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汽油機柴油機本質不同之處是什么?

2022-11-18 14:02:26 作者:蔡金盛
不管是汽油還是柴油,最終都會在氣缸內燃燒產生膨脹力推動活塞做功。汽油機和柴油機最大最本質的區(qū)別在于混合氣的燃燒原理。

汽油發(fā)動機:預先混合,由火花塞點火。汽油發(fā)動機從進氣沖程到火花塞點火都執(zhí)行同樣的任務:使混合氣適合火花塞點火。

因為汽油的自燃溫度很高,而火花塞的電弧中心溫度可以達到上千攝氏度,但這個高溫區(qū)域太小,所以汽油機只能先將汽油蒸發(fā)形成足夠濃度的油氣混合物,然后火花塞點燃靠近電弧的混合物,產生火芯,火芯會繼續(xù)點燃其他混合物,使火焰向外蔓延,最終完成全部燃燒。

因為混合氣燃燒速度非??欤瑤缀踅咏ㄋ俣?,所以汽油機燃燒速度非??臁R虼?,汽油機可以達到很高的轉速。

另一方面,柴油發(fā)動機燃點低,在超過200攝氏度時會著火。在進氣沖程中,柴油機只吸入空氣。當它充滿空氣時,它把裝滿一個圓筒的空氣壓縮到很小的質量。在壓縮沖程結束時,空氣溫度突然上升。此時,高壓噴嘴先將機油噴入氣缸。因為噴射壓力高,所以柴油霧化比較充分。噴入缸內的柴油液滴受熱揮發(fā),與空氣混合,然后先燃燒。燃燒產生的高溫加速了后續(xù)柴油液滴的揮發(fā)、混合和燃燒。

所以柴油機在工作的時候,柴油是同時噴射和燃燒的,燃燒速度比汽油機慢很多,所以柴油機的轉速一般不能太高,否則柴油會來不及燃燒。

同時,由于汽油機燃燒速度快,作功沖程氣缸內的壓力變化更快。而柴油機燃燒較慢,所以在作功沖程中氣缸內的壓力可以長時間保持足夠高,燃燒能量的利用率較高,所以柴油機的熱效率較高。

另外,汽油機有油門,柴油機沒有。因為汽油機是用火花塞點火的,只要混合氣充分混合,不管多少都可以用火花塞點火。所以汽油機是用節(jié)氣門控制進氣量來調節(jié)發(fā)動機輸出功率的。

而柴油機是沒有油門的,因為柴油機是被壓縮空氣產生的高溫點燃的。如果進氣量不夠,壓縮沖程的缸內溫度就達不到足夠,所以柴油機可以在每個進氣沖程最大限度的吸入空氣,然后通過調節(jié)噴油量來控制輸出功率。

現(xiàn)實中很多柴油發(fā)動機也裝有類似節(jié)氣門的東西,主要是為了減少發(fā)動機熄火時的震動,并不是真正意義上的節(jié)氣門2。

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