为什么柴油机压缩就可以点火,汽油机还要火花塞点火?

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大家都知道,汽油机和柴油机的主要区别就是燃料的点燃方式不同,汽油机是用火花塞点燃的,而柴油机是压燃的。二者相比较而言,柴油机压缩比更大,热效率更高,油耗也更低,经济性和动力性都优于汽油机,但是在噪音、振动及排放方面不如汽油机。有些人就很纳闷,为什么柴油机压缩就可以点火,而汽油机却必须要用火花塞来点火?汽油机也用压缩点火不行吗?下面我们就来分析一下这个问题。


其实汽油机和柴油机燃料点燃方式不同的根本原因在于汽油和柴油在化学性质上的差别。汽油的主要成分是主要成分为C5~C12脂肪烃和环烷烃类,以及一定量芳香烃(一般用辛烷值来表示),密度为0.725g/ml,它的馏程较低,一般只有30℃至220℃,所以它很容易蒸发汽化;而柴油的主要成分是是含9到18个碳原子的链烷、环烷或芳烃(一般用十六烷值来表示),柴油的密度是0.83~0.855g/ml(柴油标号越高密度越低),同时柴油的馏程较高,约为180~370℃,所以柴油的粘度更高,不容易汽化。与汽油相比,柴油含有更多更长的碳原子链,有更高的能量密度,每升柴油含有的能量是同体积的汽油含有能量的1.2倍,再加上柴油机的热效率更高,所以柴油机比汽油机的油耗要低很多。

在大家的印象中,汽油更容易燃烧,所以汽油的自燃点低。事实上恰恰相反,汽油的自燃点是427℃,而柴油的自燃点是220℃,柴油的自燃点更低。这也是柴油机可以使用压燃式的重要理论依据之一。但是汽油的闪点比较低,很容易被点燃;而柴油的闪点相对较高,不容易被点燃。

由于汽油粘度低,馏程低,更容易蒸发汽化,所以由汽油和空气混合而成的可燃混合气是非常均匀的,汽油基本是以分子状态被空气包围,燃烧速度是非常快的,并且汽油和空气可以实现理论上的最佳配比,达到汽油和空气同时消耗完毕的效果,实现更好的尾气排放;而柴油粘度高,馏程高,不容易蒸发汽化,所以由柴油和空气混合而成的可燃混合气是不均匀的,柴油是以一个个小油滴的状态被空气包围,所以它的燃烧速度是比较缓慢的,并且为了保证每一个油滴都能充分燃烧,就必须向气缸中充入更多的空气,所以柴油机的空燃比是比较高的,甚至可以达到20:1以上。

接下来我们来看看汽油和柴油在发动机中的燃烧情况。由于柴油机压缩比较高,一般在16:1~22:1之间,最高可以做到26:1。当柴油发动机处于压缩上止点时,缸内温度可以达到500~800℃。由于柴油的自燃点是220℃,所以此时向气缸中喷入柴油,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧,在燃烧过程中会形成多个火焰中心,在一种类似于等压的环境中燃烧;而汽油机压缩比低,一般在8:1~11:1之间,当汽油发动机处于压缩上止点时,缸内温度只有300~400℃,但是汽油的自燃点是427℃,所以此时由汽油与空气组合而成的可燃混合气也不会燃烧,必须使用火花塞点火来引燃它,在燃烧过程中只有一个火焰中心,在一种类似于等容的环境中燃烧。因此说汽油机无法实现压燃的一个主要原因是汽油机在压缩终了时无法达到汽油的自燃温度。

那么我们为什么不能把汽油机的压缩比也做的更大一些呢?让汽油机在压缩终了时气缸内的温度也提高到汽油的自燃点以上,这样汽油机不就也可以实现压燃了吗?而且压缩比越高,发动机的热效率就越高,这样是不是还可以提高发动机的热效率呢?答案也是不可以,主要原因是汽油的燃烧速度很快,燃烧过程不可控,很难把发动机做得平顺、柔和。如果压缩比过大,汽油和空气的混合气被压缩的过于猛烈,在燃烧过程中就会出现爆燃。这是一种对发动机害处极大的燃烧状态。所以,发动机的压缩比要与燃料的性质相匹配,汽油机的压缩比相对较低,主要目的就是为了避免爆燃。

传统的汽油机中,汽油与空气的混合是在气缸外完成的,而现在很多汽油机采用了缸内直喷的技术,汽油直接喷射在气缸内与空气相混合,这样是不是可以直接压燃呢?其实汽油机的缸内直喷与柴油机的燃油喷射还是有区别的。汽油缸内直喷是在发动机进气行程结束、压缩行程开始就开始喷入汽油,汽油与空气是在整个压缩行程中充分混合的,当到达上止点时火花塞点火燃烧,燃烧是在瞬间完成的;而柴油机喷油是在压缩行程终了时才开始的,并且燃油的喷射过程会持续比较长的时间,喷入的柴油立即发火燃烧,燃烧过程中柴油边喷射边燃烧,混合气的成分是不断变化的。这样的燃烧过程汽油是无法做到的。

还有人脑洞大开,如果柴油机也用火花塞点火会怎样?是不是燃烧的能够更好一些呢?答案也是不可以的。前文说过了,柴油与空气混合而成的可燃混合气是不均匀的,柴油是以一个个小油滴的状态被空气包围,这样就很难保证在火花塞跳火的区域有适合燃烧的可燃混合气存在,因此就无法保证火花塞每一次点火都会成功,发动机失火率会非常高;另外,柴油燃烧会产生更多的积碳,这些物质沉积在火花塞电极上,火花塞很快就会失去点火作用。所以,柴油机用火花塞点火是不可能实现的。

所以,汽油机无法实现压燃,主要是由汽油自身的性质决定的。其实,从发动机诞生至今的一百多年来,人们在不断的进行各种试错实验,现在发动机工作方式就是人们淘汰了错误的方式方法以后,得出来的最佳结果。不过现在发动机的性能已经基本接近于极限了,如果在发动机理论上没有重大突破,燃油发动机也就技止此耳了。现在日本的马自达公司正在研究汽油机压燃技术,这是一个技术疯子,认准的方向就不会回头,相信在未来无火花塞点火的汽油机也会应用在汽车上。


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这是汽油和柴油燃烧特性不同所决定的。标准大气压下汽油的燃点在415-530度之间,柴油的燃点在220度,从这个数值上来看似乎柴油应该更易燃,但实际上不是这样的,即便你用火柴去点柴油都很难点着。

这里我们就还要提到闪点,它才是代表液体易燃的程度。是通过点火源点燃液体表面气化部分的最低温度。汽油的闪点可以小于28度,而轻质柴油的闪点在45-120度,闪点低于61度的油品为易燃品。举个更简单的例子一块木头让它燃烧并不算很容易,但如果一堆木材的爆花却很容易燃烧,这主要是它们增大了和空气的接触面,更容易发生氧化反应。

柴油并不像汽油那样易于挥发成气体,只有表面一层于空气接触,而汽油极易挥发产生汽油蒸汽与空气比较充分的混合,这就像木头和木材爆花的区别。

柴油很难依靠点燃获得均匀快速的燃烧,而汽油是非常容易被点燃并迅速燃烧的。所以柴油更适合用压燃的方式均匀燃烧,柴油机压缩比可以达到19:1左右的高压缩比,活塞压缩的是纯空气到上止点燃烧前的缸内温度可以达到600-700度,这时喷入高压雾化的柴油,这样既保证了燃烧室的温度远高于柴油燃点,同时雾化的柴油可以和高温压缩空气更加充分的接触实现均匀快速的燃烧。而汽油机的压缩比在9-11:1左右,比柴油机压缩比低,将混合气压缩后温度为300-500度仍低于汽油的燃点,通过火花塞点燃,依据汽油的易挥发特性可以迅速充分燃烧,所以汽油并不需要更高的压力和气密性就可以实现稳妥的燃烧做功。


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为什么柴油机用压缩燃烧,而汽油机还要火花塞点火?

任何发动机都是把热能转换为机械能的循工作环过程,但由于各种燃油的燃点不同,就要在发动机的附助功能加上助燃系统。

由于柴油的燃点低于汽油,在密封的缸筒内,由活塞上行进行压缩,因空气是混合气体,所含的氧气在瞬间压缩时,温度会急聚升高,而柴油燃点只有220度,而气体压缩到上止点时,温度会升高至50O一70O度,这时油咀将柴油雾化并喷入缸筒内,自然会被压缩的高温引燃。

而汽油的燃点是427度,虽然缸筒内压缩气体温度为500一700度,但不是明火,任然无法将汽油雾化气体引燃,所以加了助燃器火花塞,火花塞在活寒运行至上止点后,瞬间起火花,点燃气缸内的气体,迫使活塞下行作功。

活塞是竖直运动,经过链杆连接曲轴,而曲轴的特点,就是把竖直运动变为圆周运动,这就是发动机的工作状态,即是,发动机把热能转化为机械圆周运动的作用。





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很简单 柴油火花塞点不着 只有在高温高压的环境下喷入雾化好的柴油才能点着 所以汽油机只能用汽油或者煤油 柴油机重油 轻油 汽油 煤油都可以用




沽血薔薇


(1)汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体,在压缩冲程中,机械能转化为内能,内能增大,温度升高,汽油机气缸顶端有个火花塞,此时火花塞喷出电火花,点燃汽油.产生高温高压的燃气推动活塞做功.

(2)柴油机在吸气冲程中吸入空气,在压缩冲程中,机械能转化为内能,空气的内能增大,温度升高达到柴油的着火点,柴油机气缸顶端有个喷油嘴,此时喷油嘴喷出雾状的柴油,柴油依靠压缩时内能增大,温度升高,达到柴油着火点而燃烧,点燃方式是压燃式.燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功.柴油机的压缩比例更大,温度更高,做功越多,效率越高.

故答案为:火花塞点火;点燃式;压缩;喷油嘴;雾状柴油;压燃式.

了解了汽油机柴油机的特性,你首先还要了解柴油的性质,柴油的燃点极低,然后说说柴油机,柴油机通过压缩空气,使缸内温度升高,但后喷射燃点极低的柴油,柴油一进入汽缸就会爆炸,所以不需要火花塞。而汽油机恰恰相反,燃点极高,容易点燃,也就没必要像柴油机那么复杂的工序了。





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看各位解释的非常全面。

但老夫说的是,完全可以把汽油的压缩比增加到柴油机一样,继续保持火花塞,。这样,一款记可以烧柴油又可以烧汽油的发动机诞生了!

这么简单的道理,科学家怎么没有弄出来呢?老夫很无语了!


山之恋山之恋


柴油机可压燃点火是因为它压缩比大。柴油机压缩比因燃烧室结构不同,压缩比在15一22之间,在这么大的压缩比下,吸入气缸的空气温度高达五六百度,柴油喷入即发火。汽油机压缩比相比之下就小的多了,从早期的6到如今10左右,混和气压缩后温度达不到汽油燃点,需要火花塞点火。


新出炉的大叔


不论汽油机还是柴油机都应该淘汰了,因为不管他们能先进到何种地步,都已经在威胁到我们人类及大自然界的各种生物生存环境了,国家应该加大扶持发展以新能源为动力的新兴产业,减少甚至灭绝空气污染,留给和还给我们子孙后代一个洁净的l蓝天和美好的环境!


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柴油的燃烧点高,汽油的燃烧点低,因此,柴油是提炼出了汽油的,后续产品,所以要用高压缩比才能点燃,发动机要厚重,但是,动力强劲,汽油燃烧点低,空气混合后,只要用一点火花,就可点燃,作功,哈哈!!!!!!!


哈灬哈66096005


因为汽油易于点燃而柴油难于点燃,为了充分利用油的特性才产生出汽油与柴油机。这也是为什么柴油无法让汽油机起动而汽油更容易让柴油机起动的所在。


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