tdi高壓共軌直噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)詳解

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1、TDI高壓共軌直噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)詳解(組圖)2008-3-1214:57　　柴油和汽油都是石油的提取物，而且都用于車用內(nèi)燃機(jī)，但是它們之間卻有著巨大的特性差異。汽油是一種非常易燃的油品，一個(gè)小小的火星就可以將一大桶汽油引燃。而柴油則不行，甚至用明火去點(diǎn)，在沒(méi)有引火物的情況下，柴油自身并不會(huì)被引燃。這就是二者發(fā)火性之間的差異?！　∫彩腔诓裼偷倪@種發(fā)火特性，使得柴油在抗爆性方面比汽油有著很大的優(yōu)勢(shì)。如果注意過(guò)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的人應(yīng)該有印象，通常柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比要比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的高一倍以上，就是得益于柴油的抗爆性好。高壓縮比的好處顯而易見(jiàn)，它可以讓燃燒更為充分。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)

2、的進(jìn)步其中有一項(xiàng)就是壓縮比的逐步提高，這也使得汽油的抗爆性越來(lái)越高，98號(hào)汽油的高昂價(jià)格已經(jīng)說(shuō)明高抗爆性汽油的成本之高。即便如此，普通燃燒方式的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有11以上的壓縮比就很不錯(cuò)了，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的這個(gè)數(shù)字常常能夠超過(guò)20。這無(wú)疑有利于充分燃燒，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)普遍比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)更省油的主要原因也在于此?！　〔裼偷娜紵俣缺绕吐枚?，這使得柴油混合氣點(diǎn)燃的速度要慢于汽油混合氣，.常規(guī)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)慢，也是因?yàn)椴裼偷倪@個(gè)特性導(dǎo)致的。另外柴油的揮發(fā)性也要比汽油慢，因此它不能像汽油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣通過(guò)進(jìn)氣負(fù)壓來(lái)吸進(jìn)混合氣，而是需要通過(guò)高壓油泵來(lái)將霧化的柴油壓人汽缸內(nèi)，才能與空氣充分混合。　　

3、所有以上這些柴油與汽油的特性差異，導(dǎo)致柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的整體設(shè)計(jì)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)完全不一樣，它們的性能特點(diǎn)也有著很大的區(qū)別。傳統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩很大，可靠性也非常高，但功率小、響應(yīng)差、低溫點(diǎn)火困難、污染嚴(yán)重等等，而且其震動(dòng)噪音大，因此常常只能被一些載貨汽車采用，少數(shù)硬派越野車也會(huì)采用這種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，但對(duì)于注重舒適的轎車或者公路SUV而言，在過(guò)去是很少有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)版本的?！　鹘y(tǒng)柴油機(jī)給人這種印象是因?yàn)榧夹g(shù)特性決定的。如前面所說(shuō)，柴油的揮發(fā)性差，不能通過(guò)進(jìn)氣負(fù)壓被動(dòng)吸人汽缸，因此柴油發(fā)動(dòng)機(jī)必須靠油泵將燃油泵入汽缸內(nèi)。所有的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都采用高壓縮比設(shè)計(jì)，因此對(duì)于油泵的能量要求也很高。在民用

4、車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以前，幾乎所有的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都是采用機(jī)械泵噴射的，它分為總泵和分泵兩部分，目的也是為了獲得足夠的泵油壓力。這種活塞往復(fù)式的機(jī)械泵是靠凸輪來(lái)驅(qū)動(dòng)的，凸輪的能量則源自曲軸。每個(gè)汽缸會(huì)有一個(gè)噴油器，每個(gè)噴油器又必須匹配一個(gè)油泵，這使得整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的油泵數(shù)量很多。這種機(jī)械油泵不僅供油壓力有限，而且它們都是純機(jī)械式的，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)以及與凸輪發(fā)生作用的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音，這是傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噪音大的原因之一?！　〔裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)是靠壓燃式的，也就是在壓縮行程的末端，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫高壓以后，油泵將柴油以霧狀噴人汽缸內(nèi)自燃。這種“點(diǎn)火”方式如果發(fā)生在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，就相當(dāng)于爆震。事實(shí)上

5、，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震是不可避免的，它需要靠這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)混合物的點(diǎn)燃。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之所以震動(dòng)和噪音明顯大于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，主要就是基于這個(gè)原因?！　?duì)于爆震本身任何內(nèi)燃機(jī)都是不希望看到的。對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)而言，它的點(diǎn)火依靠爆震，但作為設(shè)計(jì)師而言則希望這個(gè)爆震控制在能夠點(diǎn)火的臨界點(diǎn)即可。多余的爆震自然會(huì)增加震動(dòng)和噪音，乃至影響工作效率。傳統(tǒng)柴油機(jī)純機(jī)械式的泵油方式，很難做到精準(zhǔn)控制，這使得爆震也難以精準(zhǔn)控制，所以這類發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)和噪音都異常強(qiáng)烈。很好理解，難以精準(zhǔn)控制的噴油量，使得空燃比實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制也變得不可能，因此傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)很難做到精確燃燒，排放加劇以及燃燒效率下降也就很自然了?！?/p>

6、　只有有效解決好這些問(wèn)題的柴油機(jī)，才有可能被普通民用車所采用?，F(xiàn)在越來(lái)越多的SUV，上都開(kāi)始普及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是在歐洲，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的高扭矩特性非常適合這種車型。許多沒(méi)有適合自己車型高性能柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廠商，都會(huì)選擇外購(gòu)的方式為它旗下的SUV配備柴油發(fā)動(dòng)機(jī)版本。像三菱的歐藍(lán)德、歐寶的ANTARA等等，都是采用這種方式。這些高性能的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都是通過(guò)什么方法來(lái)解決柴油機(jī)的這些問(wèn)題，以至于它們可以廣泛采用在這些類似于轎車的公路型SUV上的呢?下面我們就以大眾著名的TDI發(fā)動(dòng)機(jī)為例，來(lái)介紹一些新型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)?！　Dl是英文TurboChargedDirectlnjection

7、的縮寫(xiě)，翻譯成中文就是渦輪增壓+電控共軌柴油直噴的意思。這種采用了新型技術(shù)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，保留了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，在震動(dòng)噪音以及動(dòng)力方面，已經(jīng)達(dá)到甚至超過(guò)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，因而得到歐洲用戶的普遍歡迎。TDl只不過(guò)是新型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的一種，它并非大眾獨(dú)有的某種技術(shù)，其他廠商也有類似技術(shù)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)?！　∫鉀Q柴油發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)噪音大的問(wèn)題，就必須將其最主要的根源問(wèn)題解決。前面說(shuō)過(guò)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)噪音大，主要是因?yàn)楸鸷蜋C(jī)械式油泵，前者與精準(zhǔn)控制噴油量有關(guān)，后者則直接與油泵本身有關(guān)，于是用電子泵取代機(jī)械泵便成為