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        柴油發動機和汽油發動機根本性區別

        首先,柴油發動機跟汽油發動機的工作過程一樣,每個工作步驟都會經歷進氣、壓縮、作功、排氣四個行程。不過柴油機的燃料,粘度比汽油大,不易蒸發,但自燃溫度比汽油低,所以柴油發電機點火方式與汽油機不同。

        柴油發電機機進氣行程中吸入純空氣。壓縮行程時,柴油油壓會提高到10MPa以上,再通過噴油器噴入氣缸,在很短時間內與壓縮后的高溫空氣混合,形成可燃混合氣。由于柴油機壓縮比高(一般為16-22),所以壓縮終了時氣缸內空氣壓力可達3.5-4.5MPa,同時溫度高達750-1000K(而汽油機在此時的混合氣壓力會為0.6-1.2MPa,溫度達600-700K),大大超過柴油的自燃溫度。因此柴油在噴入氣缸后,在很短時間內與空氣混合后便立即自行發火燃燒。氣缸內的氣壓急速上升到6-9MPa,溫度也升到2000-2500K。在高壓氣體推動下,活塞向下運動并帶動曲軸旋轉而作功,廢氣同樣經排氣管排入大氣中。


        普通柴油機的是由發動機凸輪軸驅動,借助于高壓油泵將柴油輸送到各缸燃油室。這種供油方式要隨發動機轉速的變化而變化,做不到各種轉速下的最佳供油量。

         共軌噴射式供油系統由高壓油泵、公共供油管、噴油器、電控單元(ECU)和一些管道壓力傳感器組成,系統中的每一個噴油器通過各自的高壓油管與公共供油管相連,公共供油管對噴油器起到液力蓄壓作用。工作時,高壓油泵以高壓將燃油輸送到公共供油管,高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成閉環工作,對公共供油管內的油壓實現精確控制,徹底改變了供油壓力隨發動機轉速變化的現象。其主要特點有以下三個方面:

         1.噴油正時與燃油計量完全分開,噴油壓力和噴油過程由ECU適時控制。

         2.可依據發動機工作狀況去調整各缸噴油壓力,噴油始點、持續時間,從而追求噴油的最佳控制點。

         3.能實現很高的噴油壓力,并能實現柴油的預噴射。

         相比起汽油機,柴油機具有燃油消耗率低(平均比汽油機低30%),而且柴油價格較低,所以燃油經濟性較好;同時柴油機的轉速一般比汽油機來得低,扭距要比汽油機大,但其質量大、工作時噪音大,制造和維護費用高,同時排放也比汽油機差。但隨著現代技術的發展,柴油機的這些缺點正逐漸的被克服。

        汽油機和柴油機的區別

         汽油機吸入燃料與空氣的混合物并將其壓縮,然后通過火花將混合物點燃。柴油機只吸入空氣并將其壓縮,然后將燃油噴入壓縮空氣。壓縮空氣產生的熱量就能將燃油點燃。

        汽油機的壓縮比為8:1至12:1,而柴油機的壓縮比為14:1,甚至能達到25:1。由于柴油機具有更高的壓縮比,因此效率也更高。

         汽油機通常使用汽化作用,即在空氣進入氣缸或油口之前,空氣與燃油早已混合;或使用油口燃油噴射,即在開始進氣沖程(氣缸外)之前噴射燃油。柴油機采用直噴式,即柴油被直接噴入氣缸。

        下圖是柴油循環的圖片演示?蓪⑵渑c汽油機的動畫演示比較一下,看看有哪些地方不同:


         注意柴油機沒有火花塞,它吸入并壓縮空氣,然后將燃油直接噴入燃燒腔(直噴式)。其實是壓縮空氣產生的熱量點燃了柴油機的燃油。

         柴油機的噴油器是其最為復雜的部件,并且曾經是大量試驗的課題。因為具體到每一臺發動機,其噴油器的位置都可能各不相同。噴油器應當能夠承受氣缸內部的溫度和壓力,同時使噴出的燃油呈細密的霧狀。使氣缸內部循環的油霧能夠均勻分布也是一個問題,因此一些柴油機采用特殊的感應閥、預燃燒腔或其他裝置,以使氣流在燃燒腔內呈旋渦狀,或者改進點火和燃燒過程。


         柴油機與汽油機之間一項很大的差異是其注入步驟不同。大多數汽車發動機(汽油機)采用油口噴射或使用化油器,而不采用直噴。因此在汽車發動機內部,全部燃油在進氣沖程期間被注入到氣缸中,然后被壓縮。燃油與空氣的混合物的壓縮限制了發動機的壓縮比,因為如果過度壓縮空氣,燃油與空氣的混合物將自行點燃并導致爆震。而柴油機僅壓縮空氣,因此壓縮比可比汽油機高出許多。壓縮比越高,產生的馬力也就越大。

         一些柴油機包含某種預熱塞(圖內未顯示)。當柴油機溫度較低時,壓縮過程無法將空氣升至燃油的燃點。預熱塞是一個電熱線圈(想象在烤箱里看到的熱線圈),它可在發動機低溫時點燃燃油,從而起動發動機?死•布萊斯頓是一位經驗豐富的重型設備技師,他認為:

         現代發動機的全部功能均通過ECM與復雜傳感器組的通信進行控制,這些傳感器測量包括R.P.M.、發動機冷卻液和機油的溫度,以及發動機位置(即T.D.C.)等所有數據。如今的大型發動機很少采用預熱塞。ECM檢測環境溫度并使發動機在寒冷天氣下延遲計時,因此噴油器會延時噴油。氣缸內的空氣受到的壓縮程度越高,就會產生更多輔助起動的熱量。

         較小的發動機以及沒有先進計算機控制的發動機采用預熱塞解決冷起動問題。


         如果將柴油與汽油作比較,您會發現它們是不同的。它們聞起來不同。柴油更重,油性也更大。柴油汽化比汽油慢很多,實際上它的沸點比水的沸點要高出許多。

         由于柴油較重,所以蒸發很慢。比起汽油來,它含有更多更長的碳原子鏈(汽油一般是C9H20,而柴油一般是C14H30)。生產柴油時的精煉過程較少,所以柴油比汽油便宜。柴油比汽油有更高的能量密度。平均算來,3.8升的柴油含有約155x106焦耳能量,而3.8升的汽油含有132x106焦耳。這一優勢結合柴油機更高的效率,說明了柴油機比汽油機里程費用低的原因。






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