众所周知,汽油车的节气门控制进气量,系统结合进气量计算喷油量,而柴油机则完全不同柴油车的油门控制的是喷射量,而不是进气量为什么同样的内燃机会有这样的差异过去很多柴油发动机连油门都没有,下面就说说汽油发动机和柴油发动机的区别
汽油机和柴油机在改变发动机输出状态时会采用不同的调节方式汽油机的输出状态是通过进入燃烧室的混合气的多少来改变的,而节气门是控制进气量和喷油量的关键这种调整称为量的调整柴油机通过喷入燃烧室的燃油量来调节发动机的输出状态,进气量始终保持在最大值
即使是装有节气门的柴油机,节气门在启动后也始终保持最大开度,这种调节方式就是品质调节汽油机和柴油机之所以要采用两种完全不同的调整方式,主要与汽油和柴油的理化特性不同有关,比如汽油的链短,碳原子少,碳原子更稀少但柴油是长链碳氢化合物,粘度大,不易与空气混合,等等这些差异导致了监管水平的差异
汽油和柴油有什么区别。
汽油:易挥发,易与空气混合,燃点约427度,自燃点高达510度。
柴油:不易挥发,难以与空气均匀混合它的燃点是220度,自燃点大概是300—320度
其实汽油的燃点或者自燃点比柴油高,但是为什么朋友们都觉得汽油比较容易点燃爆炸,而柴油不容易点燃爆炸呢重点不是燃点和热值,而是挥发特性要知道液体燃料本身是不能燃烧的,但它会燃烧是因为液体燃料挥发,挥发出来的油气与空气混合后才能燃烧
汽油遇明火容易燃烧甚至爆炸,关键在于挥发能力强但柴油挥发性差,不易被明火点燃挥发性差时,会与大量外界空气接触形成稀薄混合气,即超高空燃比的混合气,无法点燃所以常温长压下很难用明火直接点燃柴油,这也是马自达第二代创驰蓝天技术需要压燃的原因,超薄状态的汽油混合物也很难点燃
汽油机工况控制模式
汽油机为什么采用量调节,也就是为什么通过控制进气量来控制喷射量归根结底,是因为汽油的挥发性,在节气门开启时进气量被放大,喷油器在喷射燃油后能很快与空气完成比较均匀的混合气,也就是说,空气量对混合气浓度的影响是非常直接和迅速的所以汽油机需要用节气门来控制进气量,通过进气量来计算喷油量,避免混合气过浓或过稀,导致熄火
因为汽油机具有点火临界性,即只有过量空气系数在0.5—1.3之间才能点火所以汽油机不能像柴油机一样保持最大进气量,因为汽油太容易和空气形成均匀的混合气和柴油机一样,进气最大化,汽油机只能时刻保持喷油最大化因为喷油少了,必然会导致混合气太稀,烧不起来,但是全程最大化喷油根本不现实总不能让汽油机全程额定功率输出吧
柴油机工况控制模式
汽油机难道不能通过全程最大化进气量来调节工况吗那为什么柴油机总能保持最大进气量呢原因是柴油粘度太大,难以挥发,喷入燃烧室的雾化燃油不能与空气均匀混合无论油量有多低,空气量有多高,雾柱内部及附近的混合气永远处于浓度过高的状态
汽油机完成燃烧的过程就是吸入和喷射燃油在压缩过程中,空气和机油的混合迅速完成,然后火花塞跳动,在短时间内完成混合气的燃烧但是,柴油机就不一样了柴油挥发少,燃烧慢,只有少量油气与雾柱外挥发的空气混合被压缩燃烧伴随着少量油气的燃烧,热量增加,使雾柱蒸发强烈伴随着雾化效果的改善,更多的柴油与空气混合,使得喷射出的燃油可以逐渐燃尽
所以柴油机的燃烧过程就是压燃式雾柱外油气与空气混合——雾柱内柴油温度升高——新雾化的油气再次与空气混合——继续被之前产生的火花点燃由于柴油链条长,质量重,其燃烧缓慢,即压缩燃烧,连续蒸发,连续混合,连续燃烧,连续蒸发的循环燃烧模式由于喷雾雾柱始终处于浓的状态,理论上柴油机总是需要大量的空气,所以柴油机每个循环的实际空燃比都大于理论空燃比这就是柴油机在运行时始终保持最大进气量的原因,相当于节气门全开状态
现在汽车已经普及,车友们都熟悉一些关于汽车的知识很多车友都知道汽车的油门控制进气量这话没错,但是节气门控制的只是汽油车的进气量,柴油车的节气门控制的是喷油量由于柴油的特性,它不能迅速与空气形成均匀的混合气,所以用混合气来控制发动机工况是不现实不合理的,而用喷油品质来控制发动机工况是可行的
柴油的燃点低于汽油柴油机为什么不点火
虽然柴油的燃点比汽油低,但柴油机喷上油雾后会呈现不同的状态如上图所示,由于其不挥发的特性,雾柱内部始终处于过度混合的状态,因此无法点燃但由于实际空燃比总是高于理论空燃比,所以雾柱外的混合气总是处于稀薄状态,混合气过稀无法点火所以柴油机只能利用柴油的低自燃点进行压缩燃烧来完成每个循环的燃烧
燃烧的特殊性是什么可以说压燃的初始能量更大,在稀混合气状态下更容易完成火焰传播原因很简单火花塞的火花只是一个点火点在稀混合气状态下,它能点燃的混合气非常少极少量的火花包含的能量很少,在向外传播的过程中很容易熄灭可是,压缩点火是不同的压燃可以理解为一层混合气被压缩,有无数的着火点,包含更多的能量稀薄状态下很难熄灭外传,以保证混合气体全部点燃
事实上,马自达II创驰蓝天技术参考了柴油发动机的燃烧方式和原理,为了省油减排,将压缩比翻倍至过量空气系数,从而打造出空燃比接近30的超稀混合气如前所述,汽油机的点火阈值只有7.4—19之间,空燃比接近30的混合气根本无法点火,只能通过压燃点火来点火同样,柴油机也不能点火,所以柴油机的油门控制喷射量
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