乘用车柴油化发展趋势明朗

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在欧、美、日等柴油乘用车广泛使用的国家和地区，消费者对柴油乘用车的接受度更大，这是因为配备小型快速柴油发动机的乘用车比配备小型汽油发动机的乘用车具有明显的优势。但这些地区的消费者也对柴油乘用车的相对劣势感触良多。关键是柴油车相比汽油车排放的颗粒物和氮氧化物更多，而且噪音大，振动大。

与世界先进水平相比，我国小型柴油机制造企业最大的差距在于，应对上述三个问题的技术手段和解决方案不如人。因此，解决上述三个问题是我国乘用车柴油技术努力的方向和发展趋势。

■降低噪音和振动

与传统柴油机相比，小型柴油机在减振降噪方面取得了很大的进步，但与汽油机相比，小型柴油机的振动和噪声水平仍然相对较高，尤其是在怠速时。

天津大学发动机燃烧国家重点实验室副主任姚春德认为，我国小型柴油机要想进入家用车市场，必须在降低噪声和振动方面取得突破。姚春德是研究柴油机的权威学者。他曾提出一种新的燃料束撞击形成空燃混合气的方法，为节能单缸柴油机提供了具有自主知识产权的燃烧系统。他还根据我国国情研制了低排放、高效率的球形燃烧室柴油机增压燃烧系统和超长冲程快速柴油机，并主持设计开发了乘用车小型快速柴油机与汽车底盘优化匹配专家系统，在柴油机研究方面取得了显著成果。

姚春德认为，降低柴油机振动和噪声的常用方法是利用高压共轨和燃油连续喷射技术控制柴油机的运动规律，达到降噪和振动控制的目的。此外，可以在结构上安装一些阻尼装置，以减少振动和噪音。

姚春德坦言，小型柴油机的振动和噪声很难降低到与小型汽油机相同的水平，振动和噪声是柴油机的“原罪”。由于燃烧方式的性质不同，进口汽配网了解到，柴油机，尤其是怠速和低速时的柴油机，并不能完全克服振动和噪音，而这恰恰是小型汽油机的相对优势。

“内燃机和一切一样，不可能拥有所有的好处。但技术的发展可以有效地降低噪声和振动，并将其控制在人们完全可以接受的范围内，这是小型柴油机的发展趋势。”姚春德说。

■减少颗粒物和氮氧化物排放

众所周知，小型柴油机和小型汽油机在排放方面各有优势。小型柴油发动机排放的一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物比小型汽油发动机少，但它们在颗粒物和氮氧化物的排放方面较差。这也是柴油机排放的一个传统问题，尤其是颗粒物排放严重阻碍柴油乘用车进入大城市市场。虽然已经采取了许多措施，但小型柴油发动机的微粒排放已经显著减少。但是柴油机开到一定里程后，颗粒物排放还是会有一定程度的恶化，会产生黑烟。

姚春德认为，柴油车要想在颗粒物排放方面取得突破，必须使用颗粒氧化催化剂(poc)。

此时，并不是所有的柴油乘用车都使用排气后处理技术。由于柴油车的排气后处理系统比汽油车复杂得多，所以最困难的是在低温稀燃环境下同时减少颗粒物和氮氧化物的排放。包括稀燃NOx去除催化剂和柴油机微粒过滤器在内的排气后处理技术可以获得更好的效果。

处理氮氧化物的最佳方法是使用废气再循环(egr)技术，将柴油发动机产生的部分废气送回气缸。再循环废气的惯性将延迟燃烧阶段，并且缓慢的燃烧速度将减慢燃烧室中的压力组成阶段，从而在燃烧期间减少氮氧化物。此外，加强废气再循环率将减少废气排放中的总废气流量和总污染物输出。姚春德提出了自己的观点，将甲醇和柴油混合作为柴油燃料来减少排放。他认为，根据进口汽车零部件网络，使用scr和过滤器对废气进行后处理过于复杂。
假如使用甲醇和柴油的混合燃料，那么对尾气的处理使用上述较为轻松的egr和poc技术便能达到较为理想的效果，最少国Ⅳ不在话下。