轎車用柴油機在歐洲流行了起來,2004年,歐洲新車中大約有50%是燒柴油的。而就要生效的新的歐洲排放標準將使汽油機重新成為主宰。在歐洲,汽油機產(chǎn)能過剩的問題在2010年后將不再有,汽油車和柴油車的比例將慢慢重回到2比1。
柴油機份額的飆升將在2010年后減速,到2010年,新車中65%會由柴油驅(qū)動,而到2015年后將降到40%。原因是,使柴油機達到更加嚴格的排放標準將使得其成本猛增,從而大大降低其對消費者的吸引力。這是菲亞特研究中心的Rinaldo Rinolfi的預測,而他本人則是現(xiàn)在流行的柴油共軌噴射系統(tǒng)的發(fā)明人。
1998年時,柴油轎車的份額只有25%,那一年柴油共軌系統(tǒng)由德國博世推向市場,德國博世也是目前最大的柴油共軌系統(tǒng)供應商。柴油共軌噴射的原理是將柴油的壓強通過高壓泵提高到1600個大氣壓,然后通過一條共用的高壓燃油“軌”(高壓管道)把燃油輸送到各個汽缸,高壓下的柴油在電磁或Piezo驅(qū)動的噴頭控制下在合適的時間以合適的質(zhì)量噴入缸內(nèi)。由于壓強很高,柴油的霧化非常充分,這個系統(tǒng)的效率也非常高。而這一系統(tǒng)最開始是由在Rinolfi領導下的菲亞特研究中心和Magneti Marrelli合作開發(fā)的。
與歐洲不同,美國和日本市場上,柴油機的份額小的可憐,美國大約只有1%。這一方面是由于對尾氣微顆粒更嚴格的要求,也是因為美日兩國大眾對柴油車的偏見,認為柴油車只適合卡車;另一方面歐盟通過稅收的杠桿,使柴油的價格比汽油低約20%,這使得昂貴的柴油車獲得了歡迎。
Rinolfi認為,要使柴油機符合2010年生效的歐5排放標準,尤其是更嚴格的氮氧化物限制,柴油機將被迫采取新的技術,從而變得十分昂貴。工業(yè)界估計,歐5標準將把氮氧化物的限額降低一半到0.25克每公里。
目前,柴油機的成本比同樣功率的汽油機高50%(例如,1.6升的汽油機成本約1500歐元,同樣功率符合歐4的柴油機就要2200歐元),到2010年,柴油機需要particle filter和先進的控制技術,使其成本再增加500歐元。而如果歐盟在2015年實施歐6標準,柴油機的成本將再升高300歐元,這就會使柴油機的成本兩倍于汽油機。
整車廠的反應不一,通用對此結(jié)果表示贊同,通用歐洲的主席Forster認為,由于新的歐州標準,柴油機的成本將上升1200到2400歐元。通用歐洲的Henderson認為,通過渦輪增壓和variable valve timing可以大幅提高汽油機的效率。標志-雪鐵龍則認為新增加的成本不會那么高,他們認為,新技術、新發(fā)明的應用將能降低成本。
Honeywell和BrogWarner,最大兩個的渦輪供應商,稱幾乎所有的車商都在研發(fā)渦輪增壓的汽油發(fā)動機,從2升到V8。他們預計,2010年時,歐洲汽油機使用渦輪增壓的比例將翻一番到22%。目前柴油機的能耗是汽油機的70%,通過新的技術比如渦輪增壓,汽油機的油耗問題將得到解決,屆時汽油機雖然能耗比柴油機仍然高5%到10%,但是售價卻會低約2000歐元。
另一個有利于汽油機的事實是,經(jīng)過小的改動,汽油機可以使用可替換能能源,比如天然氣、氫氣等等。
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