柴油发动机的“入侵”

牧野茂雄

日本国内终于开始认同柴油轿车了。马自达从2011年开始发售柴油版CX-5，现在又开始销售搭载柴油机的马自达6、马自达3。在这种环境下，宝马和奔驰也在日本市场投入柴油汽车，现在柴油轿车的销量急速上升，而在2010年前柴油轿车的销量几乎为零。

日本排斥柴油乘用车的原因是NOx（氮氧化物）和PM（微粒物）的排放。日本在世界上率先强化了汽车尾气排放的法规，其中一个理由就是国家诉讼。15年前，曾发生道路附近居民起诉国家，汽车排放气体危害自己身体健康的事件。国家败诉后，就对柴油车排放法规进行强化，甚至在东京、大阪等一部分城市实行独立排放标准。结果就是NOx与PM排放量较大的柴油车只剩下了大中型货车和旅行大巴。

但此后，由于CO2（二氧化碳）导致气候变暖的全球性环境问题，欧洲开始关注CO2排放量较少的柴油车。NOx与PM排放量较少的净化柴油车（Clean Diesel）开始登场，日本汽车制造企业也开始开发这样的发动机，而最早开始销售上市的就是马自达。日产汽车从雷诺引进了柴油发动机，最早在日本发售柴油车，但由于没有AT版本，销量不好。而马自达同时发售了AT和MT两种版本，使得销量大幅增加。

马自达6的柴油MT版轿车现在销量很好，现在日本MT轿车种类非常少，因此这款车也很受MT爱好者关注。使用最新技术开发的柴油发动机轿车得到了“驾驶性能很棒”的好评。在欧洲，柴油车的一个卖点就是油耗低。而在日本，轿车拥有者的年平均行驶距离在6000公里左右，虽说购买售价更高的柴油车也起不到省钱的作用，但所有车主的行驶距离加起来看，还是起到了节约燃油的作用。同时，马自达CX-5搭载的柴油发动机的动力也得到了好评。

就在前几天，丰田汽车发布了搭载柴油发动机的普拉多，我采访了开发这款柴油机的技术人员，了解了他们的设计概念，其内容很令人寻味。

丰田汽车的最新款柴油发动机“KD型”将在全球范围内导入，因此它在欧洲、美国、中国、中东、南美等各地区反复进行行驶实验。如果四川丰田汽车开始生产“KD型”发动机，那么中国版本的普拉多也会搭载销售。

设计人员告诉我：“日本、欧洲、美国的排放法规最严，是发动机排放规则对应的重点。中国版发动机的排放性能和日本版的相同。此外的地区，对发动机维护的难易度、耐用度以及成本方面的要求更高。因此‘KD型’的基本性能和可靠性的设计目标比较高，在不使用复杂机构的情况下使基本性能提升。首先需要考虑的是发动机的燃烧性能，然后根据各地排放法规的不同，追加不同的对策装置。也就是说，将‘KD型’作为基础，然后在上面顺序追加各种排放控制装置。”

世界上生产柴油乘用车最多的是德国大众汽车，第二位的是法国的PSA，第三是美国通用汽车，第四是丰田汽车。然而很意外的是，大众汽车在欧美以外地区销售的柴油发动机设计很过时。丰田汽车以“全球通用的柴油机”为“KD型”的设计概念，明年计划年产67万台，将来计划年产100万台。

我很关注丰田汽车在燃烧室的设计上引入的新概念。以前的柴油发动机，为了促进燃料和空气的混合效果，进气门设计上采用了产生旋回气流的方式。但丰田汽车开发发动机时抑制了旋回气流的发生，改变了活塞的形状，采用新的加工方式抑制了活塞表面燃烧温度的上升。

除丰田汽车外，其它厂家也在积极开发新款柴油发动机。今后3-4年内，日系汽车中柴油车比例会迅速上升。原来日本的柴油发动机技术落后欧洲10年左右，在经过马自达的大发展和丰田汽车的加入后，已经慢慢赶上来。我对不久将来的日系柴油发动机充满期望。