2004/02/05
經濟部能源局
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▓撰文：陳 芃
一般開車族對於加油站內標示「高級柴油」的加油島，可說是十分陌生，因為從來沒有過加柴油的經驗！柴油似乎是給大型車輛和小貨車等專門使用的油品。但是自今年起，我們已經可以購買使用柴油的轎車，加入柴油一族的行列之中。
2002年，我國進入世界貿易組織（WTO），同意於兩年後開放柴油小客車進口；2004年，國外的柴油小客車已經正式向台灣市場叩關，同時亦開放國內車輛製造業者得以製造生產柴油小客車。將時間拉回1981年，我國因政策考量，實施禁止柴油小客車進口；到1991年時，更因為環保因素，禁止進口以及製造各種柴油小客車。
柴油車輛給人的傳統印象是嘈雜、冒著黑煙，性能方面更落後於汽油車輛，但是經過這麼久之後，這些缺點是不是仍然存在？柴油內燃機的科技是否有長足的進步？請看本文的介紹。
不同的工作方式
1897年，狄塞爾（Rudolf Diesel）發明柴油內燃機，馬上成為廣受歡迎的動力系統，而柴油引擎也以狄塞爾命名（Diesel Engine），以紀念其發明的貢獻，而今日街道上常見的公車、卡車，以及工廠中的堆高機、挖土機等機具，大都使用柴油做為燃料。
在談柴油之前，必須先請大家瞭解柴油引擎與汽油引擎不同的地方：
圖1是汽油引擎運作原理，先將汽油與空氣預混送入汽缸之內（進氣行程），接著活塞開始壓縮油氣（壓縮行程），當壓縮行程結束後，火星塞點燃汽油爆發（動力行程），最後排氣門打開，使燃燒後的廢氣排出。
圖2是柴油引擎運作原理，與汽油不同的是，柴油引擎先將空氣吸入汽缸內（進氣行程），活塞再壓縮空氣（壓縮行程），當空氣被壓縮後形成高熱，此時將柴油噴入即會開始燃燒（動力行程），最後再將燃燒後的廢氣排出。
脫胎換骨的柴油引擎
由兩圖間的比較可以看出：柴油引擎無需火星塞等點火系統，然而必須比汽油引擎承受更大的壓力，故製造的更為厚實堅固，也更為耐用，不過也更為笨重。在效率方面，柴油引擎的熱效率高，約達40％、甚至50％的熱效率，而汽油引擎僅有30％左右，這代表著柴油引擎在油耗方面有更好的表現。
舉例來說，1999年德國福斯汽車公司推出新型的柴油渦輪噴射引擎，搭配在Lupo車種上，3公升柴油可以行駛100公里的距離，大幅超過汽油車種，成為當時量產車中最省油的車種，也掀起一股「3L俱樂部」（3公升燃油行駛100公里）的研究狂熱。
不過在動力輸出上，柴油引擎的低速扭力雖然強大，但是由於引擎轉速受到燃料以及設計上的限制，高速時的馬力卻較汽油引擎為小，而駕駛起來的爆發力等方面，也略較汽油遜色，不過經過電子噴射系統等各方面改善後，其輸出功率已與汽油引擎相距不遠。
排放問題仍然值得憂心
既然柴油引擎有如此多的優點，那麼為什麼不再加以廣泛使用呢？主要是因為柴油引擎的污染問題。由上述原理可以看出，柴油引擎較不易達到完全燃燒，在此情況下，將會排放相當多的污染物，主要包括氮氧化物與黑煙。氮氧化物會造成氣候升溫，也是酸雨的元凶之一；黑煙則是燃燒不完全的粒狀污染物，包括碳粒、可溶性有機物、氧化物等，對於空氣品質有極大的傷害。
新一代的柴油車種，由於電子噴射等技術的進步，已經對黑煙問題做出長足的改善，氮氧化物也因各式吸附、淨化技術而降低。不過值得憂心的是，柴油內含有硫的成分，不但對人體有害，更將會損害這些環保裝置，進而導致污染，例如紐西蘭的奧克蘭市議會就曾經向Mobil石油公司抗議其柴油內含硫量過高，並發起抵制運動。今日，世界各國已紛紛展開低硫柴油的研製工作，希望使柴油應用的環境更為寬廣。
在我國開放進口柴油小客車之前，環保署已做好相關準備，未來國內對於柴油引擎的測試與檢驗，將與世界同步，採取高規格的方式，為環境以及大眾的健康把關。而在市場方面，中油公司與台塑石化均已開始佈局，希望能夠搶得柴油小客車開放進口後的先機。在睽違23年之後，柴油小客車將重現街頭，雖然現今市面上仍然未有柴油車型可供選購，但是這股柴油風潮，已經逐漸開始影響到台灣。未來，也許您加油時選擇的加油島，就將會是柴油！