2017-10-09 郁輝 汽車工程聯(lián)盟

2.1 商用車發(fā)動機

2.1.1 柴油發(fā)動機

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

說起柴油發(fā)動機，不得不提到一個人-- 德國發(fā)明家Rudolf Diesel。他在1892年發(fā)明壓縮燃燒式內(nèi)燃機（dieselengine），經(jīng)過不斷的試驗和改進，于1897年制成以煤油為原料的壓燃發(fā)動機，以后很快發(fā)展成以柴油為燃料的壓縮燃燒式內(nèi)燃機，即柴油機?？梢宰⒁獾降氖?，柴油一詞的英文是Diesel，就是為了紀念這位影響汽車工業(yè)的發(fā)明家。

2.1.2柴油機原理及技術(shù)發(fā)展

柴油機與汽油機都是內(nèi)燃機，與汽油機工作過程類似，柴油機的每個工作循環(huán)也經(jīng)歷進氣、壓縮、做功、排氣四個行程（也叫沖程），如圖2.2。不同的是，柴油發(fā)動機氣缸中的混合氣是壓燃的，而汽油機是通過點火線圈點燃的。由于柴油機無需點火系統(tǒng)，供油系統(tǒng)也相對簡單，因此柴油發(fā)動機的可靠性要較汽油發(fā)動機好。另外，因為柴油相比汽油，不易揮發(fā)，著火點較高，不易受爆燃的限制；再加上柴油自燃的需要，柴油機的壓縮比很高，柴油機的熱效率和經(jīng)濟性都要好于汽油機[1]。

但萬物總有其兩面性，柴油機相比汽油機并非完美。由于柴油機工作壓力大（壓燃式），對各部件的結(jié)構(gòu)強度和剛度要求較高，因此體積較大；相比汽油機，“笨重”的柴油發(fā)動機的升功率不及汽油機（轉(zhuǎn)速較低），噪聲和振動也較大，顆粒物（PM2.5）排放也較嚴重；冷啟動的性能也不及汽油發(fā)動機，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)動機傳統(tǒng)意義上的認識。由于人們環(huán)保意識的增強，越來越嚴苛的排放法規(guī)被制定并推行，限制車輛實現(xiàn)更清潔的排放，所以現(xiàn)代柴油發(fā)動機加入了一批先進的技術(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），使得柴油機原有的缺點得到了較好的改善和解決。加上柴油機在節(jié)能和碳排放方面的優(yōu)勢，柴油機在乘用車上的應(yīng)用也越來越多。

目前，中國已于2013年7月1日實施柴油國四排放標準。而符合國四排放的柴油發(fā)動機，為了滿足排放要求，電控系統(tǒng)是必備配置。

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