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【諾總日記】我為什麼放下寶馬,玩起了柴油賓士

寫在前面

車, 永遠是男孩的玩具。

常把這句話掛在嘴邊, 你就能心安理得地買車換車。 今天的帖子聊聊我前段時間新入的大玩具——柴油賓士ML350_CDI。

我這個寶馬迷, 為什麼最後上了賓士的SUV, 而且還是國內罕見的柴油版, 到底是什麼征服了我?

超級喜歡在黃昏時給車子拍照, 很有美感

瓜子飲料備好, 今天的文章主聊技術, 尤其寫給有求知欲的諾粉, 就當知乎帖子看吧, 沒什麼圖片, 我儘量寫得通俗易懂, 你會發現“諾式科普”有時並不需要示意圖。

柴油機VS汽油機

3月份去美國, 深度體驗了諾粉幫我準備的好幾款賓士, 其中我印象最深的就是老萬的ML350 Bluetech(美國不叫CDI), 這是一台搭載3.0T柴油發動機, 卻如汽油車一樣安靜的賓士, 動力強勁, 隨踩隨沖。

當我把油耗開到34 MPG時(相當於6.9 L/100km), 越發愛不釋手, 當場決定回去後也弄一台好好玩玩。

老萬的柴油ML, 前面的徽標不是鏤空的, 因為帶Distronic主動巡航

10萬km的內飾成色, 相當不錯!

那天從車展開回賓館, 一路下來平均油耗34.5 MPG

按照聊車的老套路, 可能得先說說賓士M級的歷史,

款代演進, 再說說ML和同級對手相比到底如何, 再說柴油賓士有哪些獨到的優勢……

今天我打算倒過來, 先講柴油機, 在“轉投賓士”和“選柴油車”上, 我相信一定有不少諾粉對後者更好奇。

的確, 由於國內消費者的認知局限、以訛傳訛, 讓柴油機抱屈銜冤, 比“寶馬、賓士誰更好”更有必要優先科普。

柴油機在歐洲的市場佔有率很高, 在乘用車中能占半壁江山, 某些國家的柴油車甚至比汽油車還多一些, 凡是在歐洲留學、生活過的人, 一定感觸頗深。

我第一次開寶馬是在德國, 當時租了一台E90的320d(6速手動), 對寶馬有了首次直觀感知, 精准的操控和充沛的扭矩, 提速隨叫隨到, 實在難以磨滅。

寶馬 320d的引擎艙, 來源於網路

回國後攢了幾年的錢, 買了台二手320i手動, 但開起來總覺得比320d差點啥, 後來一查資料, 才發現320d的扭矩有350Nm, 320i才200Nm, 難怪動力調遣上遜色不少, 而且怎麼也開不出5 L/100km的油耗, 國內咋就不引進柴油寶馬呢!

柴油車的確有些短板, 但優勢多多。 別急, 我們就來一條一條細說, 開啟“諾式科普”模式, 通過簡單形象的描述就能頓悟深奧的技術原理。

柴油機更環保

這一條對於好多車主的直接感受為0,但我覺得是最重要的,所以放在第一位。

這裡要糾正一個傳統認知誤區,很多人覺得柴油機都用在卡車、拖拉機、工程機械這種很low很糙的車上,突突突地冒著黑煙,所以潛意識裡覺得柴油車污染大,而事實正好相反,柴油機的污染要比汽油機小得多,也更容易管理。

記得在大學的發動機原理課上,老師反復跟我們強調“你們未來都是專業人士,一定要知道柴油車其實比汽油車乾淨”。

我把高深的東西濾掉,通俗地講就是:柴油機的燃燒產物中,有污染的基本只有碳煙,也就是你們看見的黑煙,這種東西是固體顆粒物,而且尺寸較大,很容易被篩檢程式收集起來,實際排到大氣裡面的尾氣,有害成分很少。

相比之下,汽油機燃燒產生的碳氫化合物、氮氧化物,都是純氣態污染物,你怎麼收集?再怎麼優化,最後還得排到大氣裡,對環境造成影響。

至於大家印象中那些突突冒黑煙的大卡車,那是車上的過濾裝置失效了或被摘掉了,或者有了毛病沒及時維修,可不是柴油車正常的表現哈。

注:中規進口的柴油車不需要定期添加尿素,因為中國的排放要求不如北美嚴格,但對於車主而言比較省事,這台ML350_CDI就屬於這類。

我國最新的車用能源戰略中,也提到了推廣新能源汽車和促進柴油動力民用化,所以民用柴油車普及也會是發展中國家的一大趨勢。

柴油機更省油

這是眾所周知的優勢,我開車酷愛關注油耗,這也是我喜歡柴油機的最大原因。

這台ML350柴油版的綜合油耗在9~10 L/100km區間,我開高速去外地,可以跑到7升左右,而汽油版的ML350綜合油耗大約在14 L/100km左右,搭載3.0T發動機的ML320綜合油耗也要在12~13 L/100km區間,大家可以直觀感受一下油耗差距,這麼省油,排放物又乾淨,那就更環保了。

ML350_CDI在市區擁堵工況的實測油耗,均速14km/h,已經算堵到爆了

PS:汽油版ML的油箱都是78升,唯獨柴油版ML350的油箱是93升,一箱油跑一千多km是很輕鬆的事情,我太喜歡這種千里馬了,賓士真瞭解我!

到底為什麼柴油機更省油,可能好多人都不知其所以然,我爭取幾句話把它說清楚。

1)

首先,柴油作為燃料,熱值比汽油高,也就是說同樣數量的燃料裡,柴油蘊含的能量比汽油多。哈哈,在提煉工序上,柴油天生佔據先機(而且0號柴油比汽油還便宜~每次加油我表示很開心)。

2)

其次,柴油機和汽油機的工作原理不一樣,導致了柴油機工作效率更高。你們有沒有印象,卡車油箱的加油口附近通常都髒髒的、黑黑的,油漬一大片?而我們私家車的加油口從來都乾乾淨淨。

這不是因為卡車司機不愛打理,而是因為柴油的揮發性比汽油差很多,加油時灑到油箱外面的柴油會一直掛在那裡,像發動機滲出的機油一樣,不斷吸附灰塵,形成油泥,時間長了就髒兮兮的一片了。

兩者揮發性的差異,造成了發動機工作原理的重大差別。汽油的揮發性好,容易和空氣混合,也容易被點燃,所以汽油機都有火花塞,引爆燃料讓活塞做功;而柴油揮發性差,用一個火星是點不燃的,必須先把缸內氣體預壓到一個很高的壓力和溫度後,再噴入霧狀柴油,讓柴油在這種高溫環境下自燃,推動活塞做功。

PS:柴油基本不揮發,所以表面不會形成燃料蒸汽和空氣的混合物,也就很難被點燃,相反汽油極易形成蒸汽,遇火星就容易爆炸,這在某種程度上決定了柴油和柴油車很安全,自燃的最大機理就是電路系統短路打火,遇到燃料系統洩漏起火,這可都是汽油車的專利哈!戰場上跑的傢伙基本都是燒柴油的,你得有多大的膽子才敢拉著一車汽油在槍林彈雨中穿梭啊。

簡單地說,汽油機是點燃式的,壓縮比不能太高(一般9~11較為常見),否則還沒到點火時刻,就先把燃料壓燃了(這就叫爆震);而柴油機是壓燃的,就怕壓不燃,必須設計出很高的壓縮比(一般16~21較為常見),才能滿足讓柴油射進缸內就會自己燃燒的工作條件。

對於往復式內燃機,壓縮比越高,做功效率就越高(具體原因太深奧,跳過),再加上柴油的燃燒過程緩慢而穩健,你可以理解為柴油被點爆後,活塞下行程中,有很長一段距離都在對活塞做功,而汽油機就是爆炸的那一瞬間在釋放能量,做功過程很短暫。更長的燃燒過程和有效做功時間,有助於化學能充分轉化為機械能,因此柴油機的燃料能量釋放率更高,因此就更省油。我記得留學時,老師的講義上說過,汽油機的能量效率做到30%就不錯了,而柴油機可以做到45%左右(資料可能不精確,但八九不離十,不影響拿去裝逼)。

當然,柴油機為什麼最大轉速只有3、4千轉,也是上面這個原因,柴油燃燒速度天生就慢,你如果盲目增加轉速的話,那麼就有一部分燃料還沒來得及燃燒就被趕進排氣管,在排氣管裡繼續燒油可不是好事兒,既不經濟又危險,所以工程師只能讓柴油機運行在一個相對“悠閒”的轉速區間,就別去和汽油機拼轉速了。

還有一個特點,因為柴油機是壓燃式的,只要噴射霧化到位(嚴重取決於噴射壓力),就能更加接近均質燃燒,燃燒徹底又充分,而且這樣的燃燒條件更容易實現“稀燃”,總之,就是能提高燃油經濟性。

而汽油機是點燃式的,火焰以點火中心為起點往整個燃燒室擴散,因為距離火花塞有近有遠,微觀地看,混合氣的點燃的時機是不一樣的,對於強迫症工程癌而言,這絕逼是不完美的點火。

無數研發人員都在努力讓汽油機的混合條件接近柴油機,縮短引燃時間跨度,逼近理想狀態的均質混合,或想辦法實現稀燃,但難度的確很大。

柴油機扭矩更足

就拿這台柴油ML350來說吧,3.0T的柴油機在1600 rpm就能輸出620 Nm的扭矩,而ML400上的高功率3.0T汽油發動機,也才480 Nm峰值而已。所以CDI版本的ML最直接的駕駛感受就是提速很給力,只要你肯給油門,車子會非常積極地穿出去,加上能充分利用附著力的4-Matic,很快就能達到不得不松油門的速度,我覺得駕駛的極限在我自己,而不在車子上。

民間的說法是“柴油機低扭好”,大意就是低轉速扭矩大的意思。為什麼柴油機這麼有力,當年我們學發動機設計時,要用一大堆公式來推導證明的,今天我用諾式語言點到為止就好,不但保證你能懂,你還能給別人講明白。

1)

柴油機的壓縮比大,峰值壓力也高,缸壓高就直接導致扭矩大,這是毫無疑問的。

2)

還有,因為汽油燒得快,點爆後是短時做功推動活塞,其他時間都得靠慣性繼續運轉,直到下一次點火做功;而柴油引爆後能在很長的行程上持續推動活塞,所以最後在飛輪端得到的效果就是更大的扭矩。

3)

另外,柴油機要實現更大的壓縮比,通常會考慮把衝程做長一些,衝程其實就是曲軸偏距的兩倍嘛!所以衝程越長,就意味著曲軸偏距越長,那麼同等的活塞推力就能在曲軸上產生更大的扭矩(力劈更長了)。

你要是搞不懂機械原理,那麼可以從能量的角度去思考,不但柴油裡蘊含的能量(熱值)比汽油高,而且柴油機的燃燒做功效率也比汽油機高,那麼柴油機就一定會比汽油機更有勁哈,否則多出這麼多能量上哪裡去了?對吧!

柴油機可靠性更高

這一點可能也會顛覆一些人對柴油車的認知。一台汽油機要正常工作,點火和噴油是兩大主要環節,任何一個出問題,就沒法運轉。

而柴油機不需要點火系統,也就是說沒有點火模組、點火線圈、火花塞等東西,系統更簡單,點火系統出現失效導致的整機故障,柴油機完全免疫,你只需要照顧噴油系統就好,是不是感覺一下子少了一半的故障率吧?

一些老一輩的修理師傅會說“柴油車機艙可以拿水槍隨便沖,汽油車就不能”,這種說法雖然有點“民間”,但也可見一斑。

另外,過度的磨耗也會導致老化和故障。由於柴油機轉速低,那麼發動機的摩擦阻力就小,單位時間的磨耗也會更少。我們做個不精確的推算,柴油發動機轉速按汽油機的2/3計算,摩擦阻力一般和速度的平方相關,那麼柴油機的磨耗就是汽油機的4/9(實際計算比這個要複雜,但大意差不多)。

而且,由於工作轉速低,在相同的里程使用下,柴油機的整機運轉圈數比汽油機少1/3,從這個角度看,磨損自然也比汽油機少(更低的轉速也意味著更低的摩擦阻力,這也是低油耗的因素之一)。

柴油機的這些特性,特別適合長時間高里程運轉,所以高速上沒日沒夜連軸跑路的卡車,必須都是燒柴油的(而且還都是帶渦輪的),否則養護成本可不得了。這些卡車一年跑的里程,快夠我們私家車開一輩子的了。所以柴油機只要保養得當,不用太擔心壽命的問題,行業裡柴油發動機無大修世界紀錄高達90萬英里,碰巧兩個紀錄都還是賓士創造的。

如果是從研發人員的視角看,柴油機還有很多好處,今天就不多聊了,接下來說說柴油機的主要短板:

柴油機噪音大

通常情況下,柴油機的噪音的確比汽油機大。但~是~這台ML350_CDI的柴油發動機竟然和汽油機一般安靜!打開機蓋聽,也不會覺得是一台柴油機在運轉,簡直是賓士家的看家之作!我前幾年幫國內主機廠調過不少柴油動力總成,自己也是頭一次見到這種噪音水準的柴油機,建議這些車企的都買台二手柴油ML回去研究一下,絕對會讓你們瞠目結舌。

好,我們接下來說典型的柴油發動機,它們之所以噪音、振動大,是因為柴油機的壓燃式工作原理,缸壓變化劇烈,難以避免存在更大的內力波動和振動,噪音就是理所應當的了。

在歐洲,大家熟知的每一款德系車,幾乎都有相應的柴油版本,甚至還有柴油運動版,其實噪音也比較大,但是德國人覺得這就是柴油車的標籤,類似你開法拉利,排氣安安靜靜的就不大對頭了。

老孟在這方面就很能“和國際接軌”,他覺得買台柴油版的進口車,就要有這種噠噠噠的聲音,像全順似的,這就是在告訴大家“老子不是濫大街的汽油版”,而是少數派的徽章,給老孟點個贊。

柴油機設計、製造成本高

同樣是因為柴油機的壓縮比高,內部受力大,所以部件必須有更高的強度和剛度,以及安全係數,這就決定了柴油機必須把機械部件做得更加“厚重粗壯”,或者使用規格更高的材料,這麼一來,柴油機在自重上就會明顯輸給汽油機,而柴油機的造價也就會隨之大幅增加。此外,由於發動機扭矩巨大,所以變速箱、傳動系統、懸置的強度也必須做相應的提高。

大家查一下幾款賓士ML車型的自重就能知道用料的差別了。

ML320 2181 kg(汽油低功率)

ML400 2227 kg(汽油高功率)

ML350 CDI 2280 kg(柴油版)

廠家製造一台柴油車,核心總成的造價其實比同等動力級的汽油車要高不少,偏偏柴油版本在國內定價偏低,那麼CDI的性價比其實就更高了。這就是用知識去發掘性價比的典型案例,明白為什麼我從美國回來後就開始全國搜尋CDI了吧?本來就稀缺,行情炒漲不賴我哈~

早年的柴油機技術還不發達,柴油機的自重那是大得嚇人,只能適用於火車、輪船這種對發動機自重不敏感的大傢伙,主要目的是替代更加麻煩的蒸汽機,當然也只有這類造價昂貴的機器才用得起柴油機。而汽油機可以做得很小巧,加之天生優秀的“動力自重比”,在輕型設備上大行其道,比如油鋸、割草機,當然,後來的汽車也屬於這一類應用。

由於柴油機更加敦實,旋轉件重量大會導致轉速響應不如汽油機靈敏,所以限制了柴油機在超跑上的應用(似乎我說了句廢話)。要突破這個物理瓶頸,柴油機才能用在高性能汽車上,除了減少旋轉件的慣量,還得提高扭矩回應速度。

PS:當然,大家也不要因此就認為柴油機提速能慢到拖累百公里加速的程度,這種發動機自身轉動慣量所導致的提速快慢,主要在空檔轟油門時可以體現出差別,一旦掛上檔位元,瓶頸就不再是發動機自身慣量了,而是整車重量通過驅動系統反算到飛輪上的“等效慣量”,比發動機慣量大多了!這個時候汽油車和柴油車的加速表現,主要還得看扭矩和油門遲滯。

經過幾十年來的技術演進,工程師的精雕細琢,柴油機開始逐漸告別龐大的身軀,接近汽油機的體重,這一切的優化都要付出巨大的研發成本,而汽油機倒是因為各種附加技術和裝備而有越來越重的趨勢。

柴油機峰值功率不高

這也是柴油機拼不過同排量汽油機的地方,ML350_CDI雖有620 Nm的驚人扭矩,但是最大功率只有190kW,極速224km/h,而最大扭矩只有400Nm的ML320極速能達到230km/h。

讀了前面的內容,功率低的原因可能大家也能猜到,主要就是轉速低給拖累的,畢竟功率=扭矩x轉速。

所以柴油機需要專門匹配傳動系統的減速比,讓這台低轉速的發動機也可以驅動整車達到一個最佳的極速點。不過我對極速從來沒有要求,所以這一個短板我可以無視,想超車時車子跟腳比什麼都重要。

寫在後面

哇,碼了6千多字,總算把柴油機的事兒說得差不多了,暫時刹一腳。如果近期還有時間,我再寫寫ML的愉悅之處吧。去年玩了半年的X5,現在摸到ML後,覺得還是賓士的SUV更適合現在的我,手上的回饋雖不如X5靈敏,但穩健而從容,極端的舒服和精緻。而且ML上還有個“X5鍵”,按一下你就能找到類似X5的駕感,再按一下就回歸經典的賓士駕感。

這兩款車真有得一比,不過好像應該拿現款X5來做比才恰當哈~

國內的ML350_CDI實在太少了,我也是排除了很多台才找到這台各方面都滿意的。為了選這款車,預算從40多萬一路拉升到60萬左右,玩具嘛,多花點錢一定是值得的。

如果你也想玩玩柴油車,選擇餘地可以大一些,比如路虎發現4、神行者2、攬勝、途銳、奧迪A6、奧迪Q7等高端車型,都有少量柴油版遺落在民間,擴大一下涉獵範圍,應該也能找到一台稱心如意的柴油大玩具(尤其是油箱容積100升的Q7,想像一下續航能力,就像給iPhone買了塊電池背板一樣爽)。

可能你會擔心油品之類的問題,其實只要在大油站加油就好,認准兩桶油,根據氣候條件選好柴油的標號,雜質問題也不用擔心,畢竟加油站會過濾一遍,車子上還有幾級專門過濾,比汽油車過濾得都乾淨。

說到加油排隊,我開著ML350在下班高峰去油站基本不用排隊,因為一堆私家車都是在那邊等汽油的,柴油機位空著等我,能想像那種VIP感覺麼?

OK,就聊到這裡,透露一下,我正在尋找下一台玩具,已經找了兩、三周了,具體是啥,先保密…

通過簡單形象的描述就能頓悟深奧的技術原理。

柴油機更環保

這一條對於好多車主的直接感受為0,但我覺得是最重要的,所以放在第一位。

這裡要糾正一個傳統認知誤區,很多人覺得柴油機都用在卡車、拖拉機、工程機械這種很low很糙的車上,突突突地冒著黑煙,所以潛意識裡覺得柴油車污染大,而事實正好相反,柴油機的污染要比汽油機小得多,也更容易管理。

記得在大學的發動機原理課上,老師反復跟我們強調“你們未來都是專業人士,一定要知道柴油車其實比汽油車乾淨”。

我把高深的東西濾掉,通俗地講就是:柴油機的燃燒產物中,有污染的基本只有碳煙,也就是你們看見的黑煙,這種東西是固體顆粒物,而且尺寸較大,很容易被篩檢程式收集起來,實際排到大氣裡面的尾氣,有害成分很少。

相比之下,汽油機燃燒產生的碳氫化合物、氮氧化物,都是純氣態污染物,你怎麼收集?再怎麼優化,最後還得排到大氣裡,對環境造成影響。

至於大家印象中那些突突冒黑煙的大卡車,那是車上的過濾裝置失效了或被摘掉了,或者有了毛病沒及時維修,可不是柴油車正常的表現哈。

注:中規進口的柴油車不需要定期添加尿素,因為中國的排放要求不如北美嚴格,但對於車主而言比較省事,這台ML350_CDI就屬於這類。

我國最新的車用能源戰略中,也提到了推廣新能源汽車和促進柴油動力民用化,所以民用柴油車普及也會是發展中國家的一大趨勢。

柴油機更省油

這是眾所周知的優勢,我開車酷愛關注油耗,這也是我喜歡柴油機的最大原因。

這台ML350柴油版的綜合油耗在9~10 L/100km區間,我開高速去外地,可以跑到7升左右,而汽油版的ML350綜合油耗大約在14 L/100km左右,搭載3.0T發動機的ML320綜合油耗也要在12~13 L/100km區間,大家可以直觀感受一下油耗差距,這麼省油,排放物又乾淨,那就更環保了。

ML350_CDI在市區擁堵工況的實測油耗,均速14km/h,已經算堵到爆了

PS:汽油版ML的油箱都是78升,唯獨柴油版ML350的油箱是93升,一箱油跑一千多km是很輕鬆的事情,我太喜歡這種千里馬了,賓士真瞭解我!

到底為什麼柴油機更省油,可能好多人都不知其所以然,我爭取幾句話把它說清楚。

1)

首先,柴油作為燃料,熱值比汽油高,也就是說同樣數量的燃料裡,柴油蘊含的能量比汽油多。哈哈,在提煉工序上,柴油天生佔據先機(而且0號柴油比汽油還便宜~每次加油我表示很開心)。

2)

其次,柴油機和汽油機的工作原理不一樣,導致了柴油機工作效率更高。你們有沒有印象,卡車油箱的加油口附近通常都髒髒的、黑黑的,油漬一大片?而我們私家車的加油口從來都乾乾淨淨。

這不是因為卡車司機不愛打理,而是因為柴油的揮發性比汽油差很多,加油時灑到油箱外面的柴油會一直掛在那裡,像發動機滲出的機油一樣,不斷吸附灰塵,形成油泥,時間長了就髒兮兮的一片了。

兩者揮發性的差異,造成了發動機工作原理的重大差別。汽油的揮發性好,容易和空氣混合,也容易被點燃,所以汽油機都有火花塞,引爆燃料讓活塞做功;而柴油揮發性差,用一個火星是點不燃的,必須先把缸內氣體預壓到一個很高的壓力和溫度後,再噴入霧狀柴油,讓柴油在這種高溫環境下自燃,推動活塞做功。

PS:柴油基本不揮發,所以表面不會形成燃料蒸汽和空氣的混合物,也就很難被點燃,相反汽油極易形成蒸汽,遇火星就容易爆炸,這在某種程度上決定了柴油和柴油車很安全,自燃的最大機理就是電路系統短路打火,遇到燃料系統洩漏起火,這可都是汽油車的專利哈!戰場上跑的傢伙基本都是燒柴油的,你得有多大的膽子才敢拉著一車汽油在槍林彈雨中穿梭啊。

簡單地說,汽油機是點燃式的,壓縮比不能太高(一般9~11較為常見),否則還沒到點火時刻,就先把燃料壓燃了(這就叫爆震);而柴油機是壓燃的,就怕壓不燃,必須設計出很高的壓縮比(一般16~21較為常見),才能滿足讓柴油射進缸內就會自己燃燒的工作條件。

對於往復式內燃機,壓縮比越高,做功效率就越高(具體原因太深奧,跳過),再加上柴油的燃燒過程緩慢而穩健,你可以理解為柴油被點爆後,活塞下行程中,有很長一段距離都在對活塞做功,而汽油機就是爆炸的那一瞬間在釋放能量,做功過程很短暫。更長的燃燒過程和有效做功時間,有助於化學能充分轉化為機械能,因此柴油機的燃料能量釋放率更高,因此就更省油。我記得留學時,老師的講義上說過,汽油機的能量效率做到30%就不錯了,而柴油機可以做到45%左右(資料可能不精確,但八九不離十,不影響拿去裝逼)。

當然,柴油機為什麼最大轉速只有3、4千轉,也是上面這個原因,柴油燃燒速度天生就慢,你如果盲目增加轉速的話,那麼就有一部分燃料還沒來得及燃燒就被趕進排氣管,在排氣管裡繼續燒油可不是好事兒,既不經濟又危險,所以工程師只能讓柴油機運行在一個相對“悠閒”的轉速區間,就別去和汽油機拼轉速了。

還有一個特點,因為柴油機是壓燃式的,只要噴射霧化到位(嚴重取決於噴射壓力),就能更加接近均質燃燒,燃燒徹底又充分,而且這樣的燃燒條件更容易實現“稀燃”,總之,就是能提高燃油經濟性。

而汽油機是點燃式的,火焰以點火中心為起點往整個燃燒室擴散,因為距離火花塞有近有遠,微觀地看,混合氣的點燃的時機是不一樣的,對於強迫症工程癌而言,這絕逼是不完美的點火。

無數研發人員都在努力讓汽油機的混合條件接近柴油機,縮短引燃時間跨度,逼近理想狀態的均質混合,或想辦法實現稀燃,但難度的確很大。

柴油機扭矩更足

就拿這台柴油ML350來說吧,3.0T的柴油機在1600 rpm就能輸出620 Nm的扭矩,而ML400上的高功率3.0T汽油發動機,也才480 Nm峰值而已。所以CDI版本的ML最直接的駕駛感受就是提速很給力,只要你肯給油門,車子會非常積極地穿出去,加上能充分利用附著力的4-Matic,很快就能達到不得不松油門的速度,我覺得駕駛的極限在我自己,而不在車子上。

民間的說法是“柴油機低扭好”,大意就是低轉速扭矩大的意思。為什麼柴油機這麼有力,當年我們學發動機設計時,要用一大堆公式來推導證明的,今天我用諾式語言點到為止就好,不但保證你能懂,你還能給別人講明白。

1)

柴油機的壓縮比大,峰值壓力也高,缸壓高就直接導致扭矩大,這是毫無疑問的。

2)

還有,因為汽油燒得快,點爆後是短時做功推動活塞,其他時間都得靠慣性繼續運轉,直到下一次點火做功;而柴油引爆後能在很長的行程上持續推動活塞,所以最後在飛輪端得到的效果就是更大的扭矩。

3)

另外,柴油機要實現更大的壓縮比,通常會考慮把衝程做長一些,衝程其實就是曲軸偏距的兩倍嘛!所以衝程越長,就意味著曲軸偏距越長,那麼同等的活塞推力就能在曲軸上產生更大的扭矩(力劈更長了)。

你要是搞不懂機械原理,那麼可以從能量的角度去思考,不但柴油裡蘊含的能量(熱值)比汽油高,而且柴油機的燃燒做功效率也比汽油機高,那麼柴油機就一定會比汽油機更有勁哈,否則多出這麼多能量上哪裡去了?對吧!

柴油機可靠性更高

這一點可能也會顛覆一些人對柴油車的認知。一台汽油機要正常工作,點火和噴油是兩大主要環節,任何一個出問題,就沒法運轉。

而柴油機不需要點火系統,也就是說沒有點火模組、點火線圈、火花塞等東西,系統更簡單,點火系統出現失效導致的整機故障,柴油機完全免疫,你只需要照顧噴油系統就好,是不是感覺一下子少了一半的故障率吧?

一些老一輩的修理師傅會說“柴油車機艙可以拿水槍隨便沖,汽油車就不能”,這種說法雖然有點“民間”,但也可見一斑。

另外,過度的磨耗也會導致老化和故障。由於柴油機轉速低,那麼發動機的摩擦阻力就小,單位時間的磨耗也會更少。我們做個不精確的推算,柴油發動機轉速按汽油機的2/3計算,摩擦阻力一般和速度的平方相關,那麼柴油機的磨耗就是汽油機的4/9(實際計算比這個要複雜,但大意差不多)。

而且,由於工作轉速低,在相同的里程使用下,柴油機的整機運轉圈數比汽油機少1/3,從這個角度看,磨損自然也比汽油機少(更低的轉速也意味著更低的摩擦阻力,這也是低油耗的因素之一)。

柴油機的這些特性,特別適合長時間高里程運轉,所以高速上沒日沒夜連軸跑路的卡車,必須都是燒柴油的(而且還都是帶渦輪的),否則養護成本可不得了。這些卡車一年跑的里程,快夠我們私家車開一輩子的了。所以柴油機只要保養得當,不用太擔心壽命的問題,行業裡柴油發動機無大修世界紀錄高達90萬英里,碰巧兩個紀錄都還是賓士創造的。

如果是從研發人員的視角看,柴油機還有很多好處,今天就不多聊了,接下來說說柴油機的主要短板:

柴油機噪音大

通常情況下,柴油機的噪音的確比汽油機大。但~是~這台ML350_CDI的柴油發動機竟然和汽油機一般安靜!打開機蓋聽,也不會覺得是一台柴油機在運轉,簡直是賓士家的看家之作!我前幾年幫國內主機廠調過不少柴油動力總成,自己也是頭一次見到這種噪音水準的柴油機,建議這些車企的都買台二手柴油ML回去研究一下,絕對會讓你們瞠目結舌。

好,我們接下來說典型的柴油發動機,它們之所以噪音、振動大,是因為柴油機的壓燃式工作原理,缸壓變化劇烈,難以避免存在更大的內力波動和振動,噪音就是理所應當的了。

在歐洲,大家熟知的每一款德系車,幾乎都有相應的柴油版本,甚至還有柴油運動版,其實噪音也比較大,但是德國人覺得這就是柴油車的標籤,類似你開法拉利,排氣安安靜靜的就不大對頭了。

老孟在這方面就很能“和國際接軌”,他覺得買台柴油版的進口車,就要有這種噠噠噠的聲音,像全順似的,這就是在告訴大家“老子不是濫大街的汽油版”,而是少數派的徽章,給老孟點個贊。

柴油機設計、製造成本高

同樣是因為柴油機的壓縮比高,內部受力大,所以部件必須有更高的強度和剛度,以及安全係數,這就決定了柴油機必須把機械部件做得更加“厚重粗壯”,或者使用規格更高的材料,這麼一來,柴油機在自重上就會明顯輸給汽油機,而柴油機的造價也就會隨之大幅增加。此外,由於發動機扭矩巨大,所以變速箱、傳動系統、懸置的強度也必須做相應的提高。

大家查一下幾款賓士ML車型的自重就能知道用料的差別了。

ML320 2181 kg(汽油低功率)

ML400 2227 kg(汽油高功率)

ML350 CDI 2280 kg(柴油版)

廠家製造一台柴油車,核心總成的造價其實比同等動力級的汽油車要高不少,偏偏柴油版本在國內定價偏低,那麼CDI的性價比其實就更高了。這就是用知識去發掘性價比的典型案例,明白為什麼我從美國回來後就開始全國搜尋CDI了吧?本來就稀缺,行情炒漲不賴我哈~

早年的柴油機技術還不發達,柴油機的自重那是大得嚇人,只能適用於火車、輪船這種對發動機自重不敏感的大傢伙,主要目的是替代更加麻煩的蒸汽機,當然也只有這類造價昂貴的機器才用得起柴油機。而汽油機可以做得很小巧,加之天生優秀的“動力自重比”,在輕型設備上大行其道,比如油鋸、割草機,當然,後來的汽車也屬於這一類應用。

由於柴油機更加敦實,旋轉件重量大會導致轉速響應不如汽油機靈敏,所以限制了柴油機在超跑上的應用(似乎我說了句廢話)。要突破這個物理瓶頸,柴油機才能用在高性能汽車上,除了減少旋轉件的慣量,還得提高扭矩回應速度。

PS:當然,大家也不要因此就認為柴油機提速能慢到拖累百公里加速的程度,這種發動機自身轉動慣量所導致的提速快慢,主要在空檔轟油門時可以體現出差別,一旦掛上檔位元,瓶頸就不再是發動機自身慣量了,而是整車重量通過驅動系統反算到飛輪上的“等效慣量”,比發動機慣量大多了!這個時候汽油車和柴油車的加速表現,主要還得看扭矩和油門遲滯。

經過幾十年來的技術演進,工程師的精雕細琢,柴油機開始逐漸告別龐大的身軀,接近汽油機的體重,這一切的優化都要付出巨大的研發成本,而汽油機倒是因為各種附加技術和裝備而有越來越重的趨勢。

柴油機峰值功率不高

這也是柴油機拼不過同排量汽油機的地方,ML350_CDI雖有620 Nm的驚人扭矩,但是最大功率只有190kW,極速224km/h,而最大扭矩只有400Nm的ML320極速能達到230km/h。

讀了前面的內容,功率低的原因可能大家也能猜到,主要就是轉速低給拖累的,畢竟功率=扭矩x轉速。

所以柴油機需要專門匹配傳動系統的減速比,讓這台低轉速的發動機也可以驅動整車達到一個最佳的極速點。不過我對極速從來沒有要求,所以這一個短板我可以無視,想超車時車子跟腳比什麼都重要。

寫在後面

哇,碼了6千多字,總算把柴油機的事兒說得差不多了,暫時刹一腳。如果近期還有時間,我再寫寫ML的愉悅之處吧。去年玩了半年的X5,現在摸到ML後,覺得還是賓士的SUV更適合現在的我,手上的回饋雖不如X5靈敏,但穩健而從容,極端的舒服和精緻。而且ML上還有個“X5鍵”,按一下你就能找到類似X5的駕感,再按一下就回歸經典的賓士駕感。

這兩款車真有得一比,不過好像應該拿現款X5來做比才恰當哈~

國內的ML350_CDI實在太少了,我也是排除了很多台才找到這台各方面都滿意的。為了選這款車,預算從40多萬一路拉升到60萬左右,玩具嘛,多花點錢一定是值得的。

如果你也想玩玩柴油車,選擇餘地可以大一些,比如路虎發現4、神行者2、攬勝、途銳、奧迪A6、奧迪Q7等高端車型,都有少量柴油版遺落在民間,擴大一下涉獵範圍,應該也能找到一台稱心如意的柴油大玩具(尤其是油箱容積100升的Q7,想像一下續航能力,就像給iPhone買了塊電池背板一樣爽)。

可能你會擔心油品之類的問題,其實只要在大油站加油就好,認准兩桶油,根據氣候條件選好柴油的標號,雜質問題也不用擔心,畢竟加油站會過濾一遍,車子上還有幾級專門過濾,比汽油車過濾得都乾淨。

說到加油排隊,我開著ML350在下班高峰去油站基本不用排隊,因為一堆私家車都是在那邊等汽油的,柴油機位空著等我,能想像那種VIP感覺麼?

OK,就聊到這裡,透露一下,我正在尋找下一台玩具,已經找了兩、三周了,具體是啥,先保密…

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