汽油機(jī)和柴油機(jī)

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1、汽油機(jī)和柴油機(jī)交通102葉潔摘要：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都屬于內(nèi)燃機(jī)，都是燃燒燃料后通過推動(dòng)氣缸內(nèi)活塞作往返運(yùn)動(dòng)來將燃料中的化學(xué)能量轉(zhuǎn)換成為驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)的機(jī)械能量，因此兩者的工作原理大體是相同的。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的最主要的區(qū)別在于燃料物理特性所引起的點(diǎn)火方式的區(qū)別，從而表現(xiàn)出各自不同的熱效率、經(jīng)濟(jì)性，以及外形特點(diǎn)等。本文主要通過介紹汽油機(jī)和柴油機(jī)的各自工作原理及點(diǎn)火方式的異同，進(jìn)而從混合器形成、燃油供給系統(tǒng)、空燃比等方面闡述他們的不同，希望能幾次幫助大家更好的理解汽油機(jī)和柴油機(jī)【關(guān)鍵詞】汽油機(jī)、柴油機(jī)、燃油供給系統(tǒng)、空燃

2、比、燃油特性、正文1柴油機(jī)的工作原理柴油機(jī)的工作方式是將燃料與空氣混合后在機(jī)器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。其點(diǎn)火過程分為四個(gè)過程：（1）進(jìn)氣行程：起動(dòng)機(jī)通電帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)使活塞自上而下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開，新鮮空氣進(jìn)入氣缸和燃燒室（1）壓縮行程：活塞從下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)，進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉，吸入氣缸內(nèi)的空氣受到活塞的壓縮，壓力提高，溫度也隨之升高。（2）做工行程：當(dāng)活塞壓縮到上止點(diǎn)，噴油器向燃燒室噴入霧狀柴油，油霧與壓縮空氣充分混合，形成高溫高壓的燃?xì)?，并開始自行著火燃燒，混合汽膨脹做功

3、，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對外輸出功（3）排氣行程：活塞從下止點(diǎn)往上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，燃燒廢氣在活塞的推動(dòng)下排出燃燒室外，完成一個(gè)工作行程，這時(shí)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周當(dāng)柴油機(jī)完成排氣行程后，在曲軸飛輪總成的慣性力作用下，又重復(fù)上述工作循環(huán)過程，使柴油機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)對外輸出功率。2汽油機(jī)的工作原理（1）進(jìn)氣行程：在這個(gè)過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉。隨著活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，活塞上方的氣缸容積增大，從而使氣缸內(nèi)的壓力將到大氣壓力以下，即在氣缸內(nèi)造成真空吸力，這樣空氣便經(jīng)由進(jìn)氣管道和進(jìn)氣門被吸入氣缸，同

4、時(shí)噴油嘴噴出霧化的汽油與空氣充分混合。在進(jìn)氣終了時(shí)，氣缸內(nèi)的氣體壓力約為0.075－0.09MPa。而此時(shí)氣缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度已經(jīng)升高到370-400K。（1）壓縮行程：為使吸入氣缸的可燃混合氣能迅速燃燒，以產(chǎn)生較大的壓力，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出較大功率，必須在燃燒前將可燃混合氣壓縮，使其容積縮小、密度加大、溫度升高，即需要有壓縮過程。在這個(gè)過程中，進(jìn)、排氣門全部關(guān)閉，曲軸推動(dòng)活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)一個(gè)行程，即壓縮行程。此時(shí)混合氣壓力會(huì)增加到0.6-1.2MPa，溫度可達(dá)600-700K。（2）膨脹行程（作功行程）：在這個(gè)過程

5、中，進(jìn)、排氣門仍舊關(guān)閉。當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，火花塞發(fā)出電火花，點(diǎn)燃被壓縮的可燃混合氣。可燃混合氣被燃燒后，放出大量的熱能，此時(shí)燃?xì)獾膲毫蜏囟妊杆僭黾?。其所能達(dá)到的最大壓力可達(dá)3-5MPa,相應(yīng)的溫度則高達(dá)2200-2800K。高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使曲柄旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械能，除了維持發(fā)動(dòng)機(jī)本身繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)外，其余即用于對外做功。在活塞的運(yùn)動(dòng)過程中，氣缸內(nèi)容積增加，氣體壓力和溫度都迅速下降，在此行程終了時(shí)，壓力降至0.3-0.5MPa，溫度則為1300-1600K。（3）排氣行程：當(dāng)膨脹行程（作功行程）接

6、近終了時(shí)，排球門開啟，考廢氣的壓力進(jìn)行自由排氣，活塞到達(dá)下止點(diǎn)后再向上止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，強(qiáng)制降廢氣強(qiáng)制排到大氣中，這就是排氣行程。在此行程中，氣缸內(nèi)壓力稍微高于大氣壓力，約為0.105-0.115MPa。當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)，排氣行程結(jié)束，此時(shí)的廢氣溫度約為900-1200K。3汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別由上面我們已經(jīng)看出汽油機(jī)與柴油機(jī)在點(diǎn)火工作四個(gè)行程并沒有太大區(qū)別，但由于他們的燃料物理特性不同，因此也導(dǎo)致了他們的巨大差別燃料的理化性能決定了汽油機(jī)是點(diǎn)燃，而柴油機(jī)則是壓燃。汽油機(jī)柴油機(jī)汽油與空氣缸外混合，進(jìn)入可燃混合氣進(jìn)入氣缸的是純空

7、氣電火花點(diǎn)燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒有點(diǎn)火系無點(diǎn)火系無噴油器有噴油器(1)燃料特性：柴油：粘度大、揮發(fā)性差、自燃性好汽油：粘度小、揮發(fā)性好、燃點(diǎn)相對于柴油高（2）燃油供給系統(tǒng)：柴油機(jī)：傳統(tǒng)的為燃油噴射系統(tǒng)，又稱為泵→管→嘴系統(tǒng)。柴油機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較汽油機(jī)復(fù)雜，高壓油泵需要一套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)，并要帶一套調(diào)速機(jī)構(gòu)。近代柴油機(jī)很多應(yīng)用了高壓共軌電控系統(tǒng)、單體泵電控系統(tǒng)。汽油機(jī)：汽油機(jī)主要采用化油器式燃料供給系統(tǒng)；近代汽油機(jī)借鑒直噴柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，更多的采用了電噴系統(tǒng)（分進(jìn)氣道噴射和氣缸內(nèi)噴射兩種）。（3）空燃比：柴油機(jī)：柴油機(jī)

8、空燃比只有一種情況：α＞1；柴油機(jī)可實(shí)現(xiàn)高增壓中冷技術(shù)，電控化較汽油機(jī)易實(shí)現(xiàn)。因而具有升功率高、動(dòng)力強(qiáng)勁、燃燒更完全和經(jīng)濟(jì)性好、排放低等顯著特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)汽油機(jī)：汽油機(jī)空氣燃料比有三種狀態(tài)：α＞1；或α＝1；或α＜1。汽油機(jī)動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)性相對較低，廢氣排放控制技術(shù)要求更高、更難。汽