低污染釋放柴油能量

2.2 L 排量的i － DTEC 柴油引擎百千米油耗6L，僅為同等排量的汽油引擎油耗的70%。本田的這種熱轉(zhuǎn)換率超過45% 的引擎還帶有自制氨氣系統(tǒng)，其排放物可通過全球最嚴(yán)格的加州Bin5 標(biāo)準(zhǔn)。此時，大眾、寶馬、標(biāo)致等公司也在關(guān)注柴油車動力與排放的平衡問題。清潔的柴油引擎讓其中的滿腔柴油爆發(fā)出最佳能量，同時，柴油車在歐洲市場的占有率也已超過40%。

當(dāng)查爾輕輕點下油門，他感到這個動作從腳尖傳到引擎之后轉(zhuǎn)化成了一股強大的動力。查爾從法國南部小城蒙彼利埃出發(fā)，目標(biāo)阿維尼翁，他要測試一下新車——這臺2.2L 排量的i － DTEC柴油引擎即將不間斷地工作連跑100 千米。溫室氣體二氧化碳排放少，燃燒效率高更省油，動力更強勁#8943;#8943;柴油引擎的好處并不少，然而為了達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，顆粒物排放難免超標(biāo)的柴油引擎常常要以犧牲動力為代價。這臺號稱幾乎是2008 年世界上最環(huán)保的柴油引擎究竟會怎樣實現(xiàn)動力與環(huán)保的平衡，這是查爾關(guān)心的。

一腳把油門踩到底，不過10 秒鐘，儀表盤上的指針已經(jīng)打到了100 千米／小時。周末的公路上車很少，查爾試著把車速拉到212 千米／小時。150 馬力引擎的4 個活塞以4000 轉(zhuǎn)／分鐘的高速改變著燃燒室內(nèi)的氣壓，迫使持續(xù)噴入的霧化柴油反復(fù)地自燃，爆炸，爆發(fā)出的能量帶著新車全速疾馳。

2.2L 開出4L 的快樂

車外下著雨。雖然在密閉的車廂里聽不到雨聲，但理性告訴查爾要控制車速。不過遇到其他車時，查爾總是會忍不住踩油門、換擋、提速、揮手致意，輕松超車然后絕塵而去。查爾知道，一臺普通的自然吸氣的汽油引擎也可以有同樣的動力表現(xiàn)，但排量應(yīng)該接近4L。

給柴油引擎補充動力的是它的扭矩。事實上，很多人選擇柴油車都是看中它們的扭矩。以2.2L 排量的i － DTEC 來說，它的最大扭矩高達(dá)350 牛頓米，與4L 排量自然吸氣汽油引擎的扭矩相同。這意味著當(dāng)引擎達(dá)到扭矩峰值時，它釋放的力量能瞬間把35.7 千克重的東西推開1 米。而且，柴油引擎甚至不用達(dá)到最高轉(zhuǎn)速即可獲得最大扭矩，因而能比汽油引擎在啟動時更快沖到最高速。一般汽油引擎要到4000 轉(zhuǎn)/ 分鐘才能到達(dá)扭矩峰值，而i － DTEC在2000 轉(zhuǎn)/ 分鐘的時候就到達(dá)了，這就是它只需9.7秒就能從靜止加速到100 千米/ 小時的原因。而且，充沛的扭矩也使利用6 速度手動變速器的快速跳擋動作變得更能輕易控制。

駛?cè)肷铰窂澋?，查爾?jǐn)慎地降低了車速。入彎時車速還是有點高，外側(cè)車輪承受著壓力發(fā)出幾下悶哼，但車聲平穩(wěn)，順利入彎。查爾補油加速，轉(zhuǎn)速從2000 以下迅速拉升至3000 轉(zhuǎn)左右，前輪努力帶著車頭，車尾外推輕輕借力。“吁#8943;#8943;”隨著查爾的口哨聲，車已輕松出彎。

引擎的綠色戰(zhàn)爭

當(dāng)車駛出山路，天已放晴。輸出源源動力的引擎正以超高的頻率不斷做著往復(fù)運動，它的4 個活塞輪番與燃油在運動中展開總計每分鐘數(shù)千次的激烈陣地戰(zhàn)。

一切都發(fā)生在不到0.01 秒的時間里，在程序的精確指揮下，噴油嘴吹響每一次燃燒的號角。經(jīng)過渦輪增壓，被2000Bar( 相當(dāng)于2000 千克施加于1 平方米的壓力加壓) 的柴油隨之分成3 個階段響應(yīng)這場沖鋒，它們在瞬間的壓力釋放中從噴油嘴沖出，化身一腔霧珠均勻而有力地占據(jù)燃燒室的每一個角落。事實上，第一階段的前期噴射油量很少，但足以潤滑其后活塞的打擊，在現(xiàn)實層面則控制了燃燒順暢及噪音程度。第二階段的主噴射才是產(chǎn)生動力的真正進攻，同時活塞壓迫燃油使它們在高壓下自燃。瞬間引燃的燃料體積迅速膨脹，在這場燃油與活塞的陣地拉鋸戰(zhàn)中再次向前推進壓迫活塞。此時，霧化越完全的燃油會產(chǎn)生越高效率的燃燒，而這樣才不會產(chǎn)生過多的導(dǎo)致黑煙的顆粒物。平時所見的冒著黑煙并且刺鼻難聞的柴油引擎，就有可能是柴油錯過引爆的最佳時機而引起的燃燒不完全所導(dǎo)致。其實，即使最佳的燃燒也會排放顆粒，因為目前尚沒有100％不含雜質(zhì)的柴油。最后階段的后期噴射隨之發(fā)生，少量的柴油被再次噴出用以粘連碳粒，同時也為與活塞的下一輪對抗清理戰(zhàn)場。除了顆粒物，柴油燃燒還會帶來以氮氧化物氣體為主體的溫室氣體。因柴油燃燒不完全而增多的顆粒物和因為充分燃燒而生成的氮氧化物同為各項環(huán)保指標(biāo)中嚴(yán)格控制的排放物，它們在引擎中的產(chǎn)生是一種此消彼長的關(guān)系，這給發(fā)動機設(shè)計師造成了不小的困擾。“事實上，要想以清潔柴油引擎的身份進入消費市場，就必須在解決動力與排放的平衡之前先解決顆粒物和氮氧化物排放的平衡。清潔的柴油引擎，只有在兩個指標(biāo)都達(dá)標(biāo)的前提下才能被投入使用。”

現(xiàn)在流行的新式家用柴油引擎，會配備一罐尿素（主要成分氨水）作為中和氮氧化物的催化劑，用負(fù)價的氮來中和正價的氮。辦法是有效，然而尿素攜帶麻煩，并且需要經(jīng)常補充。i － DTEC 就不同了，也許是少量的柴油燃料參與了特殊的反應(yīng)，引擎自己就能生成氨氣參與隨后中和氮氧化物的反應(yīng)。同為引擎設(shè)計師的查爾也無法參透這個過程：“我只能從理論上推測到這步了。不拆開引擎是絕對不可能弄明白它是怎么做到的。”

為了節(jié)省參與制造氨氣的燃油，還必須同時依靠其他途經(jīng)減少氮氧化物。于是，仿效許多大型柴油機械設(shè)備引擎的做法，少量的氮氧化物廢氣被重新灌入燃燒室。廢氣是不可燃?xì)怏w，它們被用來降低燃燒效率，其目的是減少需要處理的氮氧化物總量。至于因為燃燒不夠充分而多產(chǎn)生的顆粒物，它們比溫室氣體容易處理的多，最終將會由一個顆粒收集器做過濾。

i － DTEC 由本田設(shè)計，因為它神秘的自制氨氣系統(tǒng)而被美國《大眾科學(xué)》雜志評為2007 年100大發(fā)明之一。除此之外，它集成了已經(jīng)在現(xiàn)代柴油引擎運用成熟的包括渦輪增壓、高壓泵噴嘴、噴嘴增壓、廢氣再循環(huán)、顆粒收集等技術(shù)，因此不僅燃燒效率高，熱轉(zhuǎn)換率超過45%，而且也通過了目前發(fā)布的所有環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)看到阿維尼翁教皇宮的尖頂，查爾留意了一下油表——少了6 升。查爾看不到的是另一個數(shù)值，16 千克——這部車跑大約100 千米路程所排放的溫室氣體。這個排放量屬于D 類，符合嚴(yán)苛的歐5 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，更可通過全球最嚴(yán)格的加州Bin5 標(biāo)準(zhǔn)。而它2.2L 排量百公里油耗6L 的表現(xiàn)，與同等排量的汽油引擎相比，大致可節(jié)能30% 左右。

2008 年初，i － DTEC 被灌滿藍(lán)色的液體，首次出現(xiàn)在底特律車展進行演示，之后被歐版的第八代雅閣先行搭載。據(jù)悉，2009 年初將在北美開始銷售的新型謳歌或許將成為第二款搭載的車型。

等待合格的油

i － DTEC 是歐美柴油車系的一個小進步。同時，大眾、寶馬、標(biāo)致等公司也紛紛推出清潔的小型柴油引擎車。柴油車在歐洲市場的占有率已經(jīng)超過40%，與汽油車平分秋色。

盡管中國的汽車發(fā)燒友們對于歐美知名車系的中國版缺少柴油版而一再哀嘆，小型家用柴油車在中國至今仍得不到推廣，甚至在北京、廣州等大城市被限制上路。

事實上，由于柴油燃燒時的能量獲得率高達(dá)45%，而汽油只有33%，因此在相同路況下，柴油車與同等排量汽油車的油耗比例約為7：10。目前，一輛2.0L 的小型汽油車的綜合油耗大約為每百千米10L，那么同類排量柴油發(fā)動機油耗則只有7L。以97 號汽油每升6.78 元，0 號柴油每升6.50 元計，每年行駛5 萬千米，用柴油車可節(jié)省11005 元。

中國環(huán)?？偩衷?003 年曾發(fā)布《柴油車排放污染防治技術(shù)政策》，試圖通過稅收優(yōu)惠等政策鼓勵達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油引擎的生產(chǎn)和使用。兩年后，發(fā)改委和科技部再次嘗試提出把柴油車和節(jié)能型車視為需要共同鼓勵發(fā)展的車型。然而中國的柴油品質(zhì)的低劣，無法支持輕型柴油車達(dá)成目前中國援用的歐4 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，這最終導(dǎo)柴油車計劃的擱淺。

機械工業(yè)聯(lián)合會副會長張小虞則透露，除了柴油品質(zhì)之外，柴油資源緊張更是政府控制家用柴油車推廣的主要原因。目前中國的柴油與汽油的生產(chǎn)比例是3:7，本來就不多的柴油必須優(yōu)先確保農(nóng)業(yè)和工業(yè)等大型設(shè)備的使用。中國很多地區(qū)都出現(xiàn)了柴油供應(yīng)跟不上只能緊急調(diào)配以緩解壓力的現(xiàn)象。很多地區(qū)甚至對于柴油的銷售采用批發(fā)限量或批零一價的方式。

歐洲恰恰相反。北海油田出產(chǎn)的原油大多煉制為柴油，因此導(dǎo)致歐洲市場柴油與汽油7:3 的局面。如果柴油資源本就不足的中國不顧及總體經(jīng)濟戰(zhàn)略而盲目跟從柴油資源閑置的歐洲發(fā)展柴油家用車輛，那么或許會影響到工農(nóng)業(yè)的能源使用。

天色漸晚，查爾駕車正原路返回，他面對即將到來的歐6 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)做出了最好的選擇。然而，點燃人們熱情的柴油引擎對中國來說依然顯得遙遙無期。這似乎是在暗示科技作為生產(chǎn)力的地緣性特征?；蛟S當(dāng)商業(yè)化挾帶全球化鼓舞著人們不顧一切地運用新技術(shù)時，我們應(yīng)該明白不是一切新技術(shù)都會刺激經(jīng)濟增長，也不是一切新技術(shù)都會急匆匆地變成全球開花的生產(chǎn)力。

（感謝清華大學(xué)汽車學(xué)院博士生陳文渺對本文的幫助）