以前因“臟、臭、吵”而被敬而遠(yuǎn)之的柴油乘用車在重新得到認(rèn)識(shí)。

引發(fā)這一趨勢(shì)的是2012年2月馬自達(dá)公司上市的多功能運(yùn)動(dòng)車（SUV）“CX-5”。該車在12月之前銷售了35438輛，位居2012年日本國(guó)內(nèi)SUV銷量首位。CX-5有汽油車和清潔柴油車兩種，其中清潔柴油車的銷量為26835輛，占8成，相當(dāng)于2011年日本國(guó)內(nèi)銷售的柴油乘用車的3倍左右。

2012年11月上市的中型車“新款A(yù)TENZA”非常暢銷，在不到2個(gè)月時(shí)間內(nèi)，日本國(guó)內(nèi)銷量就達(dá)到了9000輛，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了1000輛的月銷售目標(biāo)。其中7成多也是清潔柴油車。

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)本部發(fā)動(dòng)機(jī)性能開發(fā)部部長(zhǎng)中井英二說(shuō)：“本公司清潔柴油發(fā)動(dòng)機(jī)SKYACTIV-D的最大特點(diǎn)在于低壓縮比?！?/p>

低壓縮比──為了幫助大家理解這個(gè)不常見(jiàn)的詞匯，首先為大家介紹一下柴油車的工作原理。

因尾氣規(guī)制強(qiáng)化而喪失競(jìng)爭(zhēng)力

柴油車作為燃料使用的是比汽油便宜的柴油。而且燃效也很好。日本在1980年代流行多功能房車（RV），柴油車由此而普及開來(lái)，到1995年已經(jīng)占日本國(guó)內(nèi)汽車保有量的11％。

不過(guò)，以1993年實(shí)施《汽車NOx法》為開端，日本的柴油車尾氣規(guī)制變得嚴(yán)格起來(lái)。東京都從1999年起開展了“柴油NO作戰(zhàn)”，以環(huán)境負(fù)荷高為由，呼吁大家不要使用柴油乘用車。為了滿足規(guī)制，企業(yè)成本負(fù)擔(dān)增加，另一方面，柴油乘用車的人氣也逐漸降低，基本上從日本國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)上消失了。

雖然柴油車在日本不受歡迎，但在歐洲，柴油車占新車銷量的一半。其原因主要在于，日本優(yōu)先削減氮氧化物（NOx）及顆粒物（PM）排放，首先強(qiáng)化了尾氣規(guī)定，而歐洲則把重點(diǎn)放在二氧化碳減排方面，強(qiáng)化了燃效規(guī)制。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作分為4個(gè)沖程。第一個(gè)是降低活塞、將空氣吸入汽缸的“吸入沖程”。第二個(gè)是將活塞推到最高處（上止點(diǎn)）、壓縮空氣的“壓縮沖程”。第三個(gè)是“燃燒沖程”，向壓縮并達(dá)到高溫狀態(tài)的空氣噴射燃料，借助空氣的熱量，燃料自行點(diǎn)火燃燒，利用燃燒產(chǎn)生的膨脹力下壓活塞。最后一個(gè)就是利用慣性，活塞上升，排出燃燒后的氣體的“排氣沖程”。

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是將空氣和燃料的混合氣體吸入汽缸中，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)則僅吸入空氣。兩者主要的不同之處也在于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火裝置。如果在空氣和燃料充分混合前自行點(diǎn)火，便會(huì)出現(xiàn)局部燃燒，并且燃燒不均勻。因此，柴油車易于產(chǎn)生氮氧化物和顆粒物。

為了符合日美歐日益嚴(yán)格的尾氣規(guī)制要求，汽車廠商作出了努力，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在燃效性能方面已經(jīng)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有太大差距。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在活塞抵達(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)，燃燒效率最高。不過(guò)，由于溫度和壓力很高，會(huì)在空氣和燃料沒(méi)有充分混合的狀態(tài)下點(diǎn)火，因而容易產(chǎn)生氮氧化物和顆粒物。然而，如果在壓力和溫度下降后噴射燃料，燃效又會(huì)下降。

在這種形勢(shì)下，1990年代后期，名為“共軌”的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射裝置被開發(fā)出來(lái)。該裝置是先在蓄壓管（共軌）中存儲(chǔ)高壓燃料，利用噴嘴控制噴射量及時(shí)間。1個(gè)循環(huán)可進(jìn)行多次噴射。

進(jìn)行高壓噴射時(shí)，燃料會(huì)更易于與空氣混合，因此可減少顆粒物的產(chǎn)生。另一方面，氮氧化物容易在高溫條件下產(chǎn)生。因此，通過(guò)在空氣壓縮階段噴射微量燃料緩慢燃燒，可避免溫度迅速上升。

共軌可大幅減少尾氣中的有害物質(zhì)。不過(guò)，由于裝置價(jià)格較高，而且隨著規(guī)制的強(qiáng)化，還需要追加在排氣沖程中處理氮氧化物的“尿素選擇性催化還原系統(tǒng)”（尿素SCR系統(tǒng)）等多種裝置，導(dǎo)致成本一步增加。

解決噪聲問(wèn)題

馬自達(dá)通過(guò)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的“低壓縮比化”，解決了上述問(wèn)題。一般情況下，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比為16到18左右。也就是將吸入汽缸內(nèi)的空氣壓縮至原先的16到18分之1。而馬自達(dá)新款柴油的壓縮比為14，屬于全球最低水平。

通過(guò)降低壓縮比，活塞上止點(diǎn)的壓力和溫度會(huì)下降。即便在上止點(diǎn)附近噴射燃料，也不會(huì)立即被點(diǎn)燃，此時(shí)燃料會(huì)和空氣混合。

如果能夠在上止點(diǎn)附近噴射燃料，之后的空氣膨脹比會(huì)變大，因此燃燒效率也會(huì)上升。借助低壓縮比，可降低汽缸內(nèi)的強(qiáng)度，也有助于實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化。通過(guò)上述一系列效果，燃效比原先改善了20％。

除了削減尾氣中所含的有害物質(zhì)及提高燃效外，還可減少噪聲。這是因?yàn)?，與壓縮比較高時(shí)相比，燃料點(diǎn)燃、空氣膨脹時(shí)的沖擊較小。

以前降低壓縮比未能取得進(jìn)展，是因?yàn)槠嚂?huì)因天氣等的影響而置于各種環(huán)境下。中井部長(zhǎng)回顧道：“當(dāng)時(shí)常受到質(zhì)疑，在低壓縮比下真的能點(diǎn)火嗎？”尤其是在天氣寒冷時(shí)，由于壓縮時(shí)的空氣溫度比高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)還要低，因此擔(dān)心能否順利點(diǎn)火。

為了解決這一問(wèn)題，進(jìn)行了改進(jìn)，增加了共軌的燃料噴射模式，以能夠更精細(xì)地改變噴射量及時(shí)間。1次燃燒循環(huán)最多可噴射9次。通過(guò)根據(jù)具體使用環(huán)境適當(dāng)進(jìn)行燃料噴射，在低溫時(shí)也能夠順利啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

剛剛啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，有可能出現(xiàn)壓力及溫度不足、燃燒不充分的“半失火（不點(diǎn)火）狀態(tài)”。馬自達(dá)通過(guò)在吸入過(guò)程中微開排氣閥，使燃燒達(dá)到高溫狀態(tài)的尾氣逆流回汽缸內(nèi)，以促進(jìn)壓縮時(shí)的溫度上升。將空氣強(qiáng)行送入發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓器分大小兩個(gè)，根據(jù)低速行駛及高速行駛等情況區(qū)分使用。馬自達(dá)稱，這樣還可在尾氣再循環(huán)時(shí)確保充足的空氣。

2030年實(shí)現(xiàn)5%到10％的市場(chǎng)份額

三菱汽車公司于1月上市了休旅車“德利卡D：5”的清潔柴油車型。德利卡D：5的月銷售目標(biāo)為700輛，而2月11日之前，僅清潔柴油車就銷售了1900輛。降低比汽油車高的柴油車價(jià)格開始取得成效。

三菱汽車于2010年上市了多動(dòng)能運(yùn)動(dòng)車“帕杰羅”的清潔柴油車型，汽油車和柴油車的價(jià)格差約為44萬(wàn)日元。德利卡D：5大約縮減到了30萬(wàn)日元。如果使用國(guó)家補(bǔ)貼，其價(jià)格差會(huì)降到8萬(wàn)日元左右。通過(guò)使用柴油降低使用成本，從這一點(diǎn)來(lái)考慮，會(huì)有更多人加以采用。

為了削減成本，德利卡D：5廢除了原先采用的排氣噴嘴。后處理工序是利用催化劑及過(guò)濾器吸附氮氧化物及顆粒物，積累到一定量之后，會(huì)從排氣噴嘴噴射燃料并燃燒。通過(guò)將壓縮比降低到14.9，可大幅削減氮氧化物及顆粒物，因此后處理裝置也得以簡(jiǎn)化。

本田于2012年年底，在面向歐洲市場(chǎng)的“思域”產(chǎn)品陣容中，追加了排量為1.6升的清潔柴油車。原先只有排量為2.2升的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

1.6升柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比較高，達(dá)到16。本田技術(shù)研究所第2技術(shù)開發(fā)室第1組主任研究員池上則次說(shuō)：“在歐洲，除了尾氣中的有害物質(zhì)，還需要減排二氧化碳。我們首先通過(guò)縮小發(fā)動(dòng)機(jī)，提高了燃效。并沒(méi)有只顧降低壓縮比，而是設(shè)定了適合該發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳壓縮比?！?/p>

前車軸承受的重量與排量2.2升的車型相比，輕50公斤，操作性能接近汽油車。繼歐洲之后，預(yù)定于4月開始在印度上市配備該清潔柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的車型。

2008年舉行北海道洞爺湖峰會(huì)時(shí)，作為環(huán)保車，日本政府開始關(guān)注清潔柴油車，公布了普及促進(jìn)戰(zhàn)略。柴油車再次受到關(guān)注。政府提出了目標(biāo)，要在2030年之前，使清潔柴油車在新車銷量中所占的比率提高到5%到10％。

混合動(dòng)力車適合用于交通擁堵情況較多的地區(qū)，純電動(dòng)汽車適合用于近距離行駛，環(huán)保車各有擅長(zhǎng)的行駛領(lǐng)域，據(jù)稱清潔柴油車適合用于長(zhǎng)距離行駛。為了實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)，清潔柴油車將成為新一代汽車的重要成員。