03.04 柴油機和汽油機缸體的區別有哪些?有什麼科學道理?

Yamy星球


很顯然,柴油發動機和汽油發動機最大區別是燃料不一樣。因為燃料的特性差異,造成了發動機設計方面存在很大區別,可分為以下幾點:

一、與空氣的混合性差異: 汽油分子比較小,燃點低,易與空氣混合。汽油混入理想比例的空氣,壓縮到10左右火花塞點燃就是比較理想的狀態,這就是為什麼汽油發動機會用到缸內直噴、分層噴射等方式,混合之後燃燒就更充分了。

柴油因為含碳高,需要更多空氣,燃點高,不易被點燃,所以要用15~18倍的壓縮比,將柴油混合氣壓縮(氣體壓縮後溫度會升高)至燃燒。柴油發動機沒有火花塞,是壓燃的,所以柴油機燃燒容易不充分,部分柴油沒有經過充分燃燒,而是變成黑色的碳顆粒排放出來,所以柴油車容易冒黑煙。

二、蘊含能量方面,汽油比較輕,成分是較小的分子,烴基化合物的分子中含有的碳原子大約在8-10個,柴油則為12-15個,燃燒時,碳越多,燃燒充分的情況下,釋放的能量就越大,所以同體積的汽油和柴油相比,柴油是能提供更高能量的,在熱效率相近的情況下,柴油發動機更節油就是必然的了。

因為上述兩種原因,也就導致缸體設計方面存在區別:

1.由於燃料燃燒產生的能量差異不同,所以汽油機多用於乘用車,輸出功率小,缸體多采用鋁材質,體型較小,反之柴油機多采用鑄鐵材質,體型較大。



2.由於汽油機為點燃方式,汽油機設計時會有燃燒室空間,活塞、缸體、缸蓋形成密閉空間,有的為活塞頭部設計為盆腔,有的則設計在缸蓋上。反之柴油機為壓燃方式,設計時不需考慮燃燒室設計。


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