betway在线官网新生活 TDI發動機你知道多少?
編輯按:現在國際國內(nei) 油價(jia) 都在一個(ge) 勁的往上漲,考慮到平均收入水平,汽油的價(jia) 格真的難以讓人承受。而同樣的柴油,卻在油耗和價(jia) 格上更有優(you) 勢。不過提起柴油,人們(men) 往往想起那可怕的噪音和抖動,加上起步時的黑煙滾滾。其實有些東(dong) 西在技術進步後會(hui) 有不同的表現,同樣是柴油,歐洲流行的TDI柴油清潔能源技術就早已經在海外大行其道。
一、TDI的過去、今天以及明天
和傳(chuan) 統汽油發動機相比,柴油發動機優(you) 勢十分明顯:首先由於(yu) 柴油發動機采用壓燃形式,壓縮比非常高,所以柴油發動機表現的動力強勁,尤其是扭矩十分驚人(如果你經常乘坐長途快巴,你可以看到柴油為(wei) 動力的客車2500轉甚至2000轉左右已經是可以將速度保持在120公裏左右,而汽油機發動機沒有3000轉是不行的)。此外,由於(yu) 沒有點火係統,柴油發動機的結構更加簡單,可靠性較汽油機相比更高。
另外,高壓縮比使得缸內(nei) 柴油燃燒效率很高,一般汽油發動機的燃燒效率僅(jin) 為(wei) 30%左右,而直噴柴油發動機通常可以高於(yu) 40%,如此高效率的發動機所表現出的燃油經濟性非常出色。這是不同燃料特質所決(jue) 定的,並不能說誰好誰劣,但就節省燃料降低排放汙染來說,柴油機表現更好罷了。
目前,歐洲國家,特別是德國在柴油車技術方麵可以說是走在世界前列。奔馳和大眾(zhong) (包括旗下的奧迪)都有自己獨有的柴油技術,考慮到我國與(yu) 歐洲的能源供給狀況十分相似,所以這些廠家的經驗或許值得我們(men) 國家借鑒。況且,由於(yu) 氫動力、混合動力等新技術的普及前景撲朔迷離還存在這樣或那樣,目前燃油經濟性最好的還數柴油機。換句話來說,從(cong) 石油資源利益和betway在线官网普及角度而言,柴油機目前是比較合適的處理方法,技術不用那麽(me) 科技化十足的讓人眼花繚亂(luan) 。
TDI是英文“Turbocharged Direct Injection”的縮寫(xie) ,中文字麵意思為(wei) “渦輪增壓直接噴射”。實際上TDI已經成為(wei) 奧迪和大眾(zhong) 集團的注冊(ce) 商標,特指奧迪與(yu) 大眾(zhong) 集團旗下采用增壓直噴技術的柴油發動機,看上去和TSI有些類似了。
通俗來講,柴油機的工作方式和汽油機不同,當我們(men) 踏下汽油機踏板,節氣門就會(hui) 將空氣和燃料混合然後送入汽缸(即便缸內(nei) 直噴也需要空氣進入,隻是噴油嘴在缸內(nei) ),隨便是化油器還是單點電噴或者多點電噴甚至缸內(nei) 直噴,汽油機的工作原理就是噴油由發動機控製,進氣交由駕駛者控製。汽油易揮發,燃點不算高,所以火花塞點火做功是百年來最佳工作方式。
柴油機是怎麽(me) 回事?首先它的燃料本身燃點較高,也不容易揮發,火花塞是無法將其點燃,其次柴油機一般是通過噴油泵和噴油咀將柴油直接噴入發動機氣缸,和在氣缸內(nei) 經壓縮後的空氣均勻混合,在高溫、高壓下自燃,推動活塞作功(空氣被壓縮後,溫度升高,在壓縮衝(chong) 程末,缸內(nei) 空氣的溫度已超過柴油的燃點,因此,從(cong) 噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即燃燒)。人們(men) 把這種發動機通常稱之為(wei) 壓燃式發動機。柴油汽車的油門踏板倒是名副其實,因為(wei) 他就是通過機械裝置感應踏板壓力控製柴油噴出量。
燃油噴射壓力是柴油發動機的重要指標,因為(wei) 它聯係著發動機的動力、油耗、排放等,高的噴射壓力可以在低轉速工況下獲得良好的燃燒特性。柴油共軌係統能夠在發動機的所有轉速範圍內(nei) 獲得非常高的燃油壓力,靈活的電子控製係統對正時和噴射壓力的控製在發動機各種工況下都能夠獲得低排放和高效率。低壓油泵將柴油從(cong) 油箱中吸出,經過過濾提供給高壓油泵,在低壓泵內(nei) 有一電磁閥控製燃油到達高壓泵室,燃油進入管形蓄壓器—燃油軌道。在共軌上有壓力傳(chuan) 感器時時監測燃油壓力,並將這一信號傳(chuan) 遞給ECU,通過對流量的調節控製共軌內(nei) 的燃油壓力達到希望值。
與(yu) 其它噴射係統相比,共軌係統把壓力產(chan) 生與(yu) 實際燃油噴射過程分離。“軌”被作為(wei) 高壓蓄壓器,其內(nei) 部燃油壓力始終保持與(yu) 發動機具體(ti) 工況相適應的最佳壓力。共軌係統可被輕易地安裝到各類不同的發動機中。除此之外,共軌係統還提供了更廣闊的擴展功能和在燃燒過程設計上更多大的自由度,它可以使柴油發動機以更低的排放、更好的燃油經濟性和低噪聲運行。這項技術現在主要被應用在奔馳、奧迪上。和增壓直噴技術一起構成了betway在线官网轎車的今天和明天。
奧迪A6L是這方麵的代表,2010款 2.7 TDI就是最新的一款清潔柴油車。從(cong) 技術指標來看,他是V6渦輪增壓機頭,排量和2.8FSI 汽油V6機頭差不多。功率對比來看,柴油機即便配合渦輪增壓也才140千瓦,而汽油機2.8FSI就高達162千瓦。可見汽油機的優(you) 勢在於(yu) 高轉速大功率,柴油機的優(you) 勢還是在於(yu) 低速大扭矩,1400-3500轉就可以釋放380牛.米大扭矩,足足比2.8FSI大了100牛.米。最低扭矩釋放轉速足足提前了1600轉。
不過這是不帶渦輪增壓的汽油發動機表現。如果用奧迪A6L 2010款 3.0 TFSI quattro 豪華型汽油車對比的話,其功率甚至達到了213千瓦,最大扭矩也達到了驚人的420牛米,不過最大扭矩轉速仍然有所提升。和汽油機相比,柴油機的0-100公裏/小時加速仍然不夠理想,官方測試需要8.8秒,不過2.8FSI則需要9.1秒。可見柴油機在渦輪增壓共軌直噴技術幫助下,已經開始可以勝過差不多排量的自然吸氣汽油動力。
引入國內(nei) 途銳和Q7還有一款3.0TDI清潔柴油動力。這款TDI柴油發動機采用了VTG可變截麵渦輪增壓技術和帶壓電陶瓷噴嘴的燃油共軌直噴技術,在4000-4400rpm時可輸出240馬力的最大功率,在1000-1500rpm扭矩可迅速攀升至500牛米,在2000-2500rpm可輸出550牛·米的最大扭矩。和同排量TFSI汽油發動機來看,最大功率仍然有50馬力差距,扭低速矩卻更強悍。對於(yu) SUV來說,這倒是更為(wei) 實用。
搭載這款發動機的途銳0-100km/h的官方加速成績為(wei) 8.3秒,奧迪Q7為(wei) 8.5秒,兩(liang) 款車百公裏綜合油耗約為(wei) 9升左右,雖然最大馬力相比兩(liang) 款車入門車型3.6L V6發動機的280馬力下降了40馬力,但最大扭矩卻足足上升了190牛米。
普通的柴油發動機每個(ge) 噴油器要對應一個(ge) 機械式油泵,每個(ge) 油泵根據氣缸內(nei) 產(chan) 生的壓力向裏麵供油,工作時產(chan) 生巨大的噪音和振動;共軌技術與(yu) 汽油發動機上的多點電噴類似,在一根“共軌”上安裝數個(ge) (比如四缸發動機就是四個(ge) )噴油器,然後由一個(ge) 高壓油泵向“共軌”中供油。而噴油器的開啟和關(guan) 閉靠電腦來控製的,這個(ge) 原理與(yu) 電噴汽油發動機類似,高壓油泵是這套係統的核心。這樣一來,由每個(ge) 單獨的機械泵產(chan) 生的噪音就杜絕掉了,這也就是為(wei) 什麽(me) 現在柴油發動機噪音已經不像以前的那麽(me) 大。而且由於(yu) 采用了電腦控製,可以實現更加精確的噴油。
柴油的抗爆性比汽油好很多,所以采用渦輪增壓技術更容易、效率也更高。在汽油發動機上,經過渦輪增壓被壓縮進氣缸的空氣,最擔心的就是因為(wei) 溫度過高而引起提前爆燃,所以需要設計足夠大的中冷器來給壓縮空氣降溫,而在柴油發動機上,因為(wei) 柴油的抗爆性更好,可以承受更高的壓縮空氣溫度,所以壓縮比相比汽油發動機高很多,而且高溫的壓縮空氣可以使柴油能好地引燃。不過為(wei) 了提高壓縮空氣的密度,柴油發動機一般還是會(hui) 設計中冷器的,隻是技術要求不如汽油機那麽(me) 苛刻。
柴油發動機的壓縮比高,相比汽油發動機一般壓縮比一般在7-12,而柴油發動機可以達到16以上,所以柴油發動機的內(nei) 部的活塞、連杆、曲軸相比汽油發動機都要粗大和笨重,運動時所受的慣性和離心力大於(yu) 汽油機,所以達不到汽油發動機的高轉速。另外,柴油機的燃料和空氣的混和是在壓縮衝(chong) 程的末期噴入氣缸後才開始的,它的時間很短,大概隻占曲軸轉角的120度左右。
三、國內(nei) 柴油車的限製與(yu) 希望
隨著能源需求節節攀升和汽車保有量的激增,依靠能耗獲取動力的汽車產(chan) 業(ye) 對於(yu) 環保能源的開發已經迫在眉睫;如何在人、車、社會(hui) 的可持續發展見找到一個(ge) 平衡點,成為(wei) 目前汽車產(chan) 業(ye) 不得不直麵的課題,而柴油動力是目前最理想的方向。在國外,柴油車的普及率很高。據統計,歐洲100%的重型車、90%的輕型車均已采用柴油機,90%以上的出租車均采用柴油機,德國等國的出租車基本上都是柴油轎車。歐洲柴油轎車已占轎車年產(chan) 量的32%,奧地利、法國、比利時、西班牙、意大利等國高達50%以上。其中法國和比利時為(wei) 67%、奧地利則超過了71%。
在國內(nei) ,因為(wei) 我們(men) 進口的原油普遍品質比較低,加上提煉技術也不是很先進,所以難以在保證成本的情況下難以煉出優(you) 質的柴油,在純淨程度上無法滿足現在最精密的柴油發動機的需求,一旦這些發動機使用了這種柴油,就有可能出現堵塞高壓泵、噴油嘴的問題,這是國外柴油車型遲遲不敢貿然引進的根本原因。
從(cong) 廠商的角度來說,他們(men) 寧可暫時出現產(chan) 品空白,也絕不願意冒質量出問題的風險,從(cong) 消費者的角度,如果柴油車型經常出問題,他們(men) 也絕對不會(hui) 買(mai) 單。那麽(me) 為(wei) 什麽(me) 仍然有一汽奧迪,進口奧迪,進口大眾(zhong) 等敢於(yu) 引進柴油車型呢?首先這是一個(ge) 新的市場,每個(ge) 大品牌都願意提前進入以占據主動;其次,他們(men) 會(hui) 將進入國內(nei) 的發動機進行重新設計,以盡可能適應國內(nei) 的油品,不過在這個(ge) 過程中,往往也伴隨著動力水平的降低。
編輯結語:其實國內(nei) 很多廠家也都有自己的柴油發動機車型,比如江淮瑞鷹、華泰聖達菲、中興(xing) V3、長豐(feng) 黑金剛、東(dong) 風奧丁等等。一汽大眾(zhong) 也出過柴油捷達以及寶來,但限於(yu) 這類車型技術不高,油品又有質量製約,所以很多城市對這類車型上牌有限製。相信這個(ge) 瓶頸會(hui) 隨著國內(nei) 消費者對清潔能源的需求以及政策的變化有所鬆動。特別是隨著TDI清潔柴油高技術的運用,這種前景將會(hui) 變得和世界主流趨勢更為(wei) 貼近。
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