柴油發(fā)動機工作原理和優(yōu)劣勢
柴油發(fā)動機和汽油發(fā)動機結(jié)構(gòu)上有很大的區(qū)別，柴油機沒有火花塞，它吸入并壓縮空氣，然后將燃油直接噴入燃燒腔(直噴式)。其實是壓縮空氣產(chǎn)生的熱量點燃了柴油機的燃油。
柴油發(fā)動機和汽油發(fā)動機結(jié)構(gòu)區(qū)別
柴油機的噴油器是其最為復雜精密的部件，到目前為止還是從本質(zhì)上提高柴油機效率的關(guān)鍵部件。因為具體到每一臺發(fā)動機，其噴油器的位置都可能各不相同。
柴油發(fā)動機的噴油器
噴油器應當能夠承受氣缸內(nèi)部的溫度和壓力，同時使噴出的燃油呈細密的霧狀。霧化的效果也取決于柴油機的噴油嘴。使氣缸內(nèi)部循環(huán)的油霧能夠均勻分布也是一個問題，因此一些柴油機采用特殊的感應閥、預燃燒腔或其他裝置，以使氣流在燃燒腔內(nèi)呈旋渦狀，或者改進點火和燃燒過程。
柴油機還比汽油機擁有更高的壓縮比，之前的汽油機采用進氣道噴射，而不采用直噴。因此在汽車發(fā)動機內(nèi)部，全部燃油在進氣沖程期間被注入到氣缸中，然后被壓縮。燃油與空氣的混合物的壓縮限制了發(fā)動機的壓縮比，因為如果過度壓縮空氣，燃油與空氣的混合物將自行點燃并導致爆震。
如今缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動機越來越普遍，這也是根據(jù)柴油機的直噴設計而來，但是對于相同排量發(fā)動機來說，缸內(nèi)直噴的汽油機的動力性不占優(yōu)勢，因為汽油發(fā)動機本身特點制約了壓縮比，所以無論如何汽油機都無法實現(xiàn)柴油機的低轉(zhuǎn)速大扭矩的特點。而且汽油直噴沒有油壓傳感器，油壓不能閉環(huán)反饋也就無法達到進一步控制燃燒的效果。
柴油發(fā)動機的高壓縮比
而柴油機這方面具有先天的優(yōu)勢，柴油機直接壓縮空氣，因此壓縮比可比汽油機高出許多。汽油機的壓縮比為8:1至12:1，而柴油機的壓縮比為14:1，甚至能達到25:1。由于柴油機具有更高的壓縮比，因此效率也更高也不是一般的省油，由于柴油的能量熱效率比汽油車高出15%，所以柴油發(fā)動機比汽油發(fā)動機平均省油30%。
從柴油和汽油的角度來說，由于柴油較重，所以蒸發(fā)很慢。比起汽油來，它含有更多更長的碳原子鏈。生產(chǎn)柴油時的精煉過程較少，所以柴油比汽油便宜。柴油比汽油有更高的能量密度。這一優(yōu)勢結(jié)合柴油機更高的效率，說明了柴油機比汽油機里程費用低的原因。
雖然柴油機具有壓縮比高，馬力大，燃燒充分，省油特點，但是它的制造成本也要比一般汽油發(fā)動機高。柴油機暴躁的燃燒性質(zhì)和沒有節(jié)氣門導致了它的動力更直接，相應的平順性沒有汽油機好(這不是絕對的)。柴油機粗獷的秉性需要更為強壯的氣缸活塞的連桿等零件對抗氣缸內(nèi)高壓和大扭矩，而且噴油嘴上霧化器更為精密，傳感器也大有文章。
從能源的利用角度來說，柴油機能夠高效于汽油機一倍以上，這是一個順應能源發(fā)展的趨勢方向。 柴油引擎的省油效率較佳、因此可以減少二氧化碳排放，而且柴油引擎在中低轉(zhuǎn)速即可提供高扭力的特性，對于日常的行車能提供較佳的實用性。但相反的它也具有污染較高的問題——長碳鏈有機化合物燃燒后易產(chǎn)生主要以碳粒為主的懸浮微粒(SS)與超細懸浮微粒(PM2.5)，再加上高溫高壓下亦產(chǎn)生的氮氧化物(NOx，是光煙霧的主要造成原因)。不過柴油比汽油安定常溫不易燃燒的優(yōu)點，讓柴油引擎也被使用于二戰(zhàn)的潛水艇。使用高品質(zhì)(超低硫)的柴油與較新的引擎及污染控制科技可以降低許多污染，隨著科技的發(fā)展，柴油機的顆粒物污染已經(jīng)被很好的控制，并符合歐美國家的環(huán)保標準。
題外篇，壓燃只能是柴油發(fā)動機才能實現(xiàn)么？
答案當然是NO，HCCI發(fā)動機這一種不倫不類的產(chǎn)物真的很奇怪，HCCI發(fā)動機使用汽油燃料，但是則使用壓燃的方式點火，通過活塞壓縮混合氣使之溫度升高至一定程度時自行燃燒。
柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機與HCCI發(fā)動機
HCCI是一種以往復式汽油機為基礎的一種新型燃燒模式，現(xiàn)在的限制而言，HCCI汽油發(fā)動機還不能實現(xiàn)完全的壓燃稀燃模式進行，它只在中低轉(zhuǎn)速的時候介入工作，提高效率，降低油耗。
柴油發(fā)動機目前國外的發(fā)展
柴油機在歐洲的發(fā)展日趨成熟，各種新的技術(shù)被用在柴油發(fā)動機上，而汽油發(fā)動機發(fā)展到今天真的已經(jīng)江郎才盡，我們左一個渦輪右一個直噴，再加上各種精工減少摩擦減輕重量，把各種柴油機上的招數(shù)搬過來，還是無法達到柴油機輕易就能達到的效果。
柴油發(fā)動機未來在中國的發(fā)展
在歐洲，柴油車在乘用車中的比重已經(jīng)達到40%，而國內(nèi)柴油機主要搭配在SUV車型當中。從目前的勢頭來看，豪華SUV的競爭越發(fā)激烈，早期只有路虎發(fā)現(xiàn)(3.0 SDV6 HSE 柴油版)奧迪Q7(35 TDI quattro )等個別車型品牌有柴油型號售賣，如今寶馬(X5 xDrive30d)和奔馳(ML350 4MATIC柴油版)都紛紛來搶占先機，而最近Jeep大切諾基柴油版又即將推出，可能成為豪華SUV市場價格最便宜的柴油車。
如此看來，柴油車市場大有價格戰(zhàn)的趨勢，當然現(xiàn)在還不是時候。接納和了解柴油車以及柴油油品的提升都需要時間，但是市場總是留給有準備的人，在各大車企看來中國車民擁有更多的購買潛力，這些未被開闊的細分市場，實際上又是非常有實力的車型，必然有信心迎接更多的買家。
如今國內(nèi)面臨能源的壓力越來越大，國內(nèi)對污染治理的呼聲也非常強烈，這乘用柴油車的一個契機。前不久中國能源部門公布的數(shù)據(jù)是，中國前原油的對外依存度已經(jīng)超過55%，有機構(gòu)預測，到2020年，這個數(shù)字將突破60%，這對國家的能源安全是個很大的威脅；而從環(huán)境角度看，中國近年來越來越面臨來自國內(nèi)外的減排的壓力。
在最初很多國家不大力發(fā)展柴油車的原因之一是它所制造的可吸入顆粒物(PM2.5)，以及氮氧化物(NOx)，在這一點上我們和日本以及美國類似，汽車排放法規(guī)主要是一直是控制有害物質(zhì)排放為優(yōu)先。而如今日本和美國已經(jīng)放開了柴油車市場，因為這些車的排量已經(jīng)能夠達到政府的法規(guī)要求。
有很多人對輕型柴油車所產(chǎn)生的可吸入顆粒物(PM2.5)大做文章，認為就這點而言乘用柴油車市場就不應過多放開。我個人認為這一點應該分開看待，柴油車所產(chǎn)生的可吸入顆粒物主要和柴油中硫的含量有關(guān)，然后再使用先進的減排技術(shù)可以將可吸入顆粒物的過濾控制在95%以上。而對于油品，柴油的提煉只能比汽油更簡單，我們沒有理由生產(chǎn)不出來清潔的柴油，至于真正為何如此本文不做深究，重要的是國家已出臺政策2018年全面供應國際標準清潔柴油，這將鼓舞乘用柴油車市場的增長。
在新能源技術(shù)還不能快速普及之前，運用新科技節(jié)能減排的汽油和柴油發(fā)動機還會在我們的汽車世界里一直活躍著，汽車工程師們總是眷戀機械的結(jié)構(gòu)，而不是電子控制一成不變以及參雜了快速消費的理念，機械讓工程師們感受到機械的生命和活力，這帶給他們喜悅。我想，他們也不會舍得讓風靡了百年的燃油車瞬間消亡。柴油車擁有更高的熱效率當然應當發(fā)揮更大的作用。
公司簡介About Us
