新聞主題	柴油機與汽油機相比的不同之處

 

摘要：柴油發(fā)動(dòng)機跟汽油發(fā)動(dòng)機的工作過(guò)程是一樣的，由進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣4個(gè)行程組成每個(gè)工作循環(huán)。兩者的最大區別是點(diǎn)火方式不同，汽油機通過(guò)火花塞直接點(diǎn)燃混合氣體。但由于柴油機用的燃料是柴油，其黏度比汽油大，不易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻較汽油低，其可燃混合氣通過(guò)電壓燃式實(shí)現燃燒。

 

柴油機在進(jìn)氣行程中吸入的是純空氣。在壓縮行程接近終了時(shí)，柴油經(jīng)噴油泵將油壓提高到10MPa以上，通過(guò)噴油器噴入氣缸，在很短時(shí)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(shí)氣缸內空氣壓力可達3.5～4.5MPa，同時(shí)溫度高達750～1000K（而汽油機在此時(shí)的混合氣壓力會(huì )為0.6～1.2MPa，溫度達600～700K），大大超過(guò)柴油的自燃溫度。因此，柴油在噴入氣缸后，在很短時(shí)間內與空氣混合后便自行發(fā)火燃燒。氣缸內的氣壓急速上升到6～9MPa，溫度也升到2000～2500K?；钊诟邏簹怏w推動(dòng)向下運動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉做功，廢氣經(jīng)排氣管排入大氣。

 

風(fēng)冷型汽油發(fā)動(dòng)機外形圖

康明斯6BT柴油發(fā)動(dòng)機3D模型

 

一、柴油機主要特點(diǎn)

 

普通柴油機是由發(fā)動(dòng)機的凸輪軸驅動(dòng)，高壓油泵將柴油輸送到各缸噴油器。這種供油方式要隨發(fā)動(dòng)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、電子控制單元（Electronic Con-trol Unit，ECU）和一些管道壓力傳感器組成，系統中的每一個(gè)噴油器通過(guò)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(shí)，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(huán)工作，對公共供油管內的油壓實(shí)現精確控制，徹底改變了供油壓力隨著(zhù)發(fā)動(dòng)機轉速變化的現象。

1、噴油正時(shí)與燃油計量完全分開(kāi)，噴油壓力和噴油過(guò)程由ECU適時(shí)控制。

2、可依據發(fā)動(dòng)機的工作狀況去調整各缸噴油壓力，噴油始點(diǎn)、持續時(shí)間，從而追求噴油的最佳控制點(diǎn)。

3、能實(shí)現很高的噴油壓力，并能實(shí)現柴油的預噴射。

相比汽油機，柴油機具有燃油消耗率低（平均比汽油機低30％），而且柴油價(jià)格較低，所以燃油經(jīng)濟性較好；同時(shí)柴油機的轉速一般比汽油機轉速低，扭矩要比汽油機大，但其質(zhì)量大、工作時(shí)噪聲大，制造和維護費用高，排放污染比汽油機嚴重。隨著(zhù)現代技術(shù)的發(fā)展，柴油機的這些缺點(diǎn)正逐漸地被克服。

 

二、汽油機和柴油機的區別

 

1、點(diǎn)火方式不同：

汽油機吸入燃料與空氣的混合物并將其壓縮，然后通過(guò)火花塞將混合物點(diǎn)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(chǎn)生的熱量就能使燃油自燃。

2、壓縮比不同：

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。由于柴油機壓縮比更高，效率也更高。

3、點(diǎn)火方式不同

（1）汽油機具有汽化作用，即空氣與燃油混合是在空氣進(jìn)入氣缸或油口之前；或使用油口燃油噴射，即在開(kāi)始進(jìn)氣沖程（氣缸外）之前噴射燃油。柴油機采用直噴式，直接將柴油噴入氣缸。

（2）柴油機不安裝火花塞，它吸入并壓縮空氣，然后將燃油直接噴入燃燒腔（直噴式）。以壓縮空氣產(chǎn)生的熱量點(diǎn)燃了柴油機的燃油。

4、噴油器位置不同

噴油器是柴油機的重要部件。不同類(lèi)型發(fā)動(dòng)機，其噴油器的位置都可能各不相同。噴油器需承受氣缸內部的溫度和壓力，噴出霧狀的燃油呈細密型。使氣缸內部循環(huán)的油霧能夠均勻分布，因此一些柴油機采用特殊的感應閥、預燃燒腔或其他裝置，使燃燒腔內的氣流呈旋渦狀，改進(jìn)點(diǎn)火和燃燒過(guò)程。

5、燃油注入方式不同

注入步驟不同是柴油機與汽油機之間一項很大的差異。大多數汽油機不采用直噴而采用油口噴射或化油器。因此，在發(fā)動(dòng)機內部，在進(jìn)氣沖程期間全部燃油被注入氣缸中進(jìn)行壓縮。燃油與空氣的混合物的壓縮限制了發(fā)動(dòng)機的壓縮比，因為若過(guò)度壓縮燃油與空氣的混合物會(huì )自行點(diǎn)燃并導致爆震。而柴油機僅壓縮空氣，因此壓縮比高出汽油機許多。產(chǎn)生的功率隨壓縮比升高而增大。

6、預熱方式不同

預熱塞在一些柴油機使用。當柴油機在冷機狀態(tài)時(shí)，壓縮過(guò)程無(wú)法將空氣升至燃油的燃點(diǎn)。預熱塞是一個(gè)電熱線(xiàn)圈，在發(fā)動(dòng)機低溫時(shí)點(diǎn)燃燃油，加熱進(jìn)入氣缸的空氣，使發(fā)動(dòng)機正常啟動(dòng)。

現代發(fā)動(dòng)機功能的控制均通過(guò)電子控制模塊（Electronic Control Module，ECM）與復雜傳感器組的通信，傳感器測量包括轉速、發(fā)動(dòng)機機油和冷卻液的溫度，以及發(fā)動(dòng)機位置（即T.D.C.）等數據。大型發(fā)動(dòng)機很少采用預熱塞。ECM（Electrical Control Module，電控模塊）檢測環(huán)境溫度并使發(fā)動(dòng)機在寒冷天氣下延遲計時(shí)，噴油器也會(huì )延時(shí)噴油。氣缸內的空氣受到的壓縮程度越高，輔助啟動(dòng)的熱量就會(huì )產(chǎn)生更多。

較小的發(fā)動(dòng)機以及沒(méi)有先進(jìn)計算機控制的發(fā)動(dòng)機采用預熱及預熱塞來(lái)解決冷啟動(dòng)問(wèn)題。

7、燃料不同

柴油與汽油有許多不同點(diǎn)。氣味不同。柴油比重大。汽油汽化比柴油快很多。

比起汽油來(lái)，柴油較重蒸發(fā)很慢，它的碳原子鏈更多更長(cháng)（柴油一般是C₁₄H₃₀，而汽油一般是C₉H₂₀）。

柴油的能量密度比汽油更高。從平均計算，柴油3.8升約含有155×106焦耳能量，而汽油3.8升含有132×106焦耳。說(shuō)明柴油機有更高的效率，是柴油機比汽油機里程費用低的原因。

8、優(yōu)缺點(diǎn)差異

（1）汽油發(fā)動(dòng)機的優(yōu)點(diǎn)：

轉速高，質(zhì)量輕，工作噪聲小，啟動(dòng)容易，制造和維修費用低等特點(diǎn)，而不足的地方就是燃油消耗較高造成燃油經(jīng)濟性較差。

（2）柴油發(fā)動(dòng)機的優(yōu)點(diǎn)：

功率大，壽命長(cháng)，動(dòng)力性能好，排放低（比汽油低45％）的特點(diǎn)，隨著(zhù)柴油發(fā)動(dòng)機采用渦輪增壓、中冷、直噴、尾氣催化轉換和顆粒捕集器等先進(jìn)技術(shù)的應用，柴油發(fā)動(dòng)機的排放已達到歐II、歐IV排放標準。其優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)趕上汽油機的水平，動(dòng)力性及經(jīng)濟性等都優(yōu)越汽油發(fā)動(dòng)機。

 

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