內(nèi)容概述：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火方式，噴油提前角與點(diǎn)火提前角的概念。

「柴油動(dòng)力汽車(chē)」是乘用載客汽車(chē)中的冷門(mén)選項(xiàng)，原因是眾所周知的振動(dòng)強(qiáng)且噪音大；相比優(yōu)秀的汽油機(jī)而言幾乎就像拖拉機(jī)一樣吵鬧，為什么這種機(jī)器的NVH（噪音/振動(dòng)/聲振粗糙度）水平會(huì)這么差呢？

原因在于機(jī)型的定位以及特殊的點(diǎn)火方式，定位的概念指主要裝備于商用車(chē)型，節(jié)油的需求比體驗(yàn)的需求更高，但振動(dòng)與節(jié)油又有什么必然的聯(lián)系呢？請(qǐng)看第一節(jié)。

壓燃

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用的點(diǎn)火方式很“溫和”，指混合油氣在壓縮沖程中被高溫空氣蒸發(fā)后，通過(guò)火花塞電出電弧引燃混合氣。但是柴油機(jī)則是以非常高的壓縮比壓縮空氣，以產(chǎn)生的高溫直接引燃混合氣的方式燃燒做功；壓縮比的概念指活塞由下至上掃過(guò)的容積，與氣缸總?cè)莘e的比例，壓縮程度越大空氣產(chǎn)生的溫度就會(huì)越高。

圖1：壓縮空氣分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生高溫的概念。

圖2：壓縮比的概念

「壓燃點(diǎn)火」的方式比較特殊，混合油氣往往在壓縮沖程中就會(huì)開(kāi)始燃爆，這里涉及到點(diǎn)火提前角的概念。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是在壓縮沖程中充分蒸發(fā)混合氣后，在活塞達(dá)到上止點(diǎn)的瞬間或達(dá)到止點(diǎn)開(kāi)始下行的瞬間點(diǎn)火；燃燒過(guò)程中分子運(yùn)動(dòng)會(huì)通過(guò)活塞的走勢(shì)形成定向作用力，此時(shí)熱能推動(dòng)活塞運(yùn)轉(zhuǎn)就是正常流程的“銜接”，活塞的運(yùn)行會(huì)相當(dāng)平穩(wěn)，不過(guò)這種設(shè)計(jì)也有缺點(diǎn)。（請(qǐng)看第二節(jié)）

噴油提前角

由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)均采用缸內(nèi)直噴技術(shù)，在進(jìn)氣沖程中的空氣與燃油的混合并不是非常的理想。汽油機(jī)可以在壓縮沖程中使其混合并蒸發(fā)，隨即點(diǎn)火做功即可充分燃燒并平順運(yùn)行。但是這種設(shè)計(jì)也會(huì)損失扭矩，因?yàn)榛钊谙滦羞^(guò)程中接受推力，此時(shí)燃燒壓力已經(jīng)有一定程度的損耗；推力的減弱就會(huì)造成扭矩降低，所以即使是同樣采用直噴技術(shù)的汽油機(jī)扭矩也要偏低一些。

知識(shí)點(diǎn)1：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮沖程結(jié)束之前即需要面度爆燃，可理解為活塞將將到達(dá)上止點(diǎn)的瞬間混合氣就已經(jīng)充分燃燒（區(qū)別于提前點(diǎn)火的程度較弱的燃燒反應(yīng)）。這種設(shè)計(jì)就是為了實(shí)現(xiàn)節(jié)油，因?yàn)楦變?nèi)壓力在這一瞬間是最大的，推動(dòng)活塞轉(zhuǎn)化的扭矩自然也會(huì)很大，標(biāo)準(zhǔn)會(huì)差多少呢？

最強(qiáng)2.0T汽油機(jī)峰值扭矩400N·m

最大2.0T柴油機(jī)峰值扭矩480N·m

差距就是這么大！

知識(shí)點(diǎn)2：想要實(shí)現(xiàn)在壓縮沖程中完成有效蒸發(fā)和做功，需要的正是提前噴油，在近期過(guò)程中實(shí)現(xiàn)理想的混合。不過(guò)這些只是基礎(chǔ)知識(shí)，反過(guò)來(lái)看一遍就是柴油機(jī)為什么振動(dòng)強(qiáng)的原因：因?yàn)樾枰?jié)油而噴油提前，因?yàn)樾枰D(zhuǎn)化出大扭矩而要有特殊的“點(diǎn)火提前角”；這兩種狀態(tài)造成的結(jié)果是（大扭矩×低轉(zhuǎn)速）獲得大馬力，不用高轉(zhuǎn)速運(yùn)行就能省油。但是因振動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大也造成了機(jī)體的共振，機(jī)體振動(dòng)引發(fā)聲波則是足夠大的噪音了。

總結(jié)：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)理想的NVH水平，只要提升噴油做功的角度也可以足夠安靜。但是相比汽油機(jī)總還是有差距的，那么在不能達(dá)到極致高標(biāo)準(zhǔn)的前提下，不如只追求節(jié)油，讓柴油機(jī)在商用車(chē)型中發(fā)光發(fā)熱了。所以高端柴油汽車(chē)的體驗(yàn)也就那么回事，這種機(jī)器在低轉(zhuǎn)速扭矩更強(qiáng)的電機(jī)普及后注定會(huì)成為過(guò)去式。

本文來(lái)源于汽車(chē)之家車(chē)家號(hào)作者，不代表汽車(chē)之家的觀點(diǎn)立場(chǎng)。