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超强扭矩提升50%从何而来——柴油机的做功奥秘

时间:2011-01-06  汽车商务网  

    柴油机的优点,已经为很多车友所熟知,省油、低速大扭矩、维护简单、可靠性好、使用寿命长等都远远超过了汽油机能够达到的高度。其中,又以扭矩优势最为突出。以排量为2.0T的国内欧意德新一代柴油机,最大扭矩为310Nm,达到3.0L汽油发动机的水平。高扭矩也为柴油车带来了一大批忠实的追随者。下面就让我们一起了解一下柴油机高扭矩输出的奥秘。


    众所周知,发动机的扭矩来自于活塞做功过程中所产生的能量,而活塞所受到的推动力又来自于燃料燃烧时缸内空气体积急剧膨胀而产生的强大压力。换句话说柴油机的“进气”和“喷油”共同决定了柴油机的扭矩优势。


    从工作原理看,柴油机采用的是压然的方式,与采用点燃方式的汽油机相比,可以支持更大的空气压缩比。一般来说,汽油机压缩比达到12:1就已经是非常先进的了,而柴油机的压缩比很轻易的就可以达到高达20:1。高压缩比空气一方面可以支持更多燃料参与燃烧,提升功率水平,一方面气缸内的高气压又可以为输出高扭矩动力创造条件。


    为了发挥柴油机高压缩比优势,新一代柴油机采用增压技术,通过将更多空气压入汽缸,达到提升压缩比进而提升扭矩的目的。但是,涡轮增压技术在运用初期,一直面临着涡轮迟滞问题,也就是说在车子在起步阶段,由于排气量小不足以带动增压涡轮工作,这时候扭矩输出反而不如自然吸气。为解决这个问题,欧意德发动机开始采用可变截面技术(VGT),通过不断调整增压器进气涡轮夹角,来保障在任何情况下柴油机都能呈现强劲动力。


    新一代发动机高扭矩优势还得益于先进的燃油喷射系统。拿欧意德发动机搭载的新一代电控高压共轨燃油喷射技术(CRDi)来说,由于采用高压油泵单独控制油压,所以喷油压力可以达到1600bar的水平,燃油雾化效果更好。而且,通过ECU高压共轨系统还实现了对喷油压力、喷油时机和喷油量的精确控制,大幅提升了燃烧的充分度,这恰恰是高扭矩产生的基础。


    可变截面涡轮增压技术(VGT)和高压共轨技术(CRDi)的介入,使得柴油机高扭矩的优势得到了充分发挥。测试数据表明,新一代柴油机与同排量的汽油机相比动力可以提升50%以上,而能耗却降低30%。

    随着能源需求节节攀升和汽车保有量的激增,如何在动力追求与“人、车、环境”的可持续发展间见找到一个平衡点,已经成为汽车产业不得不直面的课题,而柴油动力是目前最理想的方向。
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