柴油機乘用車發展現狀及前景研究

文/蔡珊珊

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柴油機乘用車發展現狀及前景研究

文/蔡珊珊

江蘇大學京江學院

隨著能源與環保的因素，汽車柴油化已成為一種國際潮流。現代柴油機的發展，特別是柴油排放技術的日新月異,為拓寬柴油機的應用領域掃平了道路,柴油機不僅應用在大型載貨車輛、農用車大型運輸船舶,同時出現在城市公共汽車、輕重型貨車和小轎車上，具有良好的發展前景。

柴油機；乘用車；發展現狀；未來預測

1 柴油機乘用車的應用現狀

中國汽車用柴油機過去應用在商用車上。柴油機由于主要采用自然吸氣方式，技術水平落后，噪聲大，污染嚴重，長期以來造成人們對柴油車的不良印象，致使有些城市對柴油車出臺了限行、限路政策。90年代以來,國產柴油汽車從7.58萬輛增加到42.58萬輛,在總產量中的比重從14.88%增加到26.16% ,其中柴油機貨車的比重超過了50%。因而發展新的柴油車還大有可為。交通專家們預言由于清凈燃料汽車如電動車、太陽能車、燃氫汽車等在近期難以實現技術上的突破,還無法達到實用普及,所以21世紀將是柴油機大行其道的時代。

2 柴油機的優點

2.1柴油機熱效率高，油耗較低

柴油機與汽油機相比，由于壓縮比較高，采用稀混合氣燃燒，無進氣節流損失等原因，因為熱效高油耗較低，CO2排放量與較低。

表1 柴油機CO2排放低于汽油機的百分比

柴油機在運行使用中CO2排放量與汽油機相比較低，而且柴油機的生產過程中排放的二氧化碳也比汽油的低。從使用和生產兩方面的綜合結果是使用柴油的二氧化碳的總排放量約為使用汽油的74%。由于以上優越性，以及耐久性好，在加上燃料的儲存、運輸方便，柴油機在商用車特別是大噸位載貨汽車和長途汽車上得到了比較廣泛的應用。

2.2柴油機具有優越的排放性

柴油機的主要排放物是由于柴油機燃燒生成的CO、CO2、HC以及硫，鋁等重金屬燃燒生成的細微氧化物顆粒與碳粒子一起成為固體排放物。由于燃燒充分，柴油機的CO的排放大約只有汽油機的十分之一。未燃燒氫的排放量也很少。此外，柴油機不會發生汽油機那樣的爆震，因此柴油不需要像汽油那樣加鉛，自然也就不存在目前汽油無鉛化時產生的困擾。但是，柴油機往往會產生一種由未燃碳氫、潤滑油、燃油中的硫化物以及燃燒時裂解的碳組成的微粒，也就是人們常見到的柴油機的黑煙。隨著技術的進步與發展，微粒物已不會對柴油機的發展帶來為問題。因此，用柴油作動力，不僅節約了石油資源，而且也減少了對環境的污染。

3 發展柴油機乘用車的必要性

2007年,我國生產原油1.87億噸, 進口原油1.59億噸, 石油消費量為 3.46億噸，對外依存度達46%。隨著國民經濟的發展和汽車產量、汽車保有量的增加,消耗石油和進口石油還會增多。2007年,我國共生產成品柴油12370萬噸、出口66萬噸、進口162萬噸; 實際可供市場的柴油為12466萬噸。共生產成品汽油5994萬噸、出口464萬噸、進232萬噸。實際可供市場的汽油為5762萬噸。2007年,中國成品油市場可供柴油與汽油之比為2.16。據石化部門表述,中國柴油市場實際需求的柴汽比為2.25左右。可以看出,可供柴汽比與需求柴汽比基本平衡,但市場對柴油的實際需求仍高于可供柴汽比約0.1左右。在柴油市場的實際表現有柴油荒現象,加注柴油有時困難,排長隊或有時加不上柴油。從柴油需求的領域來看：農業、漁業、船運等需求基本處于穩定狀態，柴魚發電也不是鼓勵的方向；由于電力機車的快速發展，內燃機車也呈萎縮態勢。所以，柴油需求增量快、增量大的主要對象就是汽車。中國的商用車基本柴油化。中國的商用車已基本柴油化。中國現在正處于工業化高度發展期,對商用車的市場需求基本接近峰值,今后將呈低速、緩慢增長狀態。商用車市場不是以新增需求為主，而是以更新需求為主。這就為乘用車柴油化提供了發展空間。

4 柴油機面臨的問題與挑戰

4.1發動機整體技術水平較差

歐美日等西方發達國家生產的車用柴油機以及普遍采用電子控制技術對燃油噴射過程。增壓器，廢棄再循環系統等進行全面控制，使現代車用柴油機發生了更本性的變革，綜合性能和排放得到全面改善。

4.2我國的柴油機的基本結構設計落后

柴油機的強化程度、功率密度、可靠性均較低，柴油機的油耗、排放、振動、噪聲較高，不能滿足歐-3以上排放法規的要求。

4.3產品系列和品種還不完善

轎車柴油機在我國仍是個空白。輕型車用柴油機的品種還不夠，多數是從農用柴油機轉變而來，而且普遍采用自然吸氣的方式。排量在8~16L的重型車用柴油機品種和生產廠家還較少。

4.4在開發能力方面很多企業尚未形成自主開發的能力，采用的開發流程、技術手段、實驗條件、方法等普遍教落后，自主開發的經驗不足。缺乏強有力的數據庫支持，采用的技術標準落后。而國外公司以及全看采用現代設計方法。發動機設計完全建立在模擬計算基礎上進行。

5 柴油機乘用車發展預測

（1）經濟增長和農村對輕型柴油車需求的增加，將拉動輕型車總體需求增長。近幾年，農用車的崛起和發展，使汽車產業認識到農村是一個巨大的潛在市場。

（2）生產能力過剩是市場競爭越來越激烈，輕型車用柴油機的產業結構將發生變化。

（3）市場需求的變動及日益嚴格的排放法規對柴油機發動機的技術水平提出更高的要求。要求更高的車速和較高的整車比功率值，二我國目前的動力性能普遍較低，隨著全球性的環保意識的日益加強，我國排放法規也將日益嚴格。

[1]董春波，居鈺生.我國經濟型轎車柴油機的發展策略[J].汽車技術,2004(02).

[2]吳健全，任繼文，卜曉明.轎車柴油機[J].車用發動機,2000(03).

[3]董春波，居鈺生.我國車用柴油機面臨的問題與發展政策[J].現代車用動力,2004(03).

蔡珊珊（1996.03-）女，江蘇阜寧人，本科，江蘇大學京江學院能源經濟系，主要研究方向：能源經濟。