高转柴油发动机_能设计出来但没有意义
- 柴油发动机有大扭矩优势，加上高转速则可实现高功率，但为什么柴油机都是高扭低转机型呢？原因在于均衡使用寿命。
知识点1：柴油发动机为什么能实现大扭矩？第一因素是其特殊的点火方式与点火提前角。柴油机以极高的压缩比实现可以直接引燃柴油的高温，四冲程发动机的运行步骤包括“进压爆排”四步骤；其中的压缩冲程是通过压缩空气使其分子运动摩擦产生高温，温度达到一定程度即可蒸发汽油或者引燃柴油。
「压燃式点火」是将活塞行程设计的很大，也就是从气缸下止点到上止点的距离很长，同时也等于把空气压缩到更小（压缩程度更大）。那么空气运动强度高则摩擦产生的温度也会很高，于是柴油在活塞将将压缩到上止点的瞬间开始燃烧做功了。在这一瞬间活塞随即得到下行推动力，曲轴在活塞推动的作用下即可输出很大的转矩。
（汽油机是在低压缩比状态下蒸发汽油，在活塞达到上止点后点火引燃汽油，并在活塞开始下行后推动其运转，所以汽油机的扭矩就会小一些。下图1为压缩比概念，图2为汽柴油机做功柴油的概念）。
柴油的「亢奋」
- 汽油燃烧火焰温度为1200℃（摄氏度）
- 柴油燃烧火焰温度为1800℃
燃料燃烧温度越高，等于转化出的内能越大，说白了就等于推动力越强。所以目前最优秀的2.0T柴油机（中国制造）已经有高达480N·m的峰值扭矩，但是最牛的汽油2.0T发动机也不过420N·m，推动活塞发力的节点以及燃油自身的“能量储备差异”，决定了技术水平相当的柴油机一定会有更大扭矩。
重点：更大的内能与更早的爆发推动活塞为柴油机实现了高油耗，但同时也必然造成强度更大的振动，这点是第一节的图片中也可以印证。活塞与发动机的气缸并不是通过轨道或者其他方式刚性连接，活塞就是捅在圆形的缸筒里，而且与缸壁是存在间隙的；那么在运行过程中振动强度大则会造成活塞与缸壁的“碰撞·磨损”程度加大，反之低强度振动的汽油机就会小一些，所以柴油机不能设计成高转速机，否则磨损会非常严重。
基础知识
- 如何提升转速
汽车的油门控制的是「节气门」，油门越大节气门开度越大， 那么进入发动机内部的空气也就会越多。发动机的喷油量喷油量按照“空气燃料比”（14.7:1）计算，进气量越大则喷油量越大——重点：进气量与喷油量的同步增加则等于燃烧更多燃料，产生的内能自然也会越大，推动活塞连杆曲轴运转力量大则曲轴运转速度就会变快，曲轴的转速是发动机的转速概念。
综上所述，提升柴油发动机的功率其实很简单，只要控制程序不限制柴油机的转速即可。但是转速越高燃烧产生的内能越大，引起的活塞振动也会越强；简而言之为转速高等于振动强，也等于活塞的超级严重磨损。在这种工况下柴油机怕是连汽油机三分之一的使用寿命都没有，这就是柴油发动机扭矩很大但是功率无法很高的原因，因为：扭矩×转速÷9549＝功率，而功率低则高速加速能力差，懂了吧——读者们可以想一想，愿不愿意接受高性能低油耗，但是几万公里就要换总成的发动机嘛。
编辑：天和Auto
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