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原创不能用的好东西 奥迪TDI发动机技术解析

http://auto.sina.com.cn  2014年07月22日 15:18  新浪汽车  穆正凯 字号:
不能用的好东西 奥迪TDI发动机技术解析不能用的好东西 奥迪TDI发动机技术解析

  提起柴油发动机,大家的第一反应往往是公路上笨重的卡车和田野间的手扶拖拉机,粗野的扭矩、巨大的噪音和滚滚的黑烟成了国人对柴油机的一贯印象。殊不知时光荏苒,工程师们对柴油机的研究如同汽油机一样,从未停歇。目前,世界上领先的乘用车柴油机技术,已经完全颠覆我们对其固有的观念了。在此方面,国内推出的乘用车柴油机有欧意德、华泰等品牌,国外做得比较好的有奥迪TDI、路虎的TD系列等。

  为什么“粗放”的柴油机能用到豪华车型上面?为什么我们国内却很少见到高端柴油机车型?本文的目的,是借奥迪TDI系列柴油发动机,向大家详细介绍目前领先的柴油机技术,并简单分析先进柴油机的推广在国内遇到了何种阻碍。

四冲程柴油机工作原理冲程柴油机工作原理

  在技术分析之前,编辑有必要先向大家简单介绍一下柴油机的工作原理。目前,绝大多数轿车上面使用的均为四冲程柴油机,而二冲程柴油机则更多使用在大型货车、拖拉机上面。如果大家了解自家车的汽油机工作过程的话,那么四冲程柴油机就不难理解了。

  四冲程柴油机的工作原理与汽油机类似,每个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个行程组成。不同之处是,由于柴油的燃点较低(220℃),因此不需要点火装置,采用压燃的方式即可点燃缸内的燃油混合气,所以柴油机的压缩比普遍较高,在16-22之间。高压缩比带来的,就是更大的噪音,最直观的感受莫过于拖拉机(二冲程)“突突突”的那种霸气,连喇叭都省了。另一方面,高压缩比加上柴油本身的特性,也使得柴油机在低转速状态下的扭矩明显高于汽油机,我们通常所说的“柴油机有劲”根源就在于此。但转速升高后(一般为3000rpm),柴油机扭矩明显下降,功率也达到峰值,无法再提高。

  柴油中碳原子含量较高,且成分复杂,加上压燃的过程,导致传统柴油机燃油利用率不高。由于燃烧不完全,排放物中氮氧化物、含硫化合物、含碳颗粒物的含量也非常高,“冒黑烟、味儿大”正是这个原因。

  总结起来,传统柴油机有如下特点:

  1、压燃方式→压缩比高→低转高扭,噪音、震动大

  2、柴油含碳量高→能量密度大→油耗

  3、成分复杂+压燃方式→燃油利用率低、排放问题

  这样看来,貌似柴油机只适合简单粗暴的大货车嘛。可为什么奥迪25年来一直在坚持柴油机,并且将排量拓展到1.4L-6.0L上呢?因为工程师们坚信,柴油机可以在保证低油耗高扭矩的优势下,变得更精致、更清洁,而且他们做到了。那我们就来看看,先进的柴油机使用了哪些技术,从“傻大黑粗”变成“小家碧玉”。需要说明的是,下面介绍的技术很多并非奥迪开发,而是经过调整和改进后配备到了自己的TDI系列发动机上。

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