车史上的黑科技(4) 看发动机咋玩环保

    [爱卡汽车 科技 原创]

    工业与环境自古就是一对冤家，随着经济的发展，各类工厂与工业产品的热销使得地球环境不断恶化。以中国为例，2015年全国338个地级及以上城市中，仅73个城市空气质量达标，占21.6%。而在最贴近我们生活的汽车行业中，半个多世纪以来，政府、汽车厂家都在不断制定新的环保政策以及研究新的环保技术。

    我们就来看看在这段汽车环保史上，都有哪些里程碑式的汽车环保技术出现，它们又经过了怎样的发展？人类赖以生存的地球环境能否因此得到拯救？

    本文所说的汽车与环保问题仅限于汽油发动机方面。近几年关于汽车排放与环境之间的矛盾不断升级，甚至政府也将经济发展与环境的矛盾转化为汽车与环境的矛盾，但实际上汽车的排放污染要远低于工业排放对环境的影响。希望大家能够理性看待汽车排放问题，并看到汽车厂家在此所做出的努力。

    汽车尾气排放污染的是啥？

    我们今天所说的空气环境质量问题主要是酸雨、雾霾以及臭氧层破坏导致的温室效应。那么汽车尾气排放在此做了哪些“贡献”呢？

    同样都是燃烧油气混合物，为什么有的车排放的污染物会多，有的车排放的会少呢？最简单、直接的一个原因就是燃烧充分不充分。如果燃烧不充分，废气中一氧化碳和碳氢化合物就会较多。下面的发动机环保技术中有几项也是围绕着混合气燃烧问题研究的。

    缸内直喷技术

    按照时间节点来看，第一个比较有代表性的汽车环保技术应该是汽油缸内直喷技术了，但是这项技术的研发初衷却并不是为了节能减排，而它对于环境的影响也是两面性的，即使现在人们还在质疑这项技术的环保贡献，但我们还是打算讲讲它的正面性。

    到了二十世纪三十年代，博世的机械式直喷技术已经有了良好的测试结果，但是在第二次世界大战期间停止了研究。

    由于造价高昂、需要经常保养油泵、热车启动困难，且故障率较高等问题，Guliath GP700的车主们纷纷将缸内直喷系统换回化油器。使得第一款搭载缸内直喷技术的量产汽车仅生产了三年就宣告死亡。

    1954年，奔驰在纽约车展上展出了一辆划时代的车型——300SL。首创的鸥翼门、世界最快量产车（260km/h）等等，300SL的光环使其成为了那个时代最闪耀的明星。还有一点不可忽视，那就是300SL还是奔驰第一款实现量产的采用缸内直喷技术的车型。

    也是从奔驰300SL之后，汽油发动机缸内直喷技术使得车辆的油耗与动力性能得到大幅提高，且故障率得到了有效控制，可以说奔驰300SL开启了缸内直喷汽油发动机的先河。随后各大汽车厂商开始对其进行研究。

    进入二十世纪九十年代后，三次世界石油危机以及加速恶化的自然环境使人们对汽车的油耗以及排放问题提出了更高的要求。如何降低油耗、降低排放、提高发动机的工作效率成为了当时所有车厂都要面对的难题。

    说了这么多缸内直喷技术的历史，那么它与普通的燃油喷射技术到底有什么区呢？从下图中我们可以直观的了解到，现在普通的燃油喷射系统采用的是进气歧管喷射，而缸内直喷则将燃油直接喷入燃烧室。

    虽然现在大家还在质疑缸内直喷发动机会产生更多的积碳以及因燃烧不充分而产生的微粒（相比进气歧管喷射），这种说法也确实得到了日本环境机构的实验验证。但是我们从另一个角度想，发动机动力性能的提升、油耗的降低，不也算是节能减排吗？