03.05 為什麼汽油發動機用電點火?而柴油機用壓縮?

伊犁老王


汽油機點燃柴油機壓燃都是有一定原因的。這要從汽油柴油的特性說起,汽油化學性質比較活潑、易揮發、比較容易與空氣混合、燃燒速度快、燃點高(478℃)。柴油化學特性則與汽油相反,柴油有一定的惰性、粘度大、不如汽油活潑也不容易揮發、不容易與空氣混合、燃燒速度慢、燃點低(220℃)。



理論上汽油一樣可以壓燃,但是需要極高的壓縮比。目前汽油機壓縮比在在8:1~11:1之間,如果壓縮比提升到16:1~22:1,那麼汽缸內的溫度就可以上升到500-800℃,溫度超過汽油燃點,這中情況下汽油可以壓燃的。但是由於汽油燃燒速度過快,高壓縮比下則會發生猛烈的燃燒:爆燃。爆燃帶來難以控制的爆震,對發動機傷害非常大,因此汽油機很少採用壓燃的方式點火,壓縮比也不能過高。同時汽缸直徑也不能設計的過大,汽油燃燒速度快、單位時間內做功次數更多,因此為了發揮汽油機做功速度快的優勢,活塞的行程可以做的短一些,更有利於提升發動機轉速。但是轉速提高後扭矩也降下來了!功率=轉速×扭矩。因此單純的提高轉速一樣可以獲得較大功率。


柴油燃燒速度慢、化學性質不活潑、不容易揮發,混合氣也很難用火花點燃,因此更適合採用壓燃。柴油機壓縮比在16:1~22:1之間,壓縮終了時汽缸內溫度高達500℃以上,可以很容易就把混合氣點燃。由於柴油燃燒速度慢、單位時間做功次數較少,因此柴油機轉速也非常低。為了充分發揮柴油的燃燒特性,可以充分發揮低轉速的優點,那就是可以增加活塞行程,長行程則曲軸的曲柄長度可以更長一些。

如同槓桿遠啦一樣,力臂加長會省力。因此長行程低轉速可以提高發動機扭矩。因此柴油機轉速低,轉速比汽油機低一半。功率=轉速×扭矩,因此很多柴油機的功率不如汽油機大、但是柴油機的勁頭遠遠超過汽油機,扭矩明顯比汽油機大。這就是汽油機佔了高轉速的便宜。



還有一個原因就是汽油機標註的功率是短時間功率,不可以長時間保持的、發動機容易燒掉。而柴油機多數標註1小時與12小時功率,代表標稱扭矩是可以長時間保持的。而汽油機只能拉高轉速來提升功率,但是發動機高轉速對發動機有傷害,發動機也不允許長時間高轉速是運轉。這些就是汽油機明明功率很高,但是勁頭不如柴油機的原因。


水墨丹青一世情


汽油燃點高。它的壓縮比設計是7;1。而柴油車燃點低。壓縮比設計是14:1。汽油燃點高。柴油燃點低。汽油要圧燃會各缸亂套。所以設計是比柴油機壓縮比低。按需用高壓電點燃。柴油呢。燃點低。壓縮比設計就得高。所以柴油機是圧燃。汽油機是點燃。


山莊閒客19548


至內燃機問世以來,先有汽油機再後有柴油機。按燃油的結構形式不同,汽油易與空氣混合並經一定的裝置改變混合氣濃度,但引燃這種燃料的混合氣體只能依靠火星引燃,而產生火星的方式只能是電極之間產生尖端放電,於是從原始的磁電機點火逐步發展到斷電器點火直至現在的電子點火系統。同時這類燃料是靠與空氣混合後形成的可點燃氣體,其燃燒方式及燃點限制了其壓縮比和氣缸直徑,所以它只能由電火花點火而非壓縮升溫著火。

而柴油這類燃料的特徵是隻要空氣溫度能達到柴油的燃點,就能著火燃燒,於是內燃機領域的鼻祖們採用了提升壓縮比將空氣壓縮升溫至柴油的燃點,又利用擠壓機械將柴油升壓至足夠霧化程度的方式噴入氣缸與壓縮後的高溫氣體自行著火燃燒。


煙鬥1下里巴人


壓縮行程的溫度確實高於汽油的燃點。但這個燃點溫度指的是在標準大氣壓力條件下的溫度。

壓縮行程,當活塞達到上止點的時候,燃燒室的氣壓大約在10個標準氣壓值以上,伴隨著壓力的增加,燃油氣體的燃點也相應變高了。所以沒有提前點燃。

有趣的是,在壓縮行程達到上止點的時候,燃油的燃點被提高到了剛剛超過自燃溫度之上。這個時候,只需要火花塞一個小火星,就瞬間爆發。

發動機的溫度在工作的時候(長時間)最高200,迴流溫度應該在150

////////////////////////////////////////////////////////////////

為什麼汽油發動機混合氣過濃,會導致動力不足,油耗增加,溫度升高?

汽缸的空間有限,這個有限的空間內,只有空氣和汽油按一定比例混合才能達到最佳燃燒效果.否則不論油多了還是油少了,都會使燃燒效率低下.

過濃,則空氣少,氧氣也就少了,油還沒有燒完氧氣就沒了,所以油耗增加了,燃燒沒有達到額定值,所以動力不足.不完全的燃燒使大量的熱沒有轉化成動力,而是以熱的形式散失了,所以溫度升高.

////////////////////////////////////////////////////

為什麼汽油發動機用點燃式而柴油機用壓燃式

汽油能夠承受的壓縮比低,當達到汽油壓縮比時汽油並沒有壓燃,故用點燃式.如果壓縮比過大就會產生爆炸.而柴油呢部分承受的壓縮比較大能夠壓燃而有不發生爆炸,故採用壓燃式.

要從汽柴油的性質說起

汽油沸點低,容易汽化和點燃,故使用點燃的點火方式,空氣和汽油混合形成的可燃混合氣點燃後做功;

柴油的比重比汽油大,不易點燃和汽化,但柴油在高溫高壓下自燃溫度低,因此柴油機採用壓縮空氣的辦法提高壓了和溫度(壓縮比比汽油機高)使壓縮空氣溫度超過柴油的自燃溫度,這時噴入柴油,柴油經短暫混合後自行發火燃燒做功。

///////////////////////////////////

為什麼汽油會分90或97……?

汽油:90號,93號,97號,98號

柴油,0號,-10號,-20號,-35號,正5號、正10號等。

所謂90號、93號、97號無鉛汽油,是指它們分別含有90%、93%、97%的抗爆震能力強的“異辛烷”,也就是說分別含有10%、7%、3%的抗爆震能力差的正庚烷。於是辛烷值 的高低就成了汽油發動機對抗爆震能力高低的指標。應該用


分享到:


相關文章: