柴油发动机为何鲜有「高转机型」-升级转速能够替代汽油机？众所周知柴油动力汽车普遍更省油

众所周知柴油动力汽车普遍更省油，原因为低转速扭矩爆发力强，标准可以满足正常代步和载重的需求；不过真正的节油基础还是「限制转速」，这种机器的最高转速仅为4000rpm左右，高转速标准3500-4000转区间。
扭矩可理解为单次做功输出的动能（机械能），而转速除以二则是四冲程发动机每分钟做功的次数；很显然是转速越高动力才会越强，那么柴油机如果设计为“高转机”是否能替代费油的汽油机呢？理论上是可行的，然而高转柴油机也会很头疼。
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低扭强劲·基础解析在技术水平相当的前提下，为何柴油机的低转扭矩总能够更强呢？原因有两点。
1：柴油的燃烧火焰温度更高，标准达到1800℃ ，这要比汽油燃烧多出600℃（摄氏度）。火焰温度直接反应了燃烧转化出的内能的大小，因为这些热能是以分子碰撞摩擦而产生，温度高等于分子运动的强度更高，对于活塞而言就是更强的推动力。
所以柴油本身就有“节油属性” ，目前最优秀的2.0T柴油机有480N·m的大扭矩，但是汽油机可以达到但很难超过400N·m了。
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2：柴油发动机的点火方式与点火提前角都比较特殊。这种内燃机有非常之高的压缩比，汽油机普遍为≤15:1 ，而柴油机总有≥18:1的标准；压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积的比值，燃烧室的容积是总容积减去活塞上下行扫过的空间。
大压缩比等于活塞以更高的强度压缩气缸内部的空气，空气在压缩过程中也会因分子的碰撞而产生热能；压缩比程度越大热能自然越高，柴油机的高压缩比温度可以直接引燃柴油。
图1：压缩比概念
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图2：分子运动概念
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柴油机点火的角度也比较怪异，活塞上行到最接近气缸顶部的瞬间，混合油气就会开始燃烧做功；此时活塞就像“傻呆呆”的面对燃烧分子的撞击，而且是不规则的撞击。这种设计能够最大化的利用燃烧产生的热能，再加上柴油自身的特点，转化出的扭矩就能够很大了。
所以柴油机不需要很高的转速就能有满足正常代步的动力标准，但提升转速难道不能解决了转速低而高速加速能力差的问题吗？答案是真的不可以。
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振动强度&NVH【柴油发动机为何鲜有「高转机型」-升级转速能够替代汽油机？】柴油相比汽油会显得更加“暴躁” ，做功的瞬间更加“疯狂”；这种状态虽然能产生很大的扭矩，但同时也会产生相当大程度的振动。活塞在高强度振动的状态下运行，与气缸的磨损程度本就是偏大的；长期以2000rpm左右的转速驾驶可以控制磨损，但如果转速过高则磨损速度与程度都会很大。
当然汽油机的高转速运行也会有很大程度的磨损，但是这种机器往往是在活塞达到上止点，并且开始下行的过程的起点点火做功。热能“顺水推舟”式的推动活塞运转，振动的磨损的强度就不会很大，所以汽油机的健康转速范围可以在1000/5000rpm区间，这是柴油机不适合设计为高转机的第一个原因。
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重点：NVH指噪音、振动与声振粗糙度，内燃机的转速越高振动强度也会越高，使用汽油机的高端性能车如果拉升到5000转以上，从外部听声音也已经是在咆哮了。柴油机的振动强度更大，噪音还能理想的控制吗？