佟力平

[摘 要] 本文通過對柴油發(fā)動機的優(yōu)缺點進行分析，并對柴油發(fā)動機的現(xiàn)狀與問題加以結(jié)合。采用增壓中冷技術、控制顆粒排放技術、冷卻式EGR與高壓電控共軌技術、多氣門發(fā)動機等節(jié)能新技術，以更好的適應社會的發(fā)展趨勢，讓現(xiàn)代柴油發(fā)動機能夠?qū)⒉裼桶l(fā)動機的綜合性能提高到一個新的層面。更好的做到節(jié)能減排，堅持可持續(xù)發(fā)展。

[關鍵詞] 柴油發(fā)動機 高壓電共軌技術 發(fā)展趨勢 柴油發(fā)動機

[中圖分類號] S23 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）01-0210-01

一、前言

隨著社會與科學技術的不斷發(fā)展，環(huán)保觀念、可持續(xù)發(fā)展觀念不斷深入人心。越來越多的行業(yè)加入到節(jié)能減排的大隊伍中。在發(fā)達國家的轎車中，柴油轎車所占的比例出現(xiàn)了逐漸增長。更有電控汽車柴油發(fā)動機的發(fā)明與運用，柴油發(fā)動機在技術方面有了很大的突破，尤其是將傳統(tǒng)的燃油噴射系統(tǒng)的組成部分與具有結(jié)構(gòu)特征的高壓共軌系統(tǒng)都發(fā)生了改變。為了跟上國際排放與節(jié)能標準的步伐，越來越多的節(jié)能減排技術得到了很好的運用。大力推動了柴油發(fā)動機的發(fā)展。

二、柴油發(fā)動機的優(yōu)點與缺點

1.柴油發(fā)動機的優(yōu)點

柴油發(fā)動機相較于汽油發(fā)動機而言，主要有省油、環(huán)保、扭矩更大這三個優(yōu)點。第一，柴油本身的能量密度含量就比汽油要高，再加上柴油發(fā)動機的熱效率也比汽油發(fā)動機要高。所以，一般而言，柴油發(fā)動機的耗油量能夠比汽油發(fā)動機的耗油量低百分之三十到百分之四十左右。第二，柴油發(fā)動機采用的是富氧燃燒，所產(chǎn)生的一氧化碳、碳氫化合物與二氧化碳的排量要比汽油發(fā)動機的排量低很多。第三，在柴油發(fā)動機與汽油發(fā)動機排量相同時，柴油發(fā)動機的力氣要比汽油機的力氣大，從而使得柴油發(fā)動機的扭矩更大。

2.柴油發(fā)電機的缺點

雖然柴油發(fā)動機相較于汽油發(fā)動機在很多方面存在優(yōu)勢，但想要更好做到節(jié)能減排，就必須克服以下幾個問題。

第一，進一步降低油耗存在技術限制。雖然相較于汽油發(fā)動機而言，柴油發(fā)動機的油耗較低。但隨著可持續(xù)發(fā)展觀念的逐步深入，需要對油耗進行進一步的降低，這是柴油發(fā)動機當前需要克服一個較為重要的問題。

第二，質(zhì)量問題。一般柴油發(fā)動機采用的方式主要是壓燃，這對材料的要求比較高，壓縮量也比較大。導致柴油發(fā)動機的質(zhì)量在相同排量的情況下比汽油發(fā)動機要大。

第三，尾氣排放方面仍然存在問題。雖然柴油發(fā)動機采用的是富氧燃燒，所產(chǎn)生的一氧化碳、碳氫化合物與二氧化碳的排量要比汽油發(fā)動機的排量低很多。但是其排放出的NOx與顆粒難以控制。

三、柴油發(fā)動機的節(jié)能新技術

1.增壓中冷

所謂增壓，就是指將進入到柴油發(fā)動機汽缸內(nèi)的空氣密度增加。而中冷是指將已經(jīng)經(jīng)過壓縮的空氣的溫度降低。從而達到增大進入柴油發(fā)動機汽缸內(nèi)空氣量，讓其能夠在不改變發(fā)動機排量的前提下，對柴油發(fā)動機的輸出功率進行提高，以降低升功率的效果。

2.控制顆粒排放

顆粒是柴油發(fā)動機尾氣的主要成分之一，而且，柴油發(fā)動機難以控制對其的排放量。安裝顆粒捕捉器能夠把柴油發(fā)動機尾氣中產(chǎn)生的顆粒過濾，能夠達到很好的凈化效果，減少對人體產(chǎn)生的危害。而安裝氧化催化器能夠降低尾氣中的碳氫化合物、一氧化碳與顆粒中的可溶的有機成分活化性能，讓這些以降低的懲罰能夠與尾氣中的氧氣在低溫環(huán)境下發(fā)生反應。以這種方式來降低柴油發(fā)動機的有害物質(zhì)的排放量。

3.冷卻式EGR

在EGR氣體的流動管上安裝好冷卻裝置，在其進入氣管之前需要先將溫度降低，因此，其燃燒溫度會比一般EGR系統(tǒng)要低很多。由于進氣的密度比較高，進入燃燒室的氣體量較大，讓燃燒更加完整，以此來減少PM的排放量。

4.高壓電控共軌

自從高壓電控共軌式的燃油噴射系統(tǒng)問世以來，傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機的燃油噴射系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)基本都發(fā)生了改變。能夠?qū)⑷加蛪毫Φ男纬膳c燃油量的計算在時間與系統(tǒng)上的功能與部位方面都分開，這是高壓電控系統(tǒng)的最大特點。對燃油量的傳輸與形成燃油壓力基本與噴油的過程沒有關聯(lián)。電控單元發(fā)出指令，依靠這一指令對每個噴油器進行控制。讓每個噴油器都能夠按照所需的要求來精確的噴油，讓其正式的從共軌中調(diào)和出具有所需要求的精確壓力與精確循環(huán)的燃油。對燃燒過程進行改善，不僅能夠提高燃燒效率，而且能夠減少排放與燃燒時產(chǎn)生的噪音。

5.多氣門發(fā)動機

多氣門發(fā)動機一般三氣門式，由兩個進氣門與一個排氣門組成。四氣門式，由兩個排氣門與兩個進氣門組成。五氣門式，由三個進氣門與兩個排氣門組成。多氣門發(fā)動機的每一個汽缸的數(shù)目都超過兩個。氣門的位置一般在汽缸燃燒室中間兩側(cè)的傾斜位置上。能夠盡可能的擴大氣門頭的直徑，以達到增加氣流通過的面積、改善并提高換氣的性能的目的。從而形成一個中心位置有火花塞的緊湊型的燃燒室。能夠讓混合氣得到迅速的燃燒，以此來提高柴油發(fā)動機的經(jīng)濟性。

四、柴油發(fā)動機節(jié)能技術的未來發(fā)展趨勢

盡管當今世界的各種柴油發(fā)動機各有其特點，但從總體上看，都有著優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計、代用燃料與使用能夠降低污染的柴油添加劑的趨勢。其中優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計能夠減少因摩擦而造成的損失，從而提高機械的效率。指示效率乘以機械效率的結(jié)果就是柴油發(fā)動機的有效效率。因此，必須對減少摩擦損失與提高機械效率這一環(huán)節(jié)加以重視。因為這將直接對機械的效率造成影響。代用的原諒一般是二次能源，主要是植物油、氫、天然氣、燃料電池等具有降低環(huán)境污染效果的燃料，而且這些燃料的來源都是比較可靠的。研究出能夠降低污染并做到節(jié)能的柴油添加劑，能夠使燃料的燃燒性能得到改善。這一趨勢對于已經(jīng)投入使用的車輛而言，是較為理想的技術處理方法。

參考文獻

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