小弟剛好查驗過 Diesel 零件規格諸元
Diesel piston 重量是 petrol piston 近五倍 !
提轉的慣性遠大於 petrol , 因此拉 rpm 快慢 & 最高轉速 都不若 petrol
若以一般 petrol engine redline 6000 rpm 當標準 ,
diesel 要延伸 redline, 連桿 or 活塞的材料科技是瓶頸 ?
也因為 diesel rpm 拉的慢 , redline 又低, 進氣效率不該是問題 ,
理由如下
petrol 如 M-power 拉轉超快 , redline > 8000 , 空氣如何供應 ?
diesel 的燃燒方式不靠 spark , 靠自燃, 壓縮後的高溫自燃
以 PV = nRT 的常識, 如何達到 T >= 550 C, 引發柴油自燃 ?
答案是 High P & High V , 活塞行程是固定的 , 關鍵是 High V
So, Turbo 是粉好的 solution for feeding high volume of air
已經不愁 "低速扭力不足" 的 diesel engine 更可以用大號渦輪,
給足高轉速所需的空氣 ...... not a problem.
故小弟認為 材料科技瓶頸 : 慣性太大是 diesel engine 無法高轉的原因.
無法高轉同時意味著最大馬力的封印.
畢節望族後裔
ThomasLin wrote:
柴油引擎比起汽油引擎更合適掛渦輪，不過就我認知的話，掛渦輪最主要的目的是排放，反而不是目前大家所在意的性能。
車子掛渦輪一般來說代表進氣量會增加，相對的會增加油耗，柴油車之所以不太會增加油耗，是因為本身就是屬於稀薄燃燒，進氣量雖大不見得要噴更多的油，掛上渦輪只是讓車子開起來較接近汽油車的駕駛性，所以柴油渦輪的啟動轉速都明顯低於2000轉。
柴油掛上渦輪會使得本來就偏高的Nox更高，因為噴油量並沒有隨進氣量成正比增加，事實上並無法達到更好的排污控制，排污控制除了噴油量的控制外，另一個則是特殊觸媒針對柴油引擎的特殊轉化效應，才有辦法達到更好的排污控制，這也是這些年車子從一般的機械泵浦，改成高壓共軌的主因，更精確的噴油控制來達到降低排污與怠速噪音。
2.因為使用壓縮點火，所以壓縮比必須提高。
3.因為壓縮比要高，因此多半做成長衝程引擎。
4.因為是長衝程引擎，所以扭力大、慣性大。
5.因為是長衝程引擎，所以反應容易慢半拍、也不易拉高轉速。
6.因為是長衝程引擎，引此先天的振動比較明顯。
7.柴油燃燒的最佳空燃比在16:1之上，而且容許往上拉到很高的空燃比都還維持高度燃燒效益。換句話說，除非太超過，否則以柴油引擎而言，灌越多空氣既不用增加油氣，也不會導致燃燒效益下降。在這種條件下，當然想辦法增加進氣量會是最經濟的作法。那麼如何最大幅度地提高進氣量？渦輪就是柴油引擎的答案。
8.汽油引擎最佳空燃比最高僅達17:1左右(確切數字可能有偏誤)，再提高空燃比，汽油引擎的燃燒效益會大幅下降，因此汽油引擎一旦加裝渦輪，就必須加大供油量。
9.因為柴油引擎壓縮比高，因此引擎強度先天要求也高，因此汽缸壁通常比較厚，上座等機構也比較堅固，因此引擎很容易比汽油引擎重。
10.因為柴油引擎先天強度高，也無火星塞，因此引擎壽命通常比較長。
11.柴油因為分子量大，燃點高，因此在高壓縮狀態下比較穩定，不容易產生爆震問題。
12.柴油引擎一定比較環保嗎？看對環保的定義為何。在某些排污方面，柴油引擎表現比汽油好，但在另外一些排污表現上，柴油引擎的表現遜於汽油引擎(但似乎不常有人拿這些出來談)。
maken wrote:那是因為, 目前談「小客車環保」時, 只有一個項目最受矚目: Co2. 大家可以去看看歐洲汽車製造協會的網站, 到處都在談 Co2; 但是一談到 NOx 時, 範圍大都只侷限於「大型載重車輛」, 而不是「乘用小客車」, 可見得: 潔淨柴油小客車在這方面的汙染, 已經低到「暫時可以被容忍」的程度, 而把關心的重點轉移到載重卡車上面.
12.柴油引擎一定比較環保嗎？看對環保的定義為何。在某些排污方面，柴油引擎表現比汽油好，但在另外一些排污表現上，柴油引擎的表現遜於汽油引擎(但似乎不常有人拿這些出來談)。...(恕刪)
政界, 商界, 文界的一般人, 或許並不了解什麼 NOx, SOx, PM...等汙染, 但是對她們講 Co2, 大家都聽得懂, 也最容易引起關心. 實際上, 確實 Co2 的影響也最為嚴重, 其他污染的急迫性, 都比不上 Co2 要更令人來得緊張.
台灣因為沒有參與京都議定書, 對於國際上的溫室議題也普遍不關心, 沒有國際壓力, 在Co2方面比較缺乏警覺.
這幾年來, 全球飽受各種:劇烈天氣襲擊, 大量生物變遷, 極地冰原消失...等等, 已經在生活上產生實質的衝擊, 對於無臭無味的溫室氣體, 所帶來的恐怖感受, 遠大於會產生難聞臭味的 NOx, SOx, PM...等等的微小影響. 所以, 各國政府莫不致力於降低「碳排放量」, 甚至不惜祭出「碳排放稅」來強制民眾降低 Co2 的排量.
為什麼各國政府不對車主徵收「氮氧化物排放稅」、「硫化物排放稅」, 唯獨只收「碳排放稅」? 因為這些污染的影響還算微小, 透過一般的法規加以限制已經足夠了, 還不需要動用到稅制誘因. 由此可見 Co2 的問題有多嚴重!!
以目前的汽車科技來看, 潔淨柴油車 (Clean Diesel, 不是傳統的汙染柴油車) 是在汽油車之外(其他還有: 油電, 瓦斯, 氫能, 空氣能....等), 除了能「有效降低Co2」之外, 同時也具備: 動力夠充足, 油耗更經濟, 技術夠成熟, 價格可負擔, 後勤夠普及, 問市時間久..等, 消費者所最關心的要件, 所以在未來十年內, 汽車界其他環保選項尚無法普及之前, 柴油車將會是各車廠致力推展的一種節能選項.
也因為這樣, 其實在歐洲有不少國家, 小客車(Passenger Car)車主在購買新車的時候, 選用柴油車的比例, 已經超過 50% 以上了. (2007 年全西歐總計: 柴油小客車的新車佔有率是 53.3%)
以下各國的《柴油車新車比例》數據來自: 2007 年《歐洲汽車製造協會 ACEA 》官方報告:
盧森堡 77.2%
比利時 77%
法國 73.9%
西班牙 70.9%
斯洛伐克 70%
波蘭 69.3%
葡萄牙 65%
奧地利 59%
義大利 55.8%
德國 47.8%
英國 40.1%
丹麥 38.4%
瑞典 34.7%
芬蘭 28.4%
荷蘭 28.3%
愛爾蘭 27.1%
挪威 25%
歐盟在 2004 年整體降低 Co2 排放的績效上, 高達 10% 是來自於車主選用潔淨柴油車所貢獻, 成效相當不錯!!
以台灣目前僅佔 5% 的市場來比較, 柴油小客車在台灣至少還有4倍以上的成長空間. (假設政府也鼓勵的話)
去年台灣進口車主選用柴油的比例大約是 45~55% 左右, 也頗符合西歐的總比例. (二手數據, 我無管道查證)
由於溫室效應的議題持續發燒, 加上去年油價大幅波動的教訓, 美日車廠相繼宣示發展柴油車款, 可以預期未來 3~5 年, 全球的柴油車比例, 將會大幅度成長, 超過目前最大量的傳統汽油車. 以歐洲各國的發展趨勢來看, 汽:柴 大約可以成長到 3:7 的比例. (從西歐國家逐年的趨勢可以看出, 柴油新車佔70%大概是個極限)
當然, 這也不是說汽油車在 Co2 和油耗方面就一定輸給柴油車, 只是汽油車已經發展到現階段的極致程度, 要再突破, 需要歷經下一個大幅度的革命, 而這種革命, 不是三、五年內可以完成了. 看看 Benz 新發明的 DiesOtto 引擎, 融合了汽柴油兩者的優點, 遠優於現有汽柴油引擎, 但是從現在算起, 最快也需要十年以上的時間才能量產.....
~~ 新願資本-臺醫壹號創投基金-普通合夥人 ~~
ThomasLin wrote:
柴油引擎比起汽油引擎...(恕刪)
久仰 ThomasLin兄 的其它回文, 這次終於有機會能獻醜一下了!
看了其它網友的回文, 感覺只有 maken兄 的解釋比較正確
小弟忝在海運界工作, 船上主機(引擎)全是二行程柴油+渦輪增壓
因此相關機械方面還略涉獵一些
1. 柴油引擎和汽油引擎除了前面網友提到的不同點之外, 還有一個很明顯的不同處 --- 就是汽油引擎進入汽缸的是汽油+空氣的混合氣; 柴油引擎進入汽缸的是純空氣
2. 四行程汽油引擎是 Otto Cycle; 進氣 > 壓縮 > 爆炸 > 排氣, 汽油由噴嘴於進氣岐管內噴入和空氣混合, 再經進氣閥到汽缸內燃燒室, 但是, 有幾個問題就在第二階段 -- 壓縮
3. 問題一 = 爆震, 如果汽油的辛烷值過低, 第二個壓縮行程時, 活塞尚未抵達上死點, 便有部份混合氣引燃, 造成活塞在往上的動作中遭受到引燃混合氣的阻力.
4. 問題二, 如果是渦輪增壓的汽油引擎, 強制進氣時, 電腦會讓噴油嘴噴出更多的油使混合氣維持一定的濃度 (汽油的理想空燃比是 14.7 : 1, 但是一般視加減速等狀況, 會於 10~19:1 之間調整), 過多的混合氣於燃燒室, 加上渦輪本身的高溫, 更容易引起爆震. 需要更精密的控制. 這也是為什麼汽油渦輪引擎的普及性不及自然進氣引擎的原因.
5. 柴油引擎則不然, 進入燃燒室內的是純空氣, 活塞於上死點時, 超精密及高壓的噴油嘴於瞬間噴出霧狀柴油, 引燃並開始第三的爆炸行程. 由於柴油引擎的第一進氣行程只進入純空氣, 沒有像汽油引擎般的爆震問題, 技術面上簡單很多. (不過強制進氣+柴油引擎的高壓縮比, 代表燃燒室內的壓力很高, 因此噴油嘴是關鍵)
6. 也由於柴油引擎的高壓縮比, Pumping Loss 比汽油引擎大很多很多, 節流閥開度小時, 功率損耗過巨, 因此, 強制進氣也有助於減輕 Pumping Loss 的影響.
其實之前看到其它不少討論都有點想跳出來, 因為我自己就是開 Wish
被部份網友歸類為"不懂車的人", 而事實上, 小弟我曾經是 Honda Fan
以前至比利時出差時還跑到 Spa 幫 Honda 加油
(結果就給我看到 Mika Hakkinen 最完美的超車 ... )
也因此次於 Spa 有些不錯的境遇, 能對 Honda 引擎設計更了解一些
後來於好友"愛車族的天堂"上寫了些有關 VTEC 的文章
只是 ... 自從結婚有孩子後, 隨著年歲的增長
漸漸體會到 "人生除了車子之外, 還有其它更重要的事"
從以前只開手排檔檔紅線的堅持, 到現在近十年沒拿過超速罰單 ...
網路上臥虎藏龍高手很多, 以上只是獻醜, 若有錯誤還請糾正海涵!
另希望部份網友回答一些文時, 不要動不動就是"台灣人就是不懂車"; "只有不懂車的人才會買XXX"等言論
尊重他人, 合理且正面的討論, 才是提高這個論壇的素質啊!
maverick14 wrote:
久仰 ThomasLin兄 的其它回文, 這次終於有機會能獻醜一下了!
感謝稱讚，正面的討論對於討論區才比較有貢獻，也才能讓真正了解的大大願意出來指導大家!
嚴格來說，我會覺得目前的柴油引擎，共軌系統以及渦輪系統幾乎是不可分割的，高壓的共軌系統讓柴油霧化的更為徹底，渦輪讓進氣量能夠更為充足，這兩者的結合，不單性能大幅提升，原有柴油的汙染也得以改善。就如maken大大說的，現在新的共軌技術也的確是降低排放一大利器，之前有在接觸卡車的朋友就有提到，新的共軌技術壓力之大，可以讓柴油穿透薄鋼板，跟以往的技術真是不可同日而語。
至於CLEAN DIESEL，我覺得北美是個關鍵，畢竟歐洲已經大量使用柴油了，但北美還是個處女地，而且當我跟我在北美的弟弟提到很多車廠要在北美推柴油引擎的時候，他第一個反應是要去哪裡加柴油?畢竟柴油雖然省油，但畢竟美國真的很大，要在快沒油的時候找到一間有柴油的加油站，可能不是一件很容易的事。
內文搜尋
從 APP 打開
X