柴油發動機的危機和未來

可能很多讀者有所不知，目前很多國家，柴油發動機的數量已經超過汽油發動機，成為汽車主要的驅動動力。隨著柴油發動機技術的進步，它相比汽油發動機的優勢越來越明顯，不過眾所周知，新能源汽車才是未來汽車動力的發展趨勢，那麼在清潔柴油發動機與新能源之間，勢必會出現很激烈的競爭，那麼柴油發動機有什麼危機，它的未來又會如何發展呢？

柴油發動機和其他能源相比，轉換系統熱效率高，是幾十年來運輸領域的主要動力源。 早期的柴油發動機的熱效率僅為26%。經過柴油發動機技術的提高，目前熱效率達到了40%左右。 在目前的技術水平上，平均幾種能源的熱效率相比，汽油發動機為38%，柴油發動機為43%。效率高，需要的燃料就少。因此二氧化碳排放量就低。 所以相同的車型，如果使用柴油發動機，那麼油耗比汽油少15%至30%。只是問題是柴油燃燒后產生很多有害環境的顆粒物與氮氧化物(NOx)。

過去柴油發動機的轎車，由於噪音和排放問題，大多數情況下並不作為轎車的動力。 不過,自2000年以來，電子技術的發展，發動機控制技術的發展，使用共軌高壓噴射方式，實現了多級噴射，消除了柴油發動機的缺點。 PM（顆粒物）和NOx（氮氧化物）等有害物質排放大量降低。 2000年歐洲3號和2013年歐洲6號排放標準比較的話，DPF（柴油顆粒過濾器）SCR（選擇性催化還原器） 等多種技術的使用， PM（顆粒物）和NOx（氮氧化物）等有害物質排放只相當於原來的十分之一，未來技術革新的話，柴油發動機的排放還會更加清潔。

但是，柴油發動機技術不斷提高，排放有害氣體的量降低的前提，勢必會增加柴油發動機的研發和生產成本。因此市場上需要有足夠競爭力的柴油發動機。而且要在電動汽車，混合動力汽車，燃料電池汽車大規模普及之前完成，否則柴油發動機在這些新能源動力面前，將沒有足夠的競爭力。而且目前各國對新能源動力都是有補貼的，因此柴油發動機的發展趨勢不明顯。

主要使用柴油發動機的國家和地區，比如日本，美國，在柴油發動機的研發上，都在往熱效率50~60%的方向發展。以提高柴油發動機的競爭力。目前由於技術局限導致的柴油發動機熱效率危機，必須由技術的進步解決。

法國PSA集團的傳動系統部門副總經理說，柴油發動機會朝著高效、清潔的方向發展。車企在應對氣候問題，資源問題，城市化問題，消費者需求，政府法規上承擔義不容辭的責任。

標緻1.6L BlueHDi直列四缸柴油發動機，43L的油箱，行駛了2152km，刷新了柴油發動機的續航記錄，使柴油發動機的油耗，比汽油發動機低25%。歐洲規定到2020年CO2的排放量降低至95g/km，PSA正是在這樣的要求下研發了新的柴油發動機，在發動機技術上取得突破。

法國PSA是梅賽德斯-賓士之後，世界上第二個量產柴油轎車的廠商，在1959年推出的標緻403就是柴油發動機。1966年全球最早推出了全鋁柴油發動機的車型標緻204，1978年全球首次推出渦輪增壓柴油發動機的標緻604。對柴油發動機的研發有豐富的技術儲備。

2000年，法國PSA集團全球最早推出了DPF（柴油微粒子過濾器）。2012年，首次推出了混動柴油引擎。2013年推出Blue HDi發動機，搭載SCR（選擇性催化還原）系統。搭載柴油發動機的車輛，累計銷售超過100萬輛。

以小型車為主的車型布局，因此雖然搭載了先進的柴油發動機，但是由於小型車的售價便宜，其實對利潤的幫助並不是很大。而隨著歐洲對於汽車排放的規定，廠商必須研發更先進的柴油發動機。

自從大眾排放門事件爆發后，歐洲正在推動RDE（真實駕駛排放）的測試方法。即在規定了包括行駛道路的選擇、坡度、車輛行駛速度、重量等等。汽車真實上路去監測排放污染物的方法。目前，戴姆勒公司首次在賓士E級上發布了柴油發動機「OM654」。它是全球首款支持RDE（真實駕駛排放）的柴油發動機。

其實對於RDE，政府和企業對此都有過激烈的爭論。由於所有的汽車不可能都在同樣的環境里駕駛汽車。因此RDE（真實駕駛排放）的數據結果沒有辦法進行對比分析，即使是相同的車型，在相同的道路上行駛，也會受到天氣，駕駛習慣，道路交通狀況的影響，柴油發動機排放的污染物數量也不一樣。

OM654採用了第四代共軌噴射供油系統，並採用鋼材活塞，缸體使用Nanoslide塗層加持，這其實在AMG發動機上早已運用，通過高壓電弧將鐵、碳融化，並通過高壓氣流推動，噴向鋁合金氣缸內壁以確保減少摩擦、降低重量並且獲得更低的燃油消耗。

日產汽車從30年前就開始研發柴油發動機了，隨著日本汽車的全球化。最近10年日本汽車開始逐漸重視柴油發動機的研發。

但是在日本本土，柴油發動機的比例並不高。2000年，日本乘用車中柴油發動機的比例不到1%，幾乎是沒有柴油乘用車的，隨後柴油發動機的優勢突出，逐漸被使用。2016年日本銷售了15萬輛柴油乘用車，佔總銷量的4%。

日本柴油車型少的原因也是因為日本嚴苛的排放法規，與日本汽車文化決定的。日本多小型車，小型車可以直接使用小排量汽油發動機。截止到2016年11月，日本本土品牌的柴油車型只有9款。進口車型多，有56款。2016年9月，進口柴油車型的比重在進口車型中超過20%。

大眾汽車在曝出柴油發動機，排放門之後，大眾、奧迪柴油車型的銷售驟減，但是對於其他品牌並沒有很大影響。其他廠商比如賓士，寶馬，依然在旗下最新款車型上使用柴油發動機。

柴油發動機從誕生至今，一直存在很多爭議。目前雖然很多國家已經在民用車上廣泛使用，但是依然有很多國家排斥它。再加上最近幾年，使用天然氣，油電混合動力，純電動方式驅動的車輛越來越多，柴油汽車又被邊緣化的趨勢。

柴油發動機遭到排斥的原因無非是環境污染和噪音。這是由於燃料和機械結構決定的，而且隨著環保標準的逐年提高，柴油發動機的生存環境變得越來越差。但是作為熱效率較高的動力之一，通過技術進步進一步提升燃燒熱效率，推出柴油混動汽車等，或許是柴油發動機未來的發展方向。

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