#老司機聊汽車知識#
眾所周知柴油動力汽車普遍更省油，原因為低轉速扭矩爆發力強，標準可以滿足正常代步和載重的需求；不過真正的節油基礎還是「限制轉速」，這種機器的最高轉速僅為4000rpm左右，高轉速標準3500-4000轉區間。
扭矩可理解為單次做功輸出的動能（機械能），而轉速除以二則是四衝程發動機每分鐘做功的次數；很顯然是轉速越高動力才會越強，那麼柴油機如果設計為“高轉機”是否能替代費油的汽油機呢？理論上是可行的，然而高轉柴油機也會很頭疼。
在技術水平相當的前提下，為何柴油機的低轉扭矩總能夠更強呢？原因有兩點。
1：柴油的燃燒火焰溫度更高，標準達到1800℃，這要比汽油燃燒多出600℃（攝氏度）。火焰溫度直接反應了燃燒轉化出的內能的大小，因為這些熱能是以分子碰撞摩擦而產生，溫度高等於分子運動的強度更高，對於活塞而言就是更強的推動力。
所以柴油本身就有“節油屬性”，目前最優秀的2.0T柴油機有480N·m的大扭矩，但是汽油機可以達到但很難超過400N·m了。
2：柴油發動機的點火方式與點火提前角都比較特殊。這種內燃機有非常之高的壓縮比，汽油機普遍為≤15:1，而柴油機總有≥18:1的標準；壓縮比是指氣缸總容積與燃燒室容積的比值，燃燒室的容積是總容積減去活塞上下行掃過的空間。
大壓縮比等於活塞以更高的強度壓縮氣缸內部的空氣，空氣在壓縮過程中也會因分子的碰撞而產生熱能；壓縮比程度越大熱能自然越高，柴油機的高壓縮比溫度可以直接引燃柴油。
圖1：壓縮比概念
圖2：分子運動概念
柴油機點火的角度也比較怪異，活塞上行到最接近氣缸頂部的瞬間，混合油氣就會開始燃燒做功；此時活塞就像“傻呆呆”的面對燃燒分子的撞擊，而且是不規則的撞擊。這種設計能夠最大化地利用燃燒產生的熱能，再加上柴油自身的特點，轉化出的扭矩就能夠很大了。
所以柴油機不需要很高的轉速就能有滿足正常代步的動力標準，但提升轉速難道不能解決了轉速低而高速加速能力差的問題嗎？答案是真的不可以。
柴油相比汽油會顯得更加“暴躁”，做功的瞬間更加“瘋狂”；這種狀態雖然能產生很大的扭矩，但同時也會產生相當大程度的振動。活塞在高強度振動的狀態下執行，與氣缸的磨損程度本就是偏大的；長期以2000rpm左右的轉速駕駛可以控制磨損，但如果轉速過高則磨損速度與程度都會很大。
當然汽油機的高轉速執行也會有很大程度的磨損，但是這種機器往往是在活塞達到上止點，並且開始下行的過程的起點點火做功。熱能“順水推舟”式的推動活塞運轉，振動的磨損的強度就不會很大，所以汽油機的健康轉速範圍可以在1000/5000rpm區間，這是柴油機不適合設計為高轉機的第一個原因。
重點：NVH指噪音、振動與聲振粗糙度，內燃機的轉速越高振動強度也會越高，使用汽油機的高階效能車如果拉昇到5000轉以上，從外部聽聲音也已經是在咆哮了。柴油機的振動強度更大，噪音還能理想的控制嗎？
發動機的振動會引起空氣的共振，空氣振動會產生聲波；所以振動強度直接決定噪音音強的大小，振動頻率決定了聲線是否悅耳，柴油機的高轉聲線實在是不太好聽。
而且過高強度的振動會很快的損壞發動機的機腳，這個零件是為發動機減振的結構；其內部的橡膠結構面對低轉速的柴油機還能夠承受多年的衝擊，但升高轉速可能就要高頻率的更換了。
同時振動還會引起車身的共振，車輛的內飾板、中控臺、檔杆如果都在規則的抖動，駕駛車輛的感受會不會很差呢？這就是柴油發動機不適合設計出高轉速的原因，沒有高轉速則只能滿足中低車速區間的代步駕駛，相比高轉汽油機而言，其實柴油汽車的高速通勤的感受是相當差的，優點僅僅是節油而已。
不過插電混動和增程式技術透過電機的加入，實現了讓汽油混動汽車的油耗比柴油汽車更低，所以柴油機除了在過載貨車中還有未來，在客車與家用代步汽車領域都將會被淘汰。
（重卡暫時沒有普及增程技術，原因僅為控制製造成本和車輛價格）
編輯：天和Auto-小編
天和MCN授權釋出
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