新能源新生活 TDI你知多少？

　　編輯按：現(xiàn)在國(guó)際國(guó)內(nèi)油價(jià)都在一個(gè)勁的往上漲，考慮到平均收入水平，汽油的價(jià)格真的難以讓人承受。而同樣的柴油，卻在油耗和價(jià)格上更有優(yōu)勢(shì)。不過(guò)提起柴油，人們往往想起那可怕的噪音和抖動(dòng)，加上起步時(shí)的黑煙滾滾。其實(shí)有些東西在技術(shù)進(jìn)步后會(huì)有不同的表現(xiàn)，同樣是柴油，歐洲流行的TDI柴油清潔能源技術(shù)就早已經(jīng)在海外大行其道。

　　一、TDI的過(guò)去、今天以及明天

　　和傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)勢(shì)十分明顯：首先由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用壓燃形式，壓縮比非常高，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)表現(xiàn)的動(dòng)力強(qiáng)勁，尤其是扭矩十分驚人（如果你經(jīng)常乘坐長(zhǎng)途快巴，你可以看到柴油為動(dòng)力的客車2500轉(zhuǎn)甚至2000轉(zhuǎn)左右已經(jīng)是可以將速度保持在120公里左右，而汽油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有3000轉(zhuǎn)是不行的）。此外，由于沒(méi)有點(diǎn)火系統(tǒng)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，可靠性較汽油機(jī)相比更高（這一方面，問(wèn)問(wèn)分別開(kāi)過(guò)汽油車和柴油車的的哥們就清楚了）。

奧迪A6L 2.7 TDI (資料圖片)

　　另外，高壓縮比使得缸內(nèi)柴油燃燒效率很高，一般汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率僅為30%左右，而直噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)通常可以高于40%，如此高效率的發(fā)動(dòng)機(jī)所表現(xiàn)出的燃油經(jīng)濟(jì)性非常出色。這是不同燃料特質(zhì)所決定的，并不能說(shuō)誰(shuí)好誰(shuí)劣，但就節(jié)省燃料降低排放污染來(lái)說(shuō)，柴油機(jī)表現(xiàn)更好罷了。

　　目前，歐洲國(guó)家，特別是德國(guó)在柴油車技術(shù)方面可以說(shuō)是走在世界前列。奔馳和大眾（包括旗下的奧迪）都有自己獨(dú)有的柴油技術(shù)，考慮到我國(guó)與歐洲的能源供給狀況十分相似，所以這些廠家的經(jīng)驗(yàn)或許值得我們國(guó)家借鑒。況且，由于氫動(dòng)力、混合動(dòng)力等新技術(shù)的普及前景撲朔迷離還存在這樣或那樣，目前燃油經(jīng)濟(jì)性最好的還數(shù)柴油機(jī)。換句話來(lái)說(shuō)，從石油資源利益和新能源普及角度而言，柴油機(jī)目前是比較合適的處理方法，技術(shù)不用那么科技化十足的讓人眼花繚亂。

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　　TDI是英文“Turbocharged Direct Injection”的縮寫，中文字面意思為“渦輪增壓直接噴射”。實(shí)際上TDI已經(jīng)成為奧迪和大眾集團(tuán)的注冊(cè)商標(biāo)，特指奧迪與大眾集團(tuán)旗下采用增壓直噴技術(shù)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，看上去和TSI有些類似了。

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途銳 4.2 V8 TDI（資料圖片）

　　通俗來(lái)講，柴油機(jī)的工作方式和汽油機(jī)不同，當(dāng)我們踏下汽油機(jī)踏板，節(jié)氣門就會(huì)將空氣和燃料混合然后送入汽缸（即便缸內(nèi)直噴也需要空氣進(jìn)入，只是噴油嘴在缸內(nèi)），隨便是化油器還是單點(diǎn)電噴或者多點(diǎn)電噴甚至缸內(nèi)直噴，汽油機(jī)的工作原理就是噴油由發(fā)動(dòng)機(jī)控制，進(jìn)氣交由駕駛者控制。汽油易揮發(fā)，燃點(diǎn)不算高，所以火花塞點(diǎn)火做功是百年來(lái)最佳工作方式。

　　柴油機(jī)是怎么回事？首先它的燃料本身燃點(diǎn)較高，也不容易揮發(fā)，火花塞是無(wú)法將其點(diǎn)燃，其次柴油機(jī)一般是通過(guò)噴油泵和噴油咀將柴油直接噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，和在氣缸內(nèi)經(jīng)壓縮后的空氣均勻混合，在高溫、高壓下自燃，推動(dòng)活塞作功（空氣被壓縮后，溫度升高，在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣的溫度已超過(guò)柴油的燃點(diǎn)，因此，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即燃燒）。人們把這種發(fā)動(dòng)機(jī)通常稱之為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。柴油汽車的油門踏板倒是名副其實(shí)，因?yàn)樗�就是通過(guò)機(jī)械裝置感應(yīng)踏板壓力控制柴油噴出量。

　　燃油噴射壓力是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的重要指標(biāo)，因?yàn)樗��?lián)系著發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、油耗、排放等，高的噴射壓力可以在低轉(zhuǎn)速工況下獲得良好的燃燒特性。柴油共軌系統(tǒng)能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)的所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)獲得非常高的燃油壓力，靈活的電子控制系統(tǒng)對(duì)正時(shí)和噴射壓力的控制在發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下都能夠獲得低排放和高效率。低壓油泵將柴油從油箱中吸出，經(jīng)過(guò)過(guò)濾提供給高壓油泵，在低壓泵內(nèi)有一電磁閥控制燃油到達(dá)高壓泵室，燃油進(jìn)入管形蓄壓器—燃油軌道。在共軌上有壓力傳感器時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燃油壓力，并將這一信號(hào)傳遞給ECU，通過(guò)對(duì)流量的調(diào)節(jié)控制共軌內(nèi)的燃油壓力達(dá)到希望值。

　　與其它噴射系統(tǒng)相比，共軌系統(tǒng)把壓力產(chǎn)生與實(shí)際燃油噴射過(guò)程分離。“軌”被作為高壓蓄壓器，其內(nèi)部燃油壓力始終保持與發(fā)動(dòng)機(jī)具體工況相適應(yīng)的最佳壓力。共軌系統(tǒng)可被輕易地安裝到各類不同的發(fā)動(dòng)機(jī)中。除此之外，共軌系統(tǒng)還提供了更廣闊的擴(kuò)展功能和在燃燒過(guò)程設(shè)計(jì)上更多大的自由度，它可以使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以更低的排放、更好的燃油經(jīng)濟(jì)性和低噪聲運(yùn)行。這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在主要被應(yīng)用在奔馳、奧迪上。和增壓直噴技術(shù)一起構(gòu)成了新能源轎車的今天和明天。

　　相關(guān)文章閱讀：油價(jià)再漲 汽車主流節(jié)油技術(shù)分析

　　二、國(guó)內(nèi)在銷TDI清潔柴油車情況

2010款新奧迪Q7  報(bào)　價(jià)  圖　片  資　訊  參　數(shù)  口　碑  論　壇

　　奧迪A6L是這方面的代表，2010款 2.7 TDI就是最新的一款清潔柴油車。從技術(shù)指標(biāo)來(lái)看，他是V6渦輪增壓機(jī)頭，排量和2.8FSI 汽油V6機(jī)頭差不多。功率對(duì)比來(lái)看，柴油機(jī)即便配合渦輪增壓也才140千瓦，而汽油機(jī)2.8FSI就高達(dá)162千瓦。可見(jiàn)汽油機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于高轉(zhuǎn)速大功率，柴油機(jī)的優(yōu)勢(shì)還是在于低速大扭矩，1400-3500轉(zhuǎn)就可以釋放380牛.米大扭矩，足足比2.8FSI大了100牛.米。最低扭矩釋放轉(zhuǎn)速足足提前了1600轉(zhuǎn)。

　　不過(guò)這是不帶渦輪增壓的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)表現(xiàn)。如果用奧迪A6L 2010款 3.0 TFSI quattro 豪華型汽油車對(duì)比的話，其功率甚至達(dá)到了213千瓦，最大扭矩也達(dá)到了驚人的420牛米，不過(guò)最大扭矩轉(zhuǎn)速仍然有所提升。和汽油機(jī)相比，柴油機(jī)的0-100公里/小時(shí)加速仍然不夠理想，官方測(cè)試需要8.8秒，不過(guò)2.8FSI則需要9.1秒。可見(jiàn)柴油機(jī)在渦輪增壓共軌直噴技術(shù)幫助下，已經(jīng)開(kāi)始可以勝過(guò)差不多排量的自然吸氣汽油動(dòng)力。

奧迪Q7 3.0TDI（資料圖片）

　　引入國(guó)內(nèi)途銳和Q7還有一款3.0TDI清潔柴油動(dòng)力。這款TDI柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用了VTG可變截面渦輪增壓技術(shù)和帶壓電陶瓷噴嘴的燃油共軌直噴技術(shù)，在4000-4400rpm時(shí)可輸出240馬力的最大功率，在1000-1500rpm扭矩可迅速攀升至500牛米，在2000-2500rpm可輸出550牛·米的最大扭矩。和同排量TFSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)看，最大功率仍然有50馬力差距，扭低速矩卻更強(qiáng)悍。對(duì)于SUV來(lái)說(shuō)，這倒是更為實(shí)用。

　　搭載這款發(fā)動(dòng)機(jī)的途銳0-100km/h的官方加速成績(jī)?yōu)?.3秒，奧迪Q7為8.5秒，兩款車百公里綜合油耗約為9升左右，雖然最大馬力相比兩款車入門車型3.6L V6發(fā)動(dòng)機(jī)的280馬力下降了40馬力，但最大扭矩卻足足上升了190牛米。

　　普通的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)噴油器要對(duì)應(yīng)一個(gè)機(jī)械式油泵，每個(gè)油泵根據(jù)氣缸內(nèi)產(chǎn)生的壓力向里面供油，工作時(shí)產(chǎn)生巨大的噪音和振動(dòng)；共軌技術(shù)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上的多點(diǎn)電噴類似，在一根“共軌”上安裝數(shù)個(gè)(比如四缸發(fā)動(dòng)機(jī)就是四個(gè))噴油器，然后由一個(gè)高壓油泵向“共軌”中供油。而噴油器的開(kāi)啟和關(guān)閉靠電腦來(lái)控制的，這個(gè)原理與電噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)類似，高壓油泵是這套系統(tǒng)的核心。這樣一來(lái)，由每個(gè)單獨(dú)的機(jī)械泵產(chǎn)生的噪音就杜絕掉了，這也就是為什么現(xiàn)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噪音已經(jīng)不像以前的那么大。而且由于采用了電腦控制，可以實(shí)現(xiàn)更加精確的噴油。

　　柴油的抗爆性比汽油好很多，所以采用渦輪增壓技術(shù)更容易、效率也更高。在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，經(jīng)過(guò)渦輪增壓被壓縮進(jìn)氣缸的空氣，最擔(dān)心的就是因?yàn)闇囟冗^(guò)高而引起提前爆燃，所以需要設(shè)計(jì)足夠大的中冷器來(lái)給壓縮空氣降溫，而在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，因?yàn)椴裼偷目贡�性更好，可以承受更高的壓縮空氣溫度，所以壓縮比相比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高很多，而且高溫的壓縮空氣可以使柴油能好地引燃。不過(guò)為了提高壓縮空氣的密度，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般還是會(huì)設(shè)計(jì)中冷器的，只是技術(shù)要求不如汽油機(jī)那么苛刻。

　　柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比高，相比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一般壓縮比一般在7-12，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可以達(dá)到16以上，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部的活塞、連桿、曲軸相比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)都要粗大和笨重，運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的慣性和離心力大于汽油機(jī)，所以達(dá)不到汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速。另外，柴油機(jī)的燃料和空氣的混和是在壓縮沖程的末期噴入氣缸后才開(kāi)始的，它的時(shí)間很短，大概只占曲軸轉(zhuǎn)角的120度左右。

　　三、國(guó)內(nèi)柴油車的限制與希望

　　隨著能源需求節(jié)節(jié)攀升和汽車保有量的激增，依靠能耗獲取動(dòng)力的汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)于環(huán)保能源的開(kāi)發(fā)已經(jīng)迫在眉睫；如何在人、車、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展見(jiàn)找到一個(gè)平衡點(diǎn)，成為目前汽車產(chǎn)業(yè)不得不直面的課題，而柴油動(dòng)力是目前最理想的方向。在國(guó)外，柴油車的普及率很高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，歐洲100%的重型車、90%的輕型車均已采用柴油機(jī)，90%以上的出租車均采用柴油機(jī)，德國(guó)等國(guó)的出租車基本上都是柴油轎車。歐洲柴油轎車已占轎車年產(chǎn)量的32％，奧地利、法國(guó)、比利時(shí)、西班牙、意大利等國(guó)高達(dá)50％以上。其中法國(guó)和比利時(shí)為67%、奧地利則超過(guò)了71%。

　　在國(guó)內(nèi)，因?yàn)槲覀冞M(jìn)口的原油普遍品質(zhì)比較低，加上提煉技術(shù)也不是很先進(jìn)，所以難以在保證成本的情況下難以煉出優(yōu)質(zhì)的柴油，在純凈程度上無(wú)法滿足現(xiàn)在最精密的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的需求，一旦這些發(fā)動(dòng)機(jī)使用了這種柴油，就有可能出現(xiàn)堵塞高壓泵、噴油嘴的問(wèn)題，這是國(guó)外柴油車型遲遲不敢貿(mào)然引進(jìn)的根本原因。

　　從廠商的角度來(lái)說(shuō)，他們寧可暫時(shí)出現(xiàn)產(chǎn)品空白，也絕不愿意冒質(zhì)量出問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)，從消費(fèi)者的角度，如果柴油車型經(jīng)常出問(wèn)題，他們也絕對(duì)不會(huì)買單。那么為什么仍然有一汽奧迪，進(jìn)口奧迪，進(jìn)口大眾等敢于引進(jìn)柴油車型呢？首先這是一個(gè)新的市場(chǎng)，每個(gè)大品牌都愿意提前進(jìn)入以占據(jù)主動(dòng)；其次，他們會(huì)將進(jìn)入國(guó)內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以盡可能適應(yīng)國(guó)內(nèi)的油品，不過(guò)在這個(gè)過(guò)程中，往往也伴隨著動(dòng)力水平的降低。

　　編輯結(jié)語(yǔ)：其實(shí)國(guó)內(nèi)很多廠家也都有自己的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車型，比如江淮瑞鷹、華泰圣達(dá)菲、中興V3、長(zhǎng)豐黑金剛、東風(fēng)奧丁等等。一汽大眾也出過(guò)柴油捷達(dá)以及寶來(lái)，但限于這類車型技術(shù)不高，油品又有質(zhì)量制約，所以很多城市對(duì)這類車型上牌有限制。相信這個(gè)瓶頸會(huì)隨著國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)清潔能源的需求以及政策的變化有所松動(dòng)。特別是隨著TDI清潔柴油高技術(shù)的運(yùn)用，這種前景將會(huì)變得和世界主流趨勢(shì)更為貼近。