核心观点 - 文章从燃烧方式、结构、效率、燃料特性及排放处理等多个维度，系统对比了柴油发动机与汽油发动机的技术差异，解释了柴油车在公众认知中部分“槽点”的技术根源 [1] 燃烧方式与结构差异 - 柴油机采用压燃式点火，工作循环为进气纯空气、压缩纯空气、喷油自燃、排气，属于扩散燃烧 [2] - 汽油机采用火花塞点燃，工作循环为进气油气混合物、压缩油气混合物、点火燃烧、排气，属于预混合火焰传播燃烧 [2] - 柴油机无需火花塞和高压线圈等复杂点火系统，但燃油喷射压力极高，可达2500bar，远高于汽油机目前量产最高的500bar水平 [3] - 柴油机因无点火系统，省去火花塞等定期更换，总体维护成本较低，但喷油嘴和燃油泵等部件价格高，损坏后维修费用不菲 [3] 压缩比与热效率 - 柴油机压缩比显著高于汽油机，范围约在16-26之间，而汽油机压缩比一般在8-12之间 [4] - 更高的压缩比是柴油机热效率高的关键原因之一，其热效率通常可达40%-45%，部分先进机型超50%，而汽油机热效率多在30%-35%之间 [4] - 柴油机结构更简单可靠，但需承受更高爆发压力，零部件更笨重，极限转速一般在3000转左右 [4] - 汽油机结构相对轻巧，转速提升快，极限转速高，一般在6000转左右 [4] - 柴油机没有泵气损失，而汽油机因泵气损失导致在低负载工况下热效率较差 [4] 燃料特性与低温适应性 - 柴油能量密度高于汽油，每燃烧1升柴油释放的能量约等于燃烧1.2升汽油释放的能量 [5] - 柴油密度为0.83g/ml—0.855g/ml，汽油密度为0.725g/ml [5] - 柴油在低温下易析蜡，0号柴油在0℃以下受限，需加注低温柴油，油箱一般配有加热装置 [5] - 汽油冰点为零下75℃，乙醇汽油冰点可达零下117℃左右，冬季适应性更强 [5] - 柴油具备吸水特性，供油滤芯需具备油水分离能力，以防喷油嘴损坏 [5] - 柴油机在低温下启动更困难，需通过火焰喷射预热器或电热丝预热器（可升温至约900℃）对进气或燃烧室进行加热 [5][6] - 部分柴油车还配备柴油滤清器加热装置，防止柴油结蜡堵塞油路 [6] 排放特性与后处理系统 - 汽油机采用当量空燃比燃烧，尾气主要依靠三元催化器处理，可几乎完全转化为无害的CO2和水 [7] - 柴油机混合气平均空燃比远大于理论空燃比，其CO与HC排放明显低于汽油机，但氮氧化物和颗粒物排放更高 [7] - 在国六排放法规下，几乎所有柴油车都加装颗粒物捕捉器，同时还需配备选择性催化还原系统 [7] - 选择性催化还原系统原理是将尿素溶液喷入排气管，水解产生氨，与氮氧化物进行还原反应以降低排放 [8] - 车用尿素溶液由32.5%高纯度尿素和67.5%去离子水配制，会在-11℃下开始结冰，约-20℃完全冻结 [8] - 柴油车尿素箱内配有发动机冷却水路引入热水，用于加热防止尿素冻结，该总成部件还具备过滤、抽吸、液位及品质检测功能 [8]