柴油機和汽油機有什麼區別?
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柴油機和汽油機有什麼區別?

大家都知道,柴油發動機與汽油發動機的感覺明顯不同。 然而,仔細研究這兩種發動機類型的區別特徵會很有趣。

柴油機和汽油機有什麼區別?

另一個點火啟動?

對於柴油來說,存在自燃,避免了火花塞控制點火。 而正是因為這個原理,柴油機比汽油機更容易自燃……燃燒時,油只有被吸入(例如通過渦輪增壓器或通氣器)才能在氣缸中點燃。

但要回到原則上的自燃,你必須知道,氣體壓縮得越多,它的溫度就越高。 因此,這就是柴油的原理:進入的空氣被充分壓縮,使得柴油在接觸時自然點燃。 這就是為什麼柴油具有更高的壓縮比(需要很大的壓力才能使氣體燃燒)。

柴油機和汽油機有什麼區別?

此外,在汽油發動機中,空氣/燃料混合物通常更均勻(在燃燒室中均勻分佈/混合),因為汽油中經常使用間接噴射(因此直噴汽油發動機和直噴柴油發動機的情況並非如此)。 因此請注意,現代汽油實際上僅適用於直接噴射,因此這種差異減小了。

注射時間

汽油機在進氣時(活塞下降到PMB,進氣門打開時)噴射燃油,而在直噴情況下(間接燃油與空氣同時進入),柴油機會等待活塞在壓縮階段重新組裝以進行燃油噴射。

壓縮率?

柴油機的壓縮比較高(柴油機的壓縮比高出兩到三倍),因此具有更好的效率和較低的消耗(這不是消耗較低的唯一原因)。 本質上,柴油發動機上的壓縮空氣量比汽油發動機上的壓縮空氣量少(因此當活塞位於上止點時壓縮量更大),因為正是這種壓縮必須提供足夠的熱量來點燃柴油。 這是增加壓縮的主要目的,但不僅僅是......事實上,我們確保顯著超過點燃柴油所需的溫度,以改善燃燒並限制未燃燒顆粒(細顆粒)的數量。 另一方面,它會增加氮氧化物(來自熱燃燒)。 為此,使用增壓,它允許您向發動機供給空氣,從而增加壓縮(從而增加溫度)。

由於壓縮比高,柴油機在較低轉速下具有更大的扭矩。

柴油機和汽油機有什麼區別?

汽油發動機的壓縮比為 6 至 11:1(舊發動機為 6-7,新型直噴發動機為 9-11),而柴油發動機的壓縮比為 20 至 25:1(舊發動機的壓縮比約為 25,而最近的往往更少。20:原因是由於渦輪增壓的民主化,它允許您在不需要高基本發動機壓縮比的情況下獲得高壓縮。高壓縮和增壓會導致壓力過高。所以我們稍微降低了壓縮比,但我們通過增加腔室中的壓力來補償:由於空氣和燃料的供應)。

燃燒速度

汽油發動機的燃燒率較高,因為其受控點火(允許點火火花的線圈/火花塞),部分原因是(我的意思部分是因為其他因素發揮作用)無鉛汽油更能承受高速。 引擎。 因此,柴油機在轉速表頂部的燃油可能無法完全燃燒(活塞循環速率比燃燒速率快),從而會產生黑煙(發動機壓縮比越低越高)。 (我越喜歡這個煙)。 當混合物太濃時,即與氧化劑相比燃料過多時,也會出現這種情況,因此重新編程的發動機上會產生大量煙霧,其噴射在燃料流中變得非常充足。 (版權 fiches-auto.fr)

柴油車會不會更熱?

柴油機和汽油機有什麼區別?

柴油機更難達到這個溫度是由於幾個因素造成的,包括我前面所說的:即柴油在燃燒室中的分佈。 由於與氣缸壁接觸較少,熱量不易傳遞到周圍金屬(氣缸壁與燃燒部位之間有一層空氣)。

另外和 大多,氣缸體的厚度越大,熱量的傳播就越慢。 加熱的材料越多,所需的時間就越長...

最後,較低的平均發動機轉速意味著同一時間段內的“爆發”會較少,因此產生的熱量也會較少。

重量/設計?

柴油機和汽油機有什麼區別?

柴油較重,因為它必須更能抵抗氣缸中的高壓縮。 因此,使用的材料更穩定(鑄鐵等),分割更可靠。 因此,柴油動力車輛較重,因此前後重量分佈往往不太平衡。 因此,汽油通常表現得更加動態和平衡。

但就可靠性而言,柴油機獲勝,因為缸體更穩定。

不同的發動機轉速

與同規格(氣缸數)的汽油機相比,柴油機的轉速不太重要。 其原因是由於柴油機上的材料(連桿、曲軸等)得到強化,從而導致發動機慣性更大(更難啟動,因為等待柴油機速度下降需要更長的時間......,這是由於運動部件的質量更大)。 此外,燃燒不受蠟燭火花的控制,控制較少,因此持續時間更長。 這會減慢所有周期,從而減慢電機的速度。

最後,由於活塞的衝程較長(適應燃燒速率),因此它們需要更多的時間來前後移動。 (版權 fiches-auto.fr)

柴油機和汽油機有什麼區別?

這是兩輛 308 的轉速表:汽油版和柴油版。 你注意到其中的區別了嗎?

另一個變速箱?

發動機轉速不同的事實必然導致齒輪比的增加以匹配該特性。 不過要小心,這種變化是駕駛員感覺不到的,本質上是技術性的,是為了補償柴油機轉速的降低。

柴油和汽油有什麼區別?

柴油機和汽油機有什麼區別?

在相同體積下,柴油提供的動力略高於汽油。 燃油經濟性本身 在自身 用油稍微好一些。

與製造業一樣,柴油和汽油的提取方式也不同,因為必須將原油加熱到更高的溫度才能製成柴油。 但可以肯定的是,如果你想放棄柴油,你還必須扔掉收集到的石油的很大一部分,因為後者含有 22% 的汽油和 27% 的柴油。

在此了解有關柴油和汽油生產和提取的更多信息。

整體表現:差異?

柴油機的總效率(沒有燃料 如上所示),柴油為 42%,汽油為 36%(根據 ifpenergiesnouvelles.fr),效果更好。 效率是指啟動能量(在發動機中以燃料的形式)轉化為產生的機械力的過程。 因此,對於柴油發動機,我們最多有 42%,因此熱量和廢氣湍流構成了剩餘的 58%(所以浪費了能源……非常糟糕)。

振動/噪音?

柴油機的振動更精確,因為它具有更高的壓縮比。 壓縮越強,燃燒產生的振動就越大(由於膨脹越大)。 這說明...

然而,請注意,這種現象可以通過預噴射來減少,預噴射會軟化東西(僅在低速時,然後它開始發出更大的隆隆聲),顯然僅在直噴發動機上。

污染

小顆粒

柴油通常比汽油排放更多的細顆粒,因為無論技術如何,空氣/燃料混合物都不是很均勻。 事實上,無論是直接噴射還是間接噴射,燃油噴射都較晚,導致混合氣中等,不燃燒。 對於汽油,這兩種成分在進氣前混合(間接噴射),或者在進氣階段噴射其中一種(直接噴射),從而實現燃料和氧化劑的良好結合。

然而,請注意,現代汽油發動機“喜歡”在某些階段以稀薄運行(以減少消耗:計量和限制泵送損失),並且這種稀薄混合物會導致不均勻的混合物和細顆粒。 這就是為什麼他們現在有顆粒過濾器。

因此,為了限制顆粒數量,需要均勻的混合物和熱燃燒。 直接噴射的均勻性改善是通過高壓噴射實現的:更好的燃油蒸發。

柴油機和汽油機有什麼區別?

根據最新標準,法律要求柴油清除細小顆粒[編輯:汽油太新了]。 結果,現代柴油機過濾了 99% 的污染物(當發動機很熱時......),這可以認為是非常可以接受的! 因此,與低消耗相結合,從環境和健康的角度來看,柴油仍然是一個相關的解決方案,即使它可能會讓人們感到畏縮。

相反的效果是,直到最近,該系統允許汽油發動機的故障次數增加了 10 倍,即使後者的授權質量必須低於汽油的 10%。 因為我們必須區分質量和顆粒:在 5 克顆粒中,可以有 5 個重 1 克的顆粒(這是一個不切實際的數字,這是為了理解)或 5 個 000 克的顆粒(我們對質量不感興趣,而是對它們的大小感興趣:它越小,對健康就越有害,因為大顆粒可以很好地被我們的肺部去除/過濾)。

問題是,當切換到直接噴射時,汽油發動機現在比配備柴油顆粒過濾器的柴油發動機產生更多的細顆粒(奇怪的是,媒體對此保持沉默,但 Autoplus 除外,它通常仍然是一個例外)。 但更一般地說,應該記住,僅在直接噴射時,柴油比汽油產生更多的有害物質。 所以真正需要看的不是燃料(汽油/柴油)看發動機是否結垢有害健康,而是是否有高壓直噴……因為這就是細顆粒物形成的原因和氮氧化物(媒體似乎不理解這一點,因此存在大量錯誤信息,對柴油燃料造成了誇大的損害)。

總而言之,柴油和汽油在排放方面變得越來越相似……這就是為什麼 2018 年之後生產的汽油配備了許多柴油顆粒過濾器。 即使柴油產生更多的氮氧化物(對肺部有刺激物),但現在由於添加了 SCR 催化劑,它們的含量也受到很大限制,SCR 催化劑會引起化學反應,在很大程度上破壞(或者更確切地說是轉化)它們。

簡而言之,這個虛假信息故事的贏家是國家,它增加了稅收收入。 事實上,許多人已經改用汽油,而且現在的消費量比以前多得多……順便說一句,看到媒體對大眾的影響程度令人非常不安,即使信息部分不正確。 (版權 fiches-auto.fr)

氮氧化物

柴油自然比汽油排放更多,因為燃燒不是很均勻。 這導致燃燒室中出現許多熱點(超過 2000 度),這些熱點是 NOx 排放源。 確實,導致NOx 出現的是燃燒的熱量:溫度越高,NOx 越多。 用於汽油和柴油的 EGR 閥也通過降低燃燒溫度來限制這一點。

然而,請注意,現代汽油也會產生相當多的稀薄/分層充氣(只能通過直接噴射實現),因為這會增加工作溫度。

基本上,應該記住,兩種發動機都會產生相同的污染物,但比例會根據我們談論的是直接噴射還是間接噴射而變化。 因此,最重要的是,噴射類型會導致污染物排放量的波動,而不僅僅是發動機是柴油或汽油的事實。

閱讀:柴油排放的污染物。

電熱塞?

柴油機和汽油機有什麼區別?

柴油發動機有電熱塞。 由於它是自燃的,因此要求燃燒室中有一個最低溫度。 否則,空氣-柴油混合物不一定會達到足夠的溫度。

即使在開始加速燃燒室加熱後,預熱也可以通過保持火花塞點燃來幫助限製冷污垢。

進氣量,區別?

柴油機沒有節氣門(計算機控制汽油,可變氣門汽油除外,在這種情況下不需要節氣門),因為柴油總是吸入相同量的空氣。 因此,不需要像蝶閥或可變閥那樣的控制阻尼器。

結果,在汽油發動機的進氣口處產生負真空。 該凹陷(柴油機上沒有)用於維修發動機的其他元件。 例如,它被制動助力器用於製動輔助(液體、盤式),這可以防止踏板拉緊(您可以注意到,當發動機關閉時,制動踏板在三泵後變得非常硬)。 對於柴油機,有必要安裝額外的真空泵,這無助於簡化一切設計(越多,用處就越小!因為它增加了故障數量並使整體複雜化。

學校招生 DIESEL

對於柴油,壓力至少為 1 bar,因為空氣自行進入進氣口。 因此,應該理解流量發生變化(取決於速度),但壓力保持不變。

學校招生 摘要

(低負載)

當您稍微加速時,節氣門體不會打開太多以限制氣流。 這會導致某種交通堵塞。 發動機從一側(右)吸入空氣,而節流閥限制流量(左):進氣口處形成真空,然後壓力在 0 到 1 bar 之間。

更多扭矩? 發動機轉速有限?

在柴油機上,動力傳輸方式不同:柴油機的拉力更強(與相同功率的汽油相比),但持續時間較短(速度範圍小得多)。 因此,我們通常會有這樣的印象:同等功率的柴油機比汽油機工作效率更高。 然而,這並不完全正確,因為權力進入的方式是不同的,本質上更加“分佈式”。 然後渦輪機的普及導致差距更大......

其實我們不應該只局限於扭矩,重要的是功率! 柴油機將具有更大的扭矩,因為其動力在較小的轉速範圍內傳遞。 所以基本上(我隨機取數字)如果我分配 100 hp 在4000轉/分鐘(像柴油機一樣的小範圍)時,我的扭矩曲線將位於較小的區域,因此需要最大扭矩或更大(在特定速度下,因為扭矩從一個速度變化到另一個速度)才能匹配功率為100馬力的汽油發動機。 將分佈在 6500 rpm 上(因此扭矩曲線在邏輯上會更平坦,從而使其不那麼高)。

因此,與其說柴油機具有更大的扭矩,不如說這種柴油機沒有做同樣的事情,無論如何,功率因數對發動機性能至關重要(而不是扭矩)。

哪個更好?

柴油機和汽油機有什麼區別?

老實說,不……選擇只會基於需要和願望。 這樣,每個人都會根據自己的生活和日常活動找到自己需要的發動機。

對於追求樂趣的人來說,汽油發動機似乎更適合:攀爬更具侵略性的砲塔、重量更輕、發動機轉速範圍更大、敞篷車的氣味更少、慣性更小(更具運動感)等。

另一方面,現代增壓柴油發動機的優點是在低轉速下具有更大的扭矩(不需要在塔上競賽以獲得“果汁”,這對於卡車來說是理想的),消耗會更低(性能更好)。 因此對於經常騎行的人很有用。

另一方面,現代柴油機已發展成為真正的燃氣裝置(渦輪、EGR閥、呼吸器、輔助真空泵、高壓噴射等),這導致可靠性方面的高風險。 我們越堅持簡單(當然,所有比例都保留,因為否則我們騎自行車......),就越好! 但不幸的是,汽油發動機也加入了採用高壓直噴的俱樂部(這導致污染,或者更確切地說是對生物有害的物質增加)。

情況正在發生變化,我們不應該沉迷於“柴油比汽油污染嚴重得多”等過時的偏見。 事實上,事實恰恰相反,因為柴油消耗的化石能源較少,但排放的污染物與汽油相同。 由於直接噴射,大量出現在汽油上......)。

閱讀:馬自達發動機試圖將柴油和汽油的品質結合在一台發動機中。

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丹尼爾的 發表評論:

作者(日期:2021年09:07:13)

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