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汽油机和柴油机的区别,远没有表面那么简单

作者:卡卡  来源:互联网  更新时间:2019-12-11 10:12:05  点击次数:

今天跟大家简单聊聊汽油机和柴油机之间主要的区别

  首先如果按照燃料分类,发动机可以分为汽油机、柴油机、气体燃料发动机、煤气机、液化石油气发动机,以及多种燃料发动机等等。

  所以所用燃料的不同,也是汽油机和柴油机之间最明显的区别。但除此之外,两个发动机本身的设计以及一些工作原理上,其实也是大相径庭。

  比如汽油机和柴油机同样作为四冲程发动机,其工作循环都是以奥拓循环为主——进气、压缩、做工、排气。

  但因为柴油的粘度比汽油大,并且自燃温度也比汽油低。再加上进气阶段,汽油机吸入的是空气和燃油混合的可燃混合气,而柴油吸入的是纯空气。

  因此压缩冲程阶段,汽油机在压缩终了时气缸内的压缩压力要尽可能小,不能超过汽油的自燃温度,以免引起爆震。

  相反柴油机则在压缩终了时气缸内的压缩压力要尽可能大(一般可以达到3-5Mpa)。这样当喷油嘴喷出柴油时,才有足够的压力“点燃”。

  这也就是为什么汽油机压缩比低,一般在10:1左右。反观柴油则可以达到20:1,甚至更高。

  其次,除了压缩比不同之外,两者的空燃比也是不同。

  所谓的空燃比指就是空气和燃料之间的比值,即一定质量空气中的氧刚好使得一定质量的燃料完全燃烧的比值。

  而尽管汽油机和柴油机的理论空燃比差不多(汽油是14.8:1,柴油是14.3:1),但实际的运转范围两者却相差特别大。

  汽油机一般在6:1-25:1的范围下燃烧,而柴油机却可以18:1-70:1的范围下燃烧。

  这主要是因为一方面柴油机得到是燃料缸内高压喷射,与空气雾化混合形成浓度分层的混合气。也就是说,即便总的空燃比是在70:1,但也存在某些区域的空燃比达到合适的,可以被“点燃”的比值。

  另一方面,柴油机一般是没有节气门的,空气可以畅通无阻的进入到气缸。而入的空气多,也就意味着可以喷更多的油,来降低空燃比,以此提高动力。

  节气门

  此外,柴油机也因为没有节气门这个问题,让它们有了另外一个不同——发动机制动。

  对于汽油机而言,当你松开油门后,由于节气门是关闭的,所以发动机在进气冲程,活塞下行试图吸入空气的时候,会因节气门的阻碍造成一定真空让发动机转速降低。而发动机又连接着变速箱和车轮,这样也就造成了车辆减速。

  但对于柴油而言却不是这样,前文我有提到过一般柴油机是没有节气门的,所以不能制造真空。

  所以柴油机一般会采取一种叫做“杰克制动”的方式。也就是当压缩冲程活塞到达上止点后,打开排气门,让缸内的空气跑掉。这样就没有压力来推动活塞下行,由此来把能量损失掉,进而产生制

  因为正常情况下,在压缩冲程时进气和排气是封闭的,而这时在压缩活塞所建立起来的压力,会反推活塞下行(也就膨胀做功)。如果这时候释放掉空气,也就没有压力来推动活塞。

  另外,有些柴油机还会在排气侧安装一个阀门。当发动机进入到排气冲程,试图将空气排出缸内时,这个阀门就会关闭,从而产生一个背压,阻碍活塞排出空气,来使车辆减速。

  所以工程师实在太伟大了,哪怕是一个小小的设计,都能够产生很好的效果。

  以上就是汽油机和柴油机之间主要的区别。当然,它们之间的区别远不止这些,比如火焰传播速度、燃油雾化等等,但这些东西太深入了,我在这里就不过多的展开。


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