车用柴油动力能否撑起中国汽车产业发展
车用柴油发动机曾一度因其笨重、噪音大和冒黑烟等原因给人留下不良印象,长期以来被认为是一种低级动力产品。然而,随着世界能源需求的不断膨胀以及能源供给的相对短缺,导致像石油这样的不可再生能源价格飞涨,作为石油产品主要消费领域之一的世界汽车产业界,出于经营成本和节能环保等因素的考虑,寻求替代能源动力的努力从未停止过,柴油动力、氢动力、电动力、混合动力,燃料电池等技术领域日新月异,其中,柴油动力因其技术上的成熟和成本的相对低廉,在世界汽车产业得到迅猛的推广和发展。而对正处于高速增长时期的我国汽车产业来说,研发和推广柴油动力从环保和节能方面都具有更加现实的意义。本文就我国柴油动力市场发展现状和趋势进行简单论述。
一、柴油动力的工作特性
(1)动力方面:柴油机的功率大、动力性能优越,其压缩比一般为16~22,而汽油机的压缩比一般为6~11;如果采用增压技术柴油机的功率还可以进一步增高。如美国康明斯柴油发动机功率高达448kW,这对于汽油机来说是不可思议的。
(2燃油经济性方面:柴油机的燃烧方式决定了它具有优越的燃油经济性。汽油机的热效率一般为20~30%。而柴油机的热效率可达30~40%。有资料表明,以质量为0.8~1.5t的轿车百公里油耗比较:汽油车约为5~8.2L,非直喷式柴油车约为4.6~8L,直喷式柴油车约为5~6L,柴油车比汽油车低30%左右。
(3)耐久可靠性方面:柴油机的工作可靠性强、耐久性好。柴油机由于没有复杂的点火系统,它避免了油、电路共存的麻烦;只要喷油压力达到规定,起动转矩足够,就能顺利起动并进入正常工作。国际上先进的柴油机大修里程一般约为50万公里,相比之下汽油机只有30万公里。
(4)环保方面:柴油车与汽油车各有千秋,柴油车处于过量空气的情况下工作,燃料燃烧充分,排放的一氧化碳的量很少;柴油车的燃料是在燃烧前高压喷入燃烧室,雾化良好,排放的碳氢化合物比汽油车少;氮氧化合物排放量随发动机的工况变化而不同,汽油车在大负荷工况下的排放量多,柴油车在小负荷工况下的排放量多;柴油车排放方面的主要问题是颗粒物,汽油车的排放颗粒小而且含量少,排气清洁,柴油车由于燃料与空气混合不均匀,易产生大而多的排放颗粒物,直观表现为排气冒黑烟,因此人们认为柴油车排放物污染严重,从而对其大加限制。。但随着柴油机排放技术水平的不断提高,除、了微粒排放外,柴油机轿车的HC、CO、NO等污染物排放量已远低于汽油机轿车,尤其在CO2排放方面具有明显优势,可减少45%以上的温室气体排放。
总的来看,柴油动力在节能和环保具有极大的潜力,因此成为世界汽车动力研究的重要领域之一。
二、我国柴油动力市场发展现状
以2004年为例,去年我国汽车产销量双双突破500万辆大关,而同期的汽车内燃机产销量也达到428万台。
2004年我国汽车动力仍以汽油动力为主,而柴油动力只接近三分之一的比重.2005年一季度,我国乘用车和商用车总共的柴油动力则只有28.28%的比重。也许这样的一个数字也许不容易看出我国车用柴油动力的发展现状,那么我们再来引用一组数据:据了解,欧洲市场上,柴油动力的乘用车与商用车占到全部汽车市场49%的份额。由此,我们不难看出我国柴油汽车市场上与欧洲的差距。
然而,以上数据只是一个总量上差距,具体到细分市场,差距则更为明显:目前欧美国家100%的重型车、90%的轻型车采用柴油机,欧洲柴油轿车也已占轿车年产量的32%,2003年,法国市场上柴油乘用车的市场份额更是达到67.4%的历史最高点。 然后再来看看我国各种车型的柴油化现状,以2005年1季度汽车产业数据为例:今年一季度,我国共生产825847辆乘用车,而柴油动力型的乘用车只占到全部乘用车的1.28%的比例,可以称得上微乎其微。
我国在基本型乘用车(即轿车)和交叉型乘用车的柴油化方面,可谓一片空白,与欧洲国家的柴油化水平差距巨大。而MPV和SUV的柴油化水平也才刚刚起步。
另一方面,在载货商用车领域,重型载货车的柴油化达到近100%,而中轻型载货车的柴油化也达到90%左右,同时在大中型载客商用车领域柴油动力也占到84%左右的份额,而在微货和轻客方面,柴油动力比重则较低。
然而,现实的情况则更令人担忧,虽然,载货车一直就是柴油动力的主要载体之一,以重型载货车尤为突出,但是,目前我国载货车的柴油发动机技术水平与国外相比具有较大差距。我国以欧洲汽车排放法规为主要参考,颁布了《汽车排放控制技术政策》,规定到2004年采用欧Ⅱ标准,2007年采用欧Ⅲ标准,力争2010年与国际排放法规接轨。同时,像北京、上海、广州等大城市都已提前实施了欧Ⅱ标准,欧Ⅲ标准也实施在即。在国外企业已经在考虑开发欧Ⅶ、甚至欧Ⅹ机问题的时候,我国汽车及发动机企业却仍在为满足欧Ⅱ、欧Ⅲ标准而绞尽脑汁,苦苦挣扎。事实上,从某种角度来讲,排放法规只是燃油动力技术发展和推广的前提条件或基本技术标准,只有在这些基础之上采取考虑更高层次的节能和增效技术,由此可见我们与国外的技术差距是何其之大。
综上,鉴于我国柴油动力市场发展现状,笔者认为柴我国车用动力的柴油化道路还有很长的路要走,但随着世界柴油技术的成熟及其我国对增压、中冷、多气门以及排气再循环(EGR)等先进技术的引进和消化,,车用动力的柴油化将迎来巨大发展空间,成为我国汽车动力在中短期之内的发展趋势之一。