很多人都不知道柴油对比汽油拥有诸多优势,首先能量密度高,以0号柴油为例,一升柴油重量为0.835千克,完全燃烧后释放的热量为35.07~38.41兆焦耳,以92号汽油为例,一升汽油重量为0.725千克,安全燃烧后释放的热量为31.18~33.35兆焦耳,相同体积柴油能够提供更多热量。其次柴油发动机扭矩输出大动力强,柴油发动机采用压燃方式,能够把气缸活塞的行程做得更长,这样气缸压缩比达12~20之间,再加上柴油燃烧热量高,因此在相同排量下,柴油发动机比汽油发动机扭矩输出更高、动力更强。

再者燃油经济性更好,柴油的燃点是220度,汽油的燃点是427度,原因是柴油的分子量大且不易挥发,只有挥发才能形成爆炸性混合物,因此,柴油发动机的缸内压力高,是通过压燃的形式来做工的,燃烧更充分热效率可以达到50%。而汽油易挥发,是通过火花塞来引燃的,热效率只有40%,因此,柴油发动机经济性更高,可比汽油发动机节约油约30%。
还有安全与保养维护成本,柴油不易挥发,液体的柴油用明火也很难点燃更安全,而汽油容易挥发,易形成爆炸性混合气体,危险性高,属于易燃易爆危险化学品。最后使用寿命与维护,柴油燃点低工作方式采用压燃,机械结构相对简单、转速低发动机磨损少、具有皮实耐用、故障率低、保养维修简单、使用成本低的优点。而汽油发动机比柴油发动机多了一套点火线圈和火花塞等配件,故障率相对较高,维修保养使用成本较高。

通过上述分析,柴油发动机比汽油发动机,拥有诸多优势,且对环境更加友好,那为什么家用柴油车很少见呢?
1.柴油管控更加严格:自2013年1月1日起,所有柴油都被列入危险化学品,从事柴油生产、经营、使用等环节都需要办理并取得危险化学品经营许可证,才能从事合法交易。而汽油属于成品油,从事汽油经营批发仓储经营,要依据相关法规取得危险化学品经营许可证,还需要到有关商务部门办理备案,而且在我国柴油属于战略物资,在经营许可的管理上更严格。
2.环保政策:柴油发动机是以柴油做燃料,燃烧后尾气冒着浓浓的黑烟,黑烟中包含颗粒及其细小的固体颗粒,这种颗粒学名叫碳烟颗粒,会影响空气质量,通过呼吸进入人体后会对人体健康产生较大危害。黑烟含有的二氧化硫进一步氧化与水蒸气结合,形成硫酸盐颗粒,是酸雨形成的主要原因,酸雨会对土壤、植被、造成污染,严禁影响自然界的生态环境平衡,酸雨还会对建筑物造成损坏。

而汽油燃烧后产生的有毒有害物质和废气比柴油要轻,首先汽油燃烧接近完全燃烧,产生的颗粒物要比柴油小,对环境和人体造成的危害小于柴油。其次,汽油发动机使用三元催化净化尾气对氮氧化物的净化效果好,能够有效降低排放。再者随着环保要求的提高,虽然柴油和汽油的含硫量都在不断降低,但整体汽油的含硫量低于柴油,所以,汽油燃烧后产生的二氧化硫等硫化物相对较少,对酸雨等环境问题产生的影响相对较少。
3.动力响应慢:柴油机是依靠压缩空气使压力和温度升高来压燃柴油的,从喷油到燃烧存在着火延迟。在这个阶段柴油喷入气缸内要经历雾化、蒸发、与空气混合达到自燃条件,而汽油发动机通过点火线圈火花塞瞬间引燃气缸内的可燃混合气,动力输出非常迅速,深踩油门有推背感,而柴油发动机的这一做工过程需要一定的时间,就会导致动力输出不能及时,就是踩油门动力响应慢。虽然柴油机爆发力强,但其燃烧是扩散法,就是边喷油边燃烧,燃烧过程时间相对较长,使得动力输出的响应速度受到限制,而汽油发动机是预热燃烧,燃烧更加迅速动力输出更加迅速。

4.噪音大、振动大:柴油机是扩散法燃烧,气缸压缩比高,柴油是一边喷射一边燃烧,燃烧时气缸压力上升速度快、峰值压力高,且燃烧过程中会产生不均匀的放热和压力分布,气缸内快速的压力变化和不均匀的放热会产生强烈的压力波,会冲击气缸壁等配件,从而引发明显的噪音和震动,而这会严重影响驾乘体验。
再者柴油机气缸压缩比高进气量大,进气过程中空气快速流入气缸,会产生较大的进气噪音,尤其是在柴油机高转速时进气噪音更加明显,还有燃烧后产生的高温高压废气从排气门排出时也有较大的压力,会在排气管内产生强烈的气流和振动,会产生较大的排气噪音。最后还有柴油机冷却系统的排气风扇,通常功率较大,也会产生较大的空气流动噪音。

而汽油发动机缸内压缩比通常在8~12,较低的压缩比使汽油发动机燃烧时气缸压力上升缓慢,峰值压力较低,压力波动小,产生的噪音和振动比柴油发动机要小。其次,汽油燃烧迅速过程相对平稳,减少了燃烧不均匀的压力变化,进一步降低了噪音和震动。再者汽油发动机喷油压力较低,喷油过程简单,冲击力小进一步降低了噪音,还有汽油发动机采用火花塞点火时刻精准,燃烧过程接近理想状态,能够有效减少异常燃烧产生的振动和噪音。
最后汽油发动机转速相对较高,通常在每分钟6000~8000转,在高转速下每个工作循环时间缩短,燃烧产生的振动在短时间内被分散掉,单位时间内产生的振动相对较少。而柴油发动机转速低,一般在每分钟3000~4000转,在低转速下每个工作循环时间长,燃烧产生的振动和冲击力在较长时间内作用于发动机部件,更容易出现明显的噪音和震动。

总结:
柴油虽能量密度高、燃油经济性好、安全性高、柴油机结构简单、扭矩大动力输出强、维护保养费用低,但家用柴油车少见。原因一是柴油发动机震动与噪音大,影响驾乘体验。二是排放处理复杂,早期柴油车尾气污染重,随环保标准提高,技术升级成本高;三是动力响应慢,不适合做家用车发动机使用。四是燃烧噪音振动大,影响驾乘舒适性。这些因素综合,导致家用柴油车市场份额小,难以像汽油车般普及。
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