎。再从国家角度来考虑这个问题，对于节约能源来讲，一旦柴油车达到普及，在汽车使用市场占有一定的份额，必定会带来惊人的节能效果。
大力开发研制新一代柴油机，是目前解决能源短缺和环境恶化的最佳措施，尤其是像我国这样一个人均可使用资源少，环境污染严重，城市人口密集的大国，更要加强现代柴油机的发展。要充分利用国外先进的技术，引进成熟的产品，进一步改善燃油品质，加强宣传，让人们真正了解现代柴油轿车，逐步提高柴油车(主要是柴油轿车)的普及率，不断加大柴油轿车的市场份额，以达到节能、环保的最佳效果。未来中国的轿车柴油化发展将势不可挡，会更加强劲地顺应世界轿车工业发展的潮流。
--
FROM 166.111.141.109