汽油機和柴油機是目前廣泛應用在工農業生產和交通運輸部門的熱機。它們的區別主要在於壓縮比、點火方式、所用燃料及用途。
壓縮比是指活塞在氣缸中運動時,氣缸中出現氣體的最大體積和最小體積之比。活塞在最低點時氣缸中氣體體積最大,活塞在最高點時氣缸中氣體體積最小,前者叫氣缸總容積,後者叫氣缸燃燒室容積。壓縮比規定為
壓縮比=汽缸總容積/燃燒室容積
壓縮比是內燃機的重要指標,
壓縮比越大,其壓強越大,溫度越高。
汽油機的壓縮比為4~6。柴油機的壓縮比為15~18。
從理論上講,壓縮比越大,效率越高。
____壓縮比動畫圖解<<<===
但因為氣缸受材料強度的限制,
而且氣缸內工質的溫度不能超過燃料的燃點,
所以壓縮比不能太大。
它們的點火方式不同,
汽油機是把吸入氣缸的汽油蒸汽與空氣混合、加壓,
然後用火星塞點火。
柴油機是由噴油嘴噴出的霧狀柴油與空氣混合、加壓,
靠壓縮來提高混合氣體的溫度自動點火。
汽油機是用汽油做燃料,
柴油機是用柴油做燃料。它們的名稱就是由此而來的。
汽油機使用鋁合金、塑膠等材料製成。
體積小,重量輕,起動方便,運轉平穩,轉速快,
適用於汽車、飛機等要求體積小、速度快的運輸工具。
柴油機的壓縮比大,
氣缸因為要承受較大的壓力而做得較為牢固笨重,
一般用鋼板,鐵板等材料製成。
它的功率大,
適用於載重較大的大型卡車、拖拉機、機車和船艦。
無論是汽油發動機還是柴油發動機,它們都屬於內燃機,
都是燃燒燃料後通過推動氣缸內活塞作往返運動~
來將燃料中的化學能量轉換成為驅動車輛前進的機械能量,
因此兩者的工作原理大體是相同的。
作為日常使用的燃料本身,柴油的【能量密度】最高,
比液化天然氣高出近1倍,比汽油高出10%以上。
柴油:液化天然氣:汽油
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與汽油相比,
柴油不易揮發,著火點較高,
不易因偶然情況被點燃或發生爆炸。
由於兩者揮發性和燃點的不同,
導致使用這兩種燃料的發動機有不同的點火方式。
*******汽油發動機的特點:體積小、重量輕、起動性好
汽油發動機中,油氣混合氣進入氣缸後,
在壓縮接近終了時由火花塞點燃。
因此,汽油發動機需要一套控制何時讓火花塞工作的點火系統,
此系統必須精確控制火花塞放電的時刻和火花能量的大小,
才能保證汽油機的工作正常,
汽油機的燃料供給系和點火系是汽油機上發生故障比例較高的部位
此外,由於汽油的燃點較低,
汽油機的壓縮比就不能太高,以免油氣自燃,
因此其熱效率和經濟性較柴油機為差。
汽油機的優點在於其體積小、重量輕、價格便宜;
起動性好,最大功率時的轉速高;
工作中振動及雜訊小,
因此,在載客汽車,特別是轎車中,汽油機得到了廣泛的應用
,特別是在我們國家目前生產的絕大多數轎車,
都是採用汽油發動機作為自己的動力系統。
********傳統柴油發動機的特點:熱效率和經濟性較好
柴油機採用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度,
使空氣溫度超過柴油的自燃燃點,
這時再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時自己點火燃燒。
因此,柴油發動機無需【點火系統】。
同時,柴油機的供油系統也相對簡單,
因此柴油發動機的可靠性要比汽油發動機的好。
由於不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要,柴油機壓縮比很高。
熱效率和經濟性都要好於汽油機,
同時在相同功率的情況下,
柴油機的扭矩大,最大功率時的轉速低,適合於載貨汽車的使用。
但柴油機由於工作壓力大,
要求各有關零件具有較高的結構強度和剛度,
所以柴油機比較笨重,體積較大;
柴油機的噴油泵與噴嘴【製造精密度】要求高,所以成本較高;
另外,柴油機工作粗暴,振動雜訊大;
柴油不易蒸發,冬季冷車時起動困難。
由於上述特點,以前柴油發動機一般用於大、中型載重貨車上。
小型高速柴油發動機的新發展:排放已經達到歐洲III號的標準
傳統上,
柴油發動機由於比較笨重,升功率指標不如汽油機(轉速較低),
雜訊、振動較高,炭煙與顆粒(PM)排放比較嚴重,
所以一直以來很少受到轎車的青睞。
但隨著近年來柴油機技術的進步,
特別是小型高速柴油發動機的新發展,
一批先進的技術,
例如電控直噴、共軌、渦輪增壓、中冷等技術得以
在小型柴油發動機上應用,
使原來柴油發動機存在的缺點得到了較好的解決,
而柴油機在節能與CO2排放方面的優勢,
則是包括汽油機在內的所有熱力發動機無法取代的,
因此,先進的小型高速柴油發動機,
其排放已經達到歐洲III號的標準,成為“綠色發動機”,
目前已經成為歐美許多新轎車的動力裝置,
可以預見,未來將出現越來越多的柴油轎車。