浅析柴油发动机的性能优势与发展趋势.docx
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1、浅析柴油发动机的性能优势与发展趋势 【摘 要】本文介绍了柴油发动机的性能特点,并通过与汽油发动机进行对比,阐明白柴油发动机的性能优势,以及发动机柴油化的发呈现状。进而分析现阶段车用柴油机的技术特点,对柴油机电控技术、排放限制等新技术的应用发展趋势进行探讨。 【关键词】柴油机;性能;技术探讨;发展趋势 1.发动机柴油化的发呈现状 柴油发动机的保有量渐渐上升,逐步取代汽油机成为今后新设计车型的首选动力配置,已成为今后汽车行业不行阻挡的发展趋势。与汽油发动机相比,柴油发动机具有优异的燃油经济性和较大的排放性能改进潜力。最新探讨表明,今后10年乃至更长的阶段内,全球柴油发动机市场规模将持续壮大,除中重
2、型载货车全部采纳柴油机外,过去主要搭载汽油机的轿车和轻型车市场也将更多地装配柴油机。专家预料,到2022年柴油轿车将成为欧洲的主力车型;到2022年,柴油发动机在欧洲的市场份额将会超过63%。 在国内,柴油机凭借优良的性能表现也得到了市场越来越多的的青睐。根据2022年实际销售统计,在重型载货汽车市场中柴油发动机的运用率已经接近101%,大型客车市场达到94%。假如把农用运输车也计算在内的话,该领域柴油发动机的运用率也已经达到101%。2022年,我国商用车的柴油发动机运用率约为61%。须要指出,这是根据当年车辆实际销售数量计算的,假如以柴油汽车与汽车总保有量之比来计算,我国的车用动力柴油化的
3、比例要低一些。 2.柴油发动机的性能优势 在相当长的时间内,车用柴油机的技术发展重点主要放在提高动力性、经济性、牢靠性和寿命等方面。而目前的发展重点则转向以排放、噪声为首位,几乎全部的重大发展和改进工作都是围绕这一要求或与这一要求相结合进行的。轻型车、轿车用柴油机自上世纪80年头以来有了较大发展。欧洲是柴油轿车的最大市场和生产地,特殊是法国和德国。此外,亚洲的日本也生产部分柴油轿车。 随着近年来的大气环境恶化,雾霾天气连续出现,汽车排放性能成为评价发动机的首要因素。汽油机成为车用动力源已有101余年的历史;而柴油机则是近十几年的事,因此针对柴油机的排放技术探讨远没有汽油机深化。最新的探讨资料表
4、明,与汽油机相比,柴油机在排放性能方面也有肯定的优势,而且改进潜力还很大。这主要表现在:因为柴油机采纳的是富氧燃烧和高压缩比,一氧化碳的排放量比汽油机要低得多,大约只是汽油机的非常之一。对于碳氢化合物的排放,在冷机工况下,几乎为零;在燃烧工况下,碳氢化合物的排放量也要低得多。1台现代柴油轿车排放的HC比1台运用三效催化剂(TMC)的汽油车还要低。二氧化碳因为无毒,其排放始终没有放在限制之列。但二氧化碳的大量增加会导致地球温室效应,它的限制已成为本世纪的全球性危机。由于柴油机热效率高,其二氧化碳排放明显低于汽油机。 众所周知,柴油机的热效率比汽油机高,故其燃油消耗比汽油机低。对于装柴油机的车辆,
5、由于扭矩曲线平坦,在较大的负荷改变范围内经济性普遍较好,加上其驾驶性能好,故整车燃油消耗更低。当今技术先进的柴油车,比同类汽油车节油达1/3,有时甚至更多。 3.柴油发动机的研发觉状与重点 3.1增压及中冷技术 柴油机通过增压和增压中冷可达到或接近相同排量汽油机的功率,并且在低、中转速的扭矩明显高于汽油机。此外,采纳增压和增压中冷的柴油机比一般柴油机的经济性也有很大改善。更重要的是,因为增压中冷可降低进气温度从而大大削减了氮氧化合物排放。随着发动机的轻量化与小型化,为了降低车辆油耗,提高车辆装载效率,必需接着提高增压比及增压器效率。进一步提高大负荷区的过量空气系数可以削减颗粒排放,同时通过稀燃
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