柴油机与汽油机点火方式的差异:压缩点燃与火花塞点燃

柴油和汽油在发动机气缸内的点燃方式确实存在显著的差异。柴油采用压燃式,而汽油则通过火花塞进行点燃。尽管柴油和汽油都是从原油中提炼而来,但它们在某些方面的特性却大相径庭。


让我们分别从几个方面来看看两者的差异:


1、柴油可以压燃是由于其自燃点低

从物理性质来看,柴油的燃点为220℃,而汽油的燃点则高达427℃。在初中物理课本中,我们学到了物体燃烧需要满足三个基本条件:可燃物质、助燃物质(如充足的氧含量)以及点火源。


2、火花塞无法点燃柴油

火花塞是汽油机点火系统中的一部分,它将高压电流引入气缸,产生电火花,点燃可燃混合气体。火花塞主要由接线螺母、绝缘体、接线螺杆、中心电极、侧电极和外壳组成。侧电极是焊接在外壳上的。


火花塞通过电弧放电来点燃气态可燃物,它不会产生明火。因此,它只能点燃与氧气混合均匀的气态可燃物。在汽缸中,我们平时所见的汽油最终需要完全蒸发汽化,才能形成足够的气态可燃混合物。


然而,柴油本身的密度较大,且其性质比汽油更为稳定。将这些燃料喷入气缸后,它们很难挥发成气态,而大部分仍以柴油小颗粒的形式存在,无法形成足够的可燃气态可燃混合物。因此,火花塞无法点燃柴油。


3、燃烧特性有极大的区别

汽油机使用的是“预制混合气”燃料,即在点火前,做功冲程中需要燃烧的混合气已经准备好,只等待点火时机一到,火花塞将其引燃即可。


因为在活塞到达上止点附近时,点燃的时机基本上发生,活塞会有一个换向动作,使得燃烧空间在短时间内保持恒定。在这个瞬间,混合气迅速完成燃烧膨胀并做功,这就是所谓的“定容加热”奥托循环。


而柴油机在活塞接近上止点时,缸内温度已经超过了柴油的自燃点。此时,柴油开始向气缸内喷油,雾化的柴油进入气缸后与空气混合。由于温度达到自燃点,柴油开始燃烧。由于柴油的燃烧速度较慢,因此一次做功所需的柴油不会瞬间喷完,而是持续向气缸内喷射。结果就是气缸内一边燃烧一边持续喷油,喷入的油继续与空气混合并且被引燃燃烧。持续膨胀的空气推动活塞,这就是所谓的“定压加热”迪赛尔循环。在英语中,柴油机也被称为迪赛尔引擎。


有人会问,为何不能将汽油机的压缩比提高,像柴油机一样在压缩上止点喷油呢?主要原因是汽油的燃烧速度非常快,燃烧过程难以控制。因此,很难使发动机运行平稳、柔和。


汽修店管理软件总结:这是因为油品的物理特性决定了柴油机与汽油机点火方式的差异。压缩点燃与火花塞点燃。




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