柴油机作为增程器的难题
之前我们写了两篇文章,重点讲了柴油的价值,其实很多人低估了它。
这也没关系,无论是否被低估,柴油都有其重要的历史作用。但不少人问,柴油这么厉害,为什么没人用柴油机作为增程器。
这个问题我们之前也提到过,这是由增程系统的运行方式以及柴油机的“压燃”原理决定的,不是不能用,而是柴油机作为增程器有难度。
柴油机发电能力很强,而且是“几乎垄断”的强。
柴油机发电优势
需要稳定的、持续的大力扭矩,这非常符合柴油机的特性,柴油机本身的工作转速较低,一般用于发电的转速在1000多转。这种持续1000多转的发电能力,使用寿命可达上万小时,对应行驶里程为百万公里级别。许多柴油机作为“备用发电机”使用,可能十几年都不用,但在需要时必须立即启动,并且启动时即满负荷运行,这对可靠性要求极高。此外,柴油的品质标准也较高,具有不易挥发、不易燃烧、稳定性强的特点,同时能量密度高,1升柴油含有35.8兆焦耳的能量,比汽油高出25%。因此,在相同体积下,柴油发电更具优势。
柴油车优势与挑战
全世界范围内,柴油发电被公认为性能强大、可靠性高,是最实用、最便捷的备用发电方式,无可替代,堪称现代社会电力安全的最后一道保障。
这样强大的发电设备,如果安装在汽车上,岂不是更优?
理论上讲,这可以进一步降低油耗,比如一辆汽油增程车在亏电状态下的油耗可能是每百公里6升,若改用柴油机,油耗可能降至每百公里4升。
当然,这是建立在能够使用柴油机的前提下。但实际上,这一设想难以实现,主要原因有以下几点:
1、家用汽车追求的不只是“省油”,还需兼顾舒适性、空间以及噪音控制等多方面因素。
柴油机相比汽油机不够安静,尤其在入门级家用车中,若要装上柴油机并同时保证驾驶舒适性,成本将难以承受,柴油机的“粗犷”特性也难以被有效抑制。
增程系统不匹配柴油机
增程系统需要内燃机实现“即时启动”,尤其在冷启动和冬季启动时,柴油机和柴油发动机不如汽油机表现好。柴油发电需要持续运行,而在增程系统中,不需要发电时就要停机,需要发电时又必须在0.5秒内启动,这种工作模式与柴油机不匹配。柴油机体积更大、更重,以1.5L排量为例,柴油机重量至少比汽油机多30公斤,而体积差异更为明显,比汽油机大近40%。柴油机体积和重量大,主要是因为其无法“减重”,零件必须更粗、更大、更坚固,这是由于其采用“压燃”方式,压缩比可达20:1,缸内压力极高。柴油机燃烧时缸内压力可达到200bar,而汽油机仅为50bar,这种巨大差异使得柴油机无法实现轻量化。
柴油机供应链薄弱
国内缺乏完善且强大的柴油机供应链。国内车企普遍将重点放在汽油机上,整个产业链也围绕小排量汽油机发展,实际上很少有车企提供1.5L排量的柴油机。答案是:没有。即使像长城这样拥有深厚柴油机技术积累的企业,其柴油机排量也多为2.0L、2.4L,而普通家用车并不需要这么大的排量。2.0L的柴油机体积甚至比3.0L的汽油机还要大,普通家用车根本无法安装。
柴油机不适合家用汽车
柴油机制造和研发成本更高,对企业而言是不小的负担,而家用汽车发电,1.5L汽油机已足够。总体来说,柴油机用于发电并无明显劣势。但若将其用于家用车,却存在现实问题,国内缺乏小排量柴油机,且柴油机不适合频繁启停的工作环境。相比之下,汽油机在频繁启停和体积方面更具优势。从实际需求看,柴油机用于家用车如同“大炮打蚊子”,过于浪费。柴油机的应用场景更为专业和重型。
柴油发电应用价值远超家用车
柴油发电在数据中心、医院、急救系统、金融、通信、野外勘探、工地、船舶、应急救灾等场景中的价值,远超用于家用车。更何况,如今家用电车的电池包容量越来越大,安装柴油机更是显得多余。
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