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汽车|潍柴发布了超过50%热效率的柴油机，能否应用于乘用车？


热效率是衡量发动机技术水平的关键指标 ， 如果热效率一旦超过50% ， 就好比人类首次在百米短跑中进入了10秒 。
一个令人振奋的好消息是 ， 2020年9月16日 ， 世界内燃机发展迎来了历史性新突破 ， 中国装备制造业的领军企业潍柴集团 ， 在中国山东济南举行发布会 ， 正式发布全球突破50%热效率的商业化柴油机 。
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根据发布会上的消息 ， 这款柴油发动机排量为12.9升 ， 具备六缸结构 ， 热效率达到50.26% ， 并满足国六、欧Ⅵ排放标准 。 显然 ， 这是一款配套于商业领域的重卡柴油机 。 可以期望 ， 这款柴油发动机一旦投放市场 ， 必将取得不错的经济效益 ， 尤其是在节能减排方面具备非凡意义 。
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显然 ， 这款排量12.9升的柴油发动机不可能直接装配到一辆轿车或者SUV的小小车身里面去 。 那么问题来了 ， 在市场占比最大的乘用车领域 ， 有望用上热效率超过50%的发动机吗？
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每一个0.1%的提升都不容易
首先要明确的是 ， 无论是汽油发动机还是柴油发动机 ， 要想提升热效率 ， 非常非常难 。 在当今世界 ， 量产汽油机热效率一般在25%-35%左右 ， 柴油机则高一些 ， 在40%-46%左右 。
自世界第一台柴油机诞生后的120多年里 ， 热效率提升进程十分缓慢 。 直到当今 ， 水准才从26%提升到46% 。 而往后提升空间更是越来越小 。
但没有办法的是 ， 随着各国排放法规的日益严苛 ， 再困难也要想办法迎头而上 。 以潍柴为例 ， 这款热效率超过50%的柴油机研发计划开始于2017年 ， 在研发过程中 ， 潍柴发挥全球产业链的协同优势 ， 汇聚博世集团以及其他全球供应商、全球研发咨询机构展开精诚合作 ， 发动机业务连续10年累计研发投入300亿元 ， 研发费占销售收入比例达到6% ， 占期间费用比例达到48% 。 可以说 ， 每一个0.1%的提升都不容易 。
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从某个方面来说 ， 正是由于油发动机在提升热效率方面的艰难 ， 才成就了如今新能源汽车的方兴未艾 。 据博世集团预测 ， 到2030年 ， 全球将有1/3的车型是纯电动车 ， 剩余的2/3为传统燃油车和混合动力汽车 。
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能否模仿潍柴造一个乘用车版本？
一个有违于人们常识的事实是 ， 汽油的燃点比柴油更高 ， 为427摄氏度 ， 柴油的燃点为220摄氏度 。
不是说汽油更容易爆炸吗？没错 ， 但那是由于汽油更容易挥发 ， 和燃点无关 。
正是由于二者的燃点不同 ， 才导致了热效率大大不同 。 汽油由于燃点高 ， 只能点燃；而柴油可以加大压缩比 ， 直接压燃 。 这个特性导致了汽油发动机和柴油发动机结构不同 ， 柴油发动机往往具有更高的压缩比 ， 所以热效率更高 。
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汽油发动机能不能像柴油发动机那样加大压缩比呢？还真不行 。 过高的压缩比会导致汽油无序压燃 ， 也就是我们常说的“爆震” 。 为了预防爆震 ， 人们只能添加更高辛烷值的高标号汽油 ， 这种汽油燃点更高 。
但柴油发动机也有缺点 ， 虽然热效率高、低速扭矩大 ， 但是由于结构原因 ， 发动机转速低 ， 无法进入高速领域施展拳脚 。 比如性能跑车领域 ， 柴油发动机只能退出战场 。 而在大型重卡、船舶等领域 ， 柴油发动机可谓是一统河山 。
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