2017-10-09 郁輝 汽車工程聯(lián)盟

2.1 商用車發(fā)動(dòng)機(jī)

2.1.1 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

通常，商用車主要采用柴油機(jī)作為動(dòng)力，特別是重型車（重卡和大客車）幾乎全部使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，圖2.1是現(xiàn)代柴油機(jī)示例。

說起柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，不得不提到一個(gè)人-- 德國發(fā)明家Rudolf Diesel。他在1892年發(fā)明壓縮燃燒式內(nèi)燃機(jī)（dieselengine），經(jīng)過不斷的試驗(yàn)和改進(jìn)，于1897年制成以煤油為原料的壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)，以后很快發(fā)展成以柴油為燃料的壓縮燃燒式內(nèi)燃機(jī)，即柴油機(jī)?？梢宰⒁獾降氖牵裼鸵辉~的英文是Diesel，就是為了紀(jì)念這位影響汽車工業(yè)的發(fā)明家。

2.1.2柴油機(jī)原理及技術(shù)發(fā)展

柴油機(jī)與汽油機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)，與汽油機(jī)工作過程類似，柴油機(jī)的每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程（也叫沖程），如圖2.2。不同的是，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的混合氣是壓燃的，而汽油機(jī)是通過點(diǎn)火線圈點(diǎn)燃的。由于柴油機(jī)無需點(diǎn)火系統(tǒng)，供油系統(tǒng)也相對簡單，因此柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性要較汽油發(fā)動(dòng)機(jī)好。另外，因?yàn)椴裼拖啾绕停灰讚]發(fā)，著火點(diǎn)較高，不易受爆燃的限制；再加上柴油自燃的需要，柴油機(jī)的壓縮比很高，柴油機(jī)的熱效率和經(jīng)濟(jì)性都要好于汽油機(jī)[1]。

但萬物總有其兩面性，柴油機(jī)相比汽油機(jī)并非完美。由于柴油機(jī)工作壓力大（壓燃式），對各部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度要求較高，因此體積較大；相比汽油機(jī)，“笨重”的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率不及汽油機(jī)（轉(zhuǎn)速較低），噪聲和振動(dòng)也較大，顆粒物（PM2.5）排放也較嚴(yán)重；冷啟動(dòng)的性能也不及汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，原因在于柴油相比汽油的不易揮發(fā)性。

不過，上面的描述都是對柴油發(fā)動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)意義上的認(rèn)識。由于人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，越來越嚴(yán)苛的排放法規(guī)被制定并推行，限制車輛實(shí)現(xiàn)更清潔的排放，所以現(xiàn)代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)加入了一批先進(jìn)的技術(shù)：電控模塊（ECU，engine control unit ）、渦輪增壓（Turbo Charger）、中冷（ICS,intercooler system）、缸內(nèi)直噴（DI, direct injection）、共軌（主流有高壓共軌HCR和壓電共軌PCR），使得柴油機(jī)原有的缺點(diǎn)得到了較好的改善和解決。加上柴油機(jī)在節(jié)能和碳排放方面的優(yōu)勢，柴油機(jī)在乘用車上的應(yīng)用也越來越多。

目前，中國已于2013年7月1日實(shí)施柴油國四排放標(biāo)準(zhǔn)。而符合國四排放的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，為了滿足排放要求，電控系統(tǒng)是必備配置。

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