为什么柴油发动机比汽油的更有劲儿

       从表面现象看，目前同等排量的柴油发动机扭矩都是比汽油机大的。比如2.0升排量的自然吸气汽油发动机，最大扭矩也就200NM，但是目前主流的欧洲乘用车上使用的2.0升涡轮增压高压共轨柴油发动机，最大扭矩在350-400NM是非常正常的，基本上比汽油机大了一倍。然鹅，事实真的是这样吗？这里很多人忽略了一个极其重要的客观事实，那就是目前大家做比较的柴油发动机都是涡轮增压的，而被比较的汽油发动机都是自吸的，这正好揭示了一个极其重要的事情。。。

       为什么在相同时代，比如2010年，（多数）汽油机还是自然吸气的，而柴油清一色都是涡轮增压？很简单，就是因为同样是自然吸气的柴油发动机的动力输出其实比汽油发动机弱！我相信这点是非常颠覆很多人认知的，然鹅这就是事实。如果说排量2.0升的先进汽油自吸发动机能输出最大200NM，那么自吸的柴油机其实也就在160-170NM。考虑到因为燃烧方式导致的柴油发动机必须比汽油发动机造得更结实（因为压燃所以同等进气压力下peak压强更高），这就导致柴油机的比动力（单位质量可以输出多少扭矩/功率）非常低，这就自然导致了在越来越追求性能的时代，柴油发动机比汽油机有更急迫地使用涡轮增压技术来弥补动力不足的需求！事实上，基本上90年代末，2000年初，欧洲所有的柴油车就都是涡轮增压的了，而这件事情（全部涡轮增压化），对于汽油机是从2010年开始在全球范围开始发生的。

        所以，消费者从表面现象看到的柴油机比汽油机有劲儿是没问题的，但是，这是正常的！因为所比较的柴油机都是增压了的！而柴油机更早地被大面积增压，正是因为它在同等条件下（自吸）输出的扭矩低（考虑到同等排量下它更重，那么比扭矩（单位质量输出的扭矩）就是更更低的），所以，事实可能和大家看到的表面现象正好相反。。。

       那么最后最重要的问题来了，为什么同等条件下柴油发动机输出的扭矩会比汽油机低？

       回顾一下我之前一个讲《发动机输出最大扭矩时的转速为什么会出现一个范围？而有的则是一个定值？》，某个转速下发动机输出的动力就是发动机进气量乘以单位进气量的喷油再乘以发动机热工转化的效率。显然就进气量而言，都是自吸的汽油和柴油发动机在全负荷下是没有什么太大区别的。对于后两者，大家都知道的是，柴油发动机的效率高，一般现代柴油机最大效率能做到40-41%，而汽油机只有36-37%（不算阿特金森不算EGR不然丰田2.5自吸的41%但这个41%也不在最大负荷工况），所以理论上来说，柴油发动机的扭矩应该比汽油机大10%左右。问题出在单位进气量下的喷油量，同样还是因为燃烧方式的限制（柴油机扩散燃烧vs.汽油机火焰传播），柴油机单位空气要比汽油机要少喷25%的油，这就导致最终同等排量的柴油机最大扭矩比汽油机低15%左右，如果2.0升的汽油机最大扭矩是200NM，差15%柴油机正好是170NM。

       说了这么多，希望大家基本明白了柴油机扭矩到底是大还是小这件事儿，下一期我们继续讲后面两个问题，为什么柴油机的效率比汽油机高？真的是因为压缩比高吗？以及柴油发动机的最大转速为什么要比汽油机低？（这导致了同排量柴油发动机的马力比汽油机更小）