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[!--downpath--]燃油的引燃方式不同
汽油機(jī)是靠火花塞把進(jìn)入氣缸的油點(diǎn)燃的,而柴油機(jī)則是靠活塞壓縮空氣產(chǎn)生的高溫使柴油自行燃燒的。因為汽油的自燃溫度更高,所以想讓汽油實現(xiàn)壓燃并不現(xiàn)實,只能借助火花塞產(chǎn)生的高溫強(qiáng)制把汽油點(diǎn)燃。而柴油自燃溫度相對低一些,只要壓縮比足夠大,活塞壓縮空氣產(chǎn)生的溫度就足夠讓柴油自己著火燃燒了。
因此柴油機(jī)壓縮比普遍更大,這樣在壓縮沖程末端才能產(chǎn)生足夠高的溫度。由于壓縮比越高熱效率就越高,所以柴油機(jī)的熱效率普遍比汽油機(jī)更高。
燃燒方式不同
不管是柴油還是汽油,想要燃燒必須讓油液先蒸發(fā)成燃油蒸汽,燃油蒸汽再與空氣混合才能形成可燃混合氣。
由于汽油蒸發(fā)性很強(qiáng),所以汽油機(jī)都是在火花塞點(diǎn)火之前就把汽油與空氣充分混合好了,比如常見的汽油機(jī)都是在進(jìn)氣沖程噴油,這樣汽油在進(jìn)氣沖程、壓縮沖程有足夠的時間去蒸發(fā)、混合,形成均勻的可燃混合氣。等到壓縮沖程接近結(jié)束時火花塞產(chǎn)生電弧,將混合氣引燃,發(fā)動機(jī)就可以對外做功了。由于汽油蒸發(fā)性很強(qiáng),而且汽油進(jìn)入氣缸后有充分的時間與空氣混合,所以汽油機(jī)的噴油壓力不需要太高。
而柴油機(jī)在進(jìn)氣沖程、壓縮沖程是不噴油的,只有在壓縮沖程末端,氣缸內(nèi)溫度劇烈上升的時候噴油嘴才開始噴油。由于柴油粘度高,所以噴油壓力非常大,柴油被噴成非常小的霧狀液滴,這些液滴遇到氣缸里的高溫后快速蒸發(fā)并且與空氣混合,然后自行燃燒。所以柴油機(jī)是在壓縮沖程末端開始噴油,一邊噴一邊燃燒。
上圖是汽油在氣缸內(nèi)燃燒的過程,在火花塞點(diǎn)火之前汽油已經(jīng)充分蒸發(fā)并且與空氣混合形成了可燃混合氣體,火花塞點(diǎn)火以后電弧的熱量將附近混合氣引燃,由于其他混合氣都已經(jīng)充分混合,濃度適宜,因此這個小火苗可以迅速引燃其他混合氣,燃燒速度非常快。
這個是柴油在氣缸內(nèi)燃燒的圖像,由于柴油是在壓縮沖程末端一次性全部噴入氣缸的,一邊噴一邊混合燃燒,所以容易出現(xiàn)混合不均勻的情況,從圖中也能看出來火焰周圍存在一定的黑煙,這就是燃燒不充分。
動力控制方式不同
汽油機(jī)是通過控制進(jìn)氣量間接控制噴油量的,在進(jìn)氣管路上有一個叫做節(jié)氣門的零件,它由油門踏板控制,節(jié)氣門就像一個閥門,控制著進(jìn)入氣缸空氣的多少。油門踏板踩得越深節(jié)氣門開度就越大,進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣就越多。然后發(fā)動機(jī)控制電腦再根據(jù)氣缸進(jìn)氣量計算噴油量,以此控制發(fā)動機(jī)動力輸出的大小。
而柴油機(jī)就簡單多了,直接靠噴油量來控制動力大小。柴油機(jī)沒有節(jié)氣門,氣缸里永遠(yuǎn)可以獲得最大進(jìn)氣量,然后通過控制噴油量調(diào)節(jié)動力大小。油門踩輕了噴油量少,動力就小。油門踩重了噴油量就提升,動力就更強(qiáng)。
汽油機(jī)工作的時候節(jié)氣門會對進(jìn)氣產(chǎn)生一定的阻礙作用,所以活塞吸氣的阻力會增加,這會消耗更多的發(fā)動機(jī)動力。而柴油機(jī)沒有節(jié)氣門,活塞吸氣永遠(yuǎn)都是非常輕松的,消耗的動力更少,這也是柴油機(jī)熱效率高的一個原因。不過現(xiàn)在的柴油機(jī)也都有節(jié)氣門了,但那主要是配合廢氣再循環(huán)系統(tǒng)來控制排放的,與汽油機(jī)的節(jié)氣門在用途上有很大區(qū)別。