汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別僅僅是點(diǎn)燃方式嗎？汽油機(jī)為什么不能壓燃？
互聯(lián)網(wǎng) 俠名 修車(chē)常識(shí) 2017年08月24
汽油和柴油的區(qū)別
汽油與柴油相比要輕很多，一般汽油的密度0.725g/ml，而柴油的密度是0.83～0.855g/ml（柴油標(biāo)號(hào)越高密度越低），同時(shí)柴油的粘度更高，不容易汽化。
汽油的主要成分是異辛烷，而柴油的主要成分是是含9到18個(gè)碳原子的鏈烷、環(huán)烷或芳烴，一般用十六烷值來(lái)表示。比起汽油來(lái)，柴油含有更多更長(zhǎng)的碳原子鏈。生產(chǎn)柴油時(shí)的精煉過(guò)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(lái)，每升的柴油含有的能量是每升的汽油含有能量的1.2倍。再加上柴油機(jī)的熱效率更高，所以柴油機(jī)比汽油機(jī)的油耗要低很多。
在大家的印象中，汽油更容易燃燒，所以汽油的燃點(diǎn)低。事實(shí)上汽油的燃點(diǎn)是427℃，而柴油的燃點(diǎn)是220℃，柴油的燃點(diǎn)更低。這也是柴油機(jī)可以使用壓燃式的理論依據(jù)之一。由于汽油更容易汽化，所以汽油的燃燒速度更快，而柴油的燃燒速度相對(duì)較慢。
壓縮比的區(qū)別
一般汽油機(jī)的壓縮比在8:1~11:1之間，個(gè)別的車(chē)型可以做到14:1；而柴油機(jī)的壓縮比一般在16：1~22:1之間，最高可以做到26:1�？梢钥闯觯裼蜋C(jī)的壓縮比要遠(yuǎn)高于汽油機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，壓縮比越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率就越高，那么汽油機(jī)為什么不可以將壓縮比做大一點(diǎn)呢？
這主要是因?yàn)椋偷娜紵俣群芸�，如果壓縮比過(guò)大，汽油和空氣的混合氣被壓縮的過(guò)于猛烈，在燃燒過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)爆燃。這是一種對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)害處極大的燃燒狀態(tài)。在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，壓縮比與燃料的匹配，主要就是看是否會(huì)發(fā)生爆燃。所以，汽油機(jī)的壓縮比相對(duì)較低，就是為了避免爆燃。
氣缸的直徑
一般汽油機(jī)的氣缸直徑都不超過(guò)100mm，以前的解放141使用的CA6102汽油機(jī)氣缸直徑是102mm，這幾乎是汽油機(jī)缸徑的極限了。而柴油機(jī)的氣缸直徑很大，一些船用發(fā)動(dòng)機(jī)可以做到一米多。這究竟是為什么呢？
答案還是與汽油和柴油的燃燒特性有關(guān)。汽油機(jī)使用的是火花塞點(diǎn)火的方式點(diǎn)燃混合氣的。如果氣缸的直徑過(guò)大，氣缸中的末端混合氣就會(huì)在火焰前鋒到達(dá)前發(fā)生燃燒，即爆燃。所以汽油機(jī)的缸徑不能做得過(guò)大�，F(xiàn)在市場(chǎng)上常見(jiàn)的民用車(chē)中，普拉多裝備的2.7排量四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，氣缸直徑是95mm，是我所知道的最大缸徑的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)了。
而柴油機(jī)使用的是壓燃式的方式來(lái)點(diǎn)燃混合氣的，在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生多個(gè)火焰中心，不存在爆燃這種說(shuō)法。所以柴油機(jī)的缸徑做的很大也無(wú)所謂。
活塞的行程
活塞的行程越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就越大，但是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較低。一般汽油機(jī)燃燒速度快，趨向于使用短行程、高轉(zhuǎn)速；而柴油機(jī)燃燒速度慢，趨向于使用長(zhǎng)行程、低轉(zhuǎn)速。所以一般同排量的汽油機(jī)和柴油機(jī)，柴油機(jī)相對(duì)更高一些，就是這個(gè)原因。同時(shí)由于柴油機(jī)壓縮比高，工作壓力大，所以柴油機(jī)的零部件都經(jīng)過(guò)加強(qiáng)，比較笨重。
混合氣燃燒方式
這是網(wǎng)友最熟知的區(qū)別了。汽油機(jī)采用點(diǎn)燃式，而柴油機(jī)采用壓燃式。那么為什么汽油機(jī)不能采用壓燃式呢？
大家知道，發(fā)動(dòng)機(jī)工作有四個(gè)行程，分別是進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣。當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)處于壓縮上止點(diǎn)時(shí)，缸內(nèi)溫度可以達(dá)到500~800℃。由于柴油的燃點(diǎn)是220℃，所以此時(shí)噴入柴油，在很短時(shí)間內(nèi)與空氣混合后便立即自行發(fā)火燃燒；而汽油機(jī)的缸內(nèi)溫度只有300~400℃，但是汽油的燃點(diǎn)是427℃，所以此時(shí)即使噴入汽油，汽油也不會(huì)燃燒，必須使用火花塞點(diǎn)火來(lái)引燃它。因此汽油機(jī)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)壓燃的。
有人說(shuō)，現(xiàn)在的汽油機(jī)也使用了缸內(nèi)直噴的技術(shù)了，這不就跟柴油機(jī)一樣了嗎！其實(shí)二者還是有區(qū)別的。汽油缸內(nèi)直噴是在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣行程結(jié)束、壓縮行程開(kāi)始就開(kāi)始噴入汽油，汽油與空氣是在整個(gè)壓縮行程中充分混合的，當(dāng)?shù)竭_(dá)上止點(diǎn)時(shí)火花塞點(diǎn)火燃燒；而柴油機(jī)噴油是在壓縮行程終了時(shí)才開(kāi)始的，噴入的柴油立即發(fā)火燃燒，柴油與空氣的混合是不均勻的。所以，汽油機(jī)的空燃比一般嚴(yán)格控制在14.7:1，而柴油機(jī)的空燃比可以高達(dá)20:1。
發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率
由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比是高于汽油車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的，所以其燃油轉(zhuǎn)化率也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽油機(jī)的，能獲得更高的燃燒效率，所以柴油機(jī)的熱效率一般高于汽油機(jī)。在現(xiàn)階段，汽油機(jī)的熱效率普遍在30%~40%之間，而柴油機(jī)可以達(dá)到35%~45%。
發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩
大家都知道，柴油機(jī)更“有勁”，其實(shí)是指發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩更大。如果對(duì)比同排量的汽油機(jī)和柴油機(jī)，會(huì)發(fā)現(xiàn)汽油機(jī)的功率更大，但是柴油機(jī)的扭矩更大。這主要是因?yàn)椴裼蜋C(jī)的壓縮比大，活塞行程大，所以可以發(fā)出較大的扭矩。但是由于轉(zhuǎn)速低，所以功率并不大。柴油機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)就是可以在較低的轉(zhuǎn)速下發(fā)出較大的扭矩，這一點(diǎn)對(duì)于貨車(chē)和越野車(chē)來(lái)說(shuō)特別適用。所以，在大型貨車(chē)、工程機(jī)械以及一些越野車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用。
綜合來(lái)看，汽油機(jī)震動(dòng)小、轉(zhuǎn)速高，適用于轎車(chē)和輕型車(chē)輛；柴油機(jī)扭矩大，經(jīng)濟(jì)性能好，適用于卡車(chē)和大型客車(chē)。但其工作時(shí)噪音大，振動(dòng)大，排放也比汽油機(jī)差，同時(shí)柴油是國(guó)家的重要戰(zhàn)略物質(zhì)，所以，柴油機(jī)在家庭轎車(chē)中很難推廣開(kāi)來(lái)。
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