自马自达“CX-5”上市以来，清洁柴油车在日本国内迅速普及。通过解决大气污染及噪声问题，以前几近消失的柴油乘用车又重返市场。

  引发这一趋势的是2012年2月马自达公司上市的多功能运动车（SUV）“CX-5”。该车在12月之前销售了35438辆，位居2012年日本国内SUV销量首位。CX-5有汽油车和清洁柴油车两种，其中清洁柴油车的销量为26835辆，占8成，相当于2011年日本国内销售的柴油乘用车的3倍左右。

  2012年11月上市的中型车“新款ATENZA” 非常畅销，在不到2个月时间内，日本国内销量就达到了9000辆，远超于了1000辆的月销售目标。其中7成多也是清洁柴油车。

  动力传动系统开发本部发动机性能开发部部长中井英二说：“本公司清洁柴油发动机SKYACTIV-D的最大特点在于低压缩比。”

  低压缩比──为帮助大家理解这个不常见的词汇，首先为大家介绍一下柴油车的工作原理。

  柴油车作为燃料使用的是比汽油便宜的柴油。而且燃效也很好。日本在1980年代流行多功能房车（RV），柴油车由此而普及开来，到1995年已经占日本国内汽车保有量的11％。

  不过，以1993年实施《汽车NOx法》为开端，日本的柴油车尾气规制变得严格起来。东京都从1999年起开展了“柴油NO作战”，以环境负荷高为由，呼吁大家别使用柴油乘用车。为满足规制，企业成本负担增加，另一方面，柴油乘用车的人气也逐渐降低，基本上从日本国内汽车市场上消失了。

  虽然柴油车在日本不受欢迎，但在欧洲，柴油车占新车销量的一半。其问题大多在于，日本优先削减氮氧化物（NOx）及颗粒物（PM）排放，首先强化了尾气规定，而欧洲则把重点放在二氧化碳减排方面，强化了燃效规制。

  柴油发动机的工作分为4个冲程。第一个是降低活塞、将空气吸入汽缸的“吸入冲程”。第二个是将活塞推到最高处（上止点）、压缩空气的“压缩冲程”。第三个是“燃烧冲程”，向压缩并达到高温状态的空气喷射燃料，借助空气的热量，燃料自行点火燃烧，利用燃烧产生的膨胀力下压活塞。最后一个是利用惯性，活塞上升，排出燃烧后的气体的“排气冲程”。

  汽油发动机是将空气和燃料的混合气体吸入汽缸中，而柴油发动机则仅吸入空气。两者主要的不同之处也在于柴油发动机没有汽油发动机的点火装置。如果在空气和燃料充分混合前自行点火，便会出现局部燃烧，并且燃烧不均匀。因此，柴油车易于产生氮氧化物和颗粒物。

  为了符合日美欧日益严格的尾气规制要求，汽车厂商作出了努力，柴油发动机在燃效性能方面已经与汽油发动机没有过大差距。柴油发动机在活塞抵达上止点附近时，燃烧效率最高。不过，由于温度和压力很高，会在空气和燃料没有充分混合的状态下点火，因而易产生氮氧化物和颗粒物。然而，如果在压力和温度下降后喷射燃料，燃效又会下降。

  在这种形势下，1990年代后期，名为“共轨”的柴油发动机燃料喷射装置被开发出来。该装置是先在蓄压管（共轨）中存储高压燃料，利用喷嘴控制喷射量及时间。1个循环可进行多次喷射。

  进行高压喷射时，燃料会更易于与空气混合，因此可减少颗粒物的产生。另一方面，氮氧化物容易在高温条件下产生。因此，通过在空气压缩阶段喷射微量燃料缓慢燃烧，可避免温度迅速上升。

  共轨可大幅度减少尾气中的有害于人体健康的物质。不过，由于装置价格较高，而且随着规制的强化，还需要追加在排气冲程中处理氮氧化物的“尿素选择性催化还原系统”（尿素SCR系统）等多种装置，导致成本一步增加。

  马自达通过柴油发动机的“低压缩比化”，解决了以上问题。正常的情况下，柴油发动机的压缩比为16到18左右。也就是将吸入汽缸内的空气压缩至原先的16到18分之1。而马自达新款柴油的压缩比为14，属于全球最低水平。

  通过降低压缩比，活塞上止点的压力和温度会下降。即便在上止点附近喷射燃料，也不会立即被点燃，此时燃料会和空气混合。

  如果能够在上止点附近喷射燃料，之后的空气膨胀比会变大，因此燃烧效率也会上升。借助低压缩比，可降低汽缸内的强度，也有助于实现发动机轻量化。通过上述一系列效果，燃效比原先改善了20％。

  除了削减尾气中所含的有害于人体健康的物质及提高燃效外，还可减少噪声。这是因为，与压缩比较高时相比，燃料点燃、空气膨胀时的冲击较小。

  以前降低压缩比未能取得进展，是因为汽车会因天气等的影响而置于各种各样的环境下。中井部长回顾道：“当时常受到质疑，在低压缩比下真的能点火吗？”尤其是在天气严寒时，由于压缩时的空气温度比高压缩比发动机还要低，因此担心能否顺利点火。

  为了解决这一问题，进行了改进，增加了共轨的燃料喷射模式，以能够更精细地改变喷射量及时间。1次燃烧循环最多可喷射9次。通过根据具体使用环境适当进行燃料喷射，在低温时也能够顺利开启发动机。

  刚刚启动发动机后，有可能出现压力及温度不足、燃烧不充分的“半失火（不点火）状态”。马自达通过在吸入过程中微开排气阀，使燃烧达到高温状态的尾气逆流回汽缸内，以促进压缩时的温度上升。将空气强行送入发动机的增压器分大小两个，根据低速行驶及高速行驶等情况区分使用。马自达称，这样还可在尾气再循环时确保充足的空气。

  三菱汽车公司于1月上市了休旅车“德利卡D:5”的清洁柴油车型。德利卡D:5的月销售目标为700辆，而2月11日之前，仅清洁柴油车就销售了1900辆。降低比汽油车高的柴油车价格开始取得成效。

  三菱汽车于2010年上市了多动能运动车“帕杰罗”的清洁柴油车型，汽油车和柴油车的价格差约为44万日元。德利卡D:5大约缩减到了30万日元。若使用国家补贴，其价格差会降到8万日元左右。利用柴油降低使用成本，从这一点来考虑，会有更多人加以采用。

  为了削减成本，德利卡D:5废除了原先采用的排气喷嘴。后处理工序是利用催化剂及过滤器吸附氮氧化物及颗粒物，积累到一定量之后，会从排气喷嘴喷射燃料并燃烧。通过将压缩比降低到14.9，可大幅削减氮氧化物及颗粒物，因此后处理装置也得以简化。

  本田于2012年年底，在面向欧洲市场的“思域”产品阵容中，追加了排量为1.6升的清洁柴油车。原先只有排量为2.2升的柴油发动机。

  1.6升柴油发动机的压缩比较高，达到16。本田技术研究所第2技术开发室第1组主任研究员池上则次说：“在欧洲，除了尾气中的有害于人体健康的物质，还需要减排二氧化碳。我们第一步通过缩小发动机，提高了燃效。并没有只顾降低压缩比，而是设定了适合该发动机的最佳压缩比。”

  前车轴承受的重量与排量2.2升的车型相比，轻50公斤，操作性能接近汽油车。继欧洲之后，预定于4月开始在印度上市配备该清洁柴油发动机的车型。

  2008年举行北海道洞爷湖峰会时，作为环保车，日本政府开始关注清洁柴油车，公布了普及促进战略。柴油车再次受到关注。政府提出了目标，要在2030年之前，使清洁柴油车在新车销量中所占的比率提高到5%到10％。

  混合动力车适合用于交通拥堵情况较多的地区，纯电动汽车适合用于近距离行驶，环保车各有擅长的行驶领域，据称清洁柴油车适合用于长距离行驶。为实现低碳社会，清洁柴油车将成为新一代汽车的重要成员。（日经能源环境网 供稿）