柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的性能詳細(xì)比較

時(shí)間：2021-01-23作者：山東華銳電力機(jī)械設(shè)備有限公司瀏覽：95

首先，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)跟汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程一樣，每個(gè)工作步驟都會(huì)經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程。不過柴油機(jī)的燃料，粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，但自燃溫度比汽油低，所以柴油發(fā)電機(jī)點(diǎn)火方式與汽油機(jī)不同。

柴油發(fā)電機(jī)機(jī)進(jìn)氣行程中吸入純空氣。壓縮行程時(shí)，柴油油壓會(huì)提高到10MPa以上，再通過噴油器噴入氣缸，在很短時(shí)間內(nèi)與壓縮后的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。由于柴油機(jī)壓縮比高(一般為16-22)，所以壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)空氣壓力可達(dá)3.5-4.5MPa，同時(shí)溫度高達(dá)750-1000K(而汽油機(jī)在此時(shí)的混合氣壓力會(huì)為0.6-1.2MPa，溫度達(dá)600-700K)，大大**過柴油的自燃溫度。因此柴油在噴入氣缸后，在很短時(shí)間內(nèi)與空氣混合后便立即自行發(fā)火燃燒。氣缸內(nèi)的氣壓急速上升到6-9MPa，溫度也升到2000-2500K。在高壓氣體推動(dòng)下，活塞向下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而作功，廢氣同樣經(jīng)排氣管排入大氣中。

普通柴油機(jī)的是由發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸驅(qū)動(dòng)，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(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，做不到各種轉(zhuǎn)速下的較佳供油量。

共軌噴射式供油系統(tǒng)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(tǒng)中的每一個(gè)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(duì)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(duì)公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，徹底改變了供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的現(xiàn)象。其主要特點(diǎn)有以下三個(gè)方面：

1.噴油正時(shí)與燃油計(jì)量完全分開，噴油壓力和噴油過程由ECU適時(shí)控制。

2.可依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況去調(diào)整各缸噴油壓力，噴油始點(diǎn)、持續(xù)時(shí)間，從而追求噴油的較佳控制點(diǎn)。

3.能實(shí)現(xiàn)很高的噴油壓力，并能實(shí)現(xiàn)柴油的預(yù)噴射。

相比起汽油機(jī)，柴油機(jī)具有燃油消耗率低(平均比汽油機(jī)低30%)，而且柴油價(jià)格較低，所以燃油經(jīng)濟(jì)性較好;同時(shí)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速一般比汽油機(jī)來得低，扭距要比汽油機(jī)大，但其質(zhì)量大、工作時(shí)噪音大，制造和維護(hù)費(fèi)用高，同時(shí)排放也比汽油機(jī)差。但隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，柴油機(jī)的這些缺點(diǎn)正逐漸的被克服。

汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別

汽油機(jī)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(diǎn)燃。柴油機(jī)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)生的熱量就能將燃油點(diǎn)燃。

汽油機(jī)的壓縮比為8:1至12:1，而柴油機(jī)的壓縮比為14:1，甚至能達(dá)到25:1。由于柴油機(jī)具有較高的壓縮比，因此效率也較高。

汽油機(jī)通常使用汽化作用，即在空氣進(jìn)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(jìn)氣沖程(氣缸外)之前噴射燃油。柴油機(jī)采用直噴式，即柴油被直接噴入氣缸。

注意柴油機(jī)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(shí)是壓縮空氣產(chǎn)生的熱量點(diǎn)燃了柴油機(jī)的燃油。

柴油機(jī)的噴油器是其較為復(fù)雜的部件，并且曾經(jīng)是大量試驗(yàn)的課題。因?yàn)榫唧w到每一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，其噴油器的位置都可能各不相同。噴油器應(yīng)當(dāng)能夠承受氣缸內(nèi)部的溫度和壓力，同時(shí)使噴出的燃油呈細(xì)密的霧狀。使氣缸內(nèi)部循環(huán)的油霧能夠均勻分布也是一個(gè)問題，因此一些柴油機(jī)采用特殊的感應(yīng)閥、預(yù)燃燒腔或其他裝置，以使氣流在燃燒腔內(nèi)呈旋渦狀，或者改進(jìn)點(diǎn)火和燃燒過程。

馬力

于對(duì)馬力的定義及其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響，請(qǐng)參見馬力及其應(yīng)用。

柴油機(jī)與汽油機(jī)之間一項(xiàng)很大的差異是其注入步驟不同。大多數(shù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)(汽油機(jī))采用油口噴射或使用化油器，而不采用直噴。因此在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部，全部燃油在進(jìn)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(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，因?yàn)槿绻^度壓縮空氣，燃油與空氣的混合物將自行點(diǎn)燃并導(dǎo)致爆震。而柴油機(jī)僅壓縮空氣，因此壓縮比可比汽油機(jī)高出許多。壓縮比越高，產(chǎn)生的馬力也就越大。

一些柴油機(jī)包含某種預(yù)熱塞(圖內(nèi)未顯示)。當(dāng)柴油機(jī)溫度較低時(shí)，壓縮過程無法將空氣升至燃油的燃點(diǎn)。預(yù)熱塞是一個(gè)電熱線圈(想象在烤箱里看到的熱線圈)，它可在發(fā)動(dòng)機(jī)低溫時(shí)點(diǎn)燃燃油，從而起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)?？死?布萊斯頓是一位經(jīng)驗(yàn)豐富的重型設(shè)備技師，他認(rèn)為：

現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的全部功能均通過ECM與復(fù)雜傳感器組的通信進(jìn)行控制，這些傳感器測(cè)量包括R.P.M.、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液和機(jī)油的溫度，以及發(fā)動(dòng)機(jī)位置(即T.D.C.)等所有數(shù)據(jù)。如今的大型發(fā)動(dòng)機(jī)很少采用預(yù)熱塞。ECM檢測(cè)環(huán)境溫度并使發(fā)動(dòng)機(jī)在寒冷天氣下延遲計(jì)時(shí)，因此噴油器會(huì)延時(shí)噴油。氣缸內(nèi)的空氣受到的壓縮程度越高，就會(huì)產(chǎn)生更多輔助起動(dòng)的熱量。

較小的發(fā)動(dòng)機(jī)以及沒有**計(jì)算機(jī)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)采用預(yù)熱塞解決冷起動(dòng)問題。

柴油

如果將柴油與汽油作比較，您會(huì)發(fā)現(xiàn)它們是不同的。它們聞起來不同。柴油較重，油性也較大。柴油汽化比汽油慢很多，實(shí)際上它的沸點(diǎn)比水的沸點(diǎn)要高出許多。

由于柴油較重，所以蒸發(fā)很慢。比起汽油來，它含有更多較長(zhǎng)的碳原子鏈(汽油一般是C9H20，而柴油一般是C14H30)。生產(chǎn)柴油時(shí)的精煉過程較少，所以柴油比汽油便宜。柴油比汽油有較高的能量密度。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(yōu)勢(shì)結(jié)合柴油機(jī)較高的效率，說明了柴油機(jī)比汽油機(jī)運(yùn)行費(fèi)用低的原因。

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