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为什么柴油机压缩就可以点火,而汽油机却需要火花塞

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-03-28  浏览次数:728
核心提示:  我们都知道汽油很容易被点燃,而柴油却很难,人们都觉得火花塞点火能量更足,按理说不容易点燃的柴油应该用火花塞去帮助点燃
   我们都知道汽油很容易被点燃,而柴油却很难,人们都觉得火花塞点火能量更足,按理说不容易点燃的柴油应该用火花塞去帮助点燃,但事实上柴油机确没火花塞,而是靠压缩去点燃。这个问题可以从这几个方面来说明:

  1、为什么柴油不好点燃,汽油却更容易被点燃

  

 

  这就要说到“闪点”,闪点的意思用白话说就是“燃料在某个温度下可燃物质挥发,这些可燃物与空气混合后能够被明火点燃,那么这个温度就叫做闪点”。汽油的闪点在-50℃~-20℃,而柴油闪点是55℃。打个比方,气温20℃,用盆子分别装上汽油和柴油,拿明火靠近它们会发生什么情况呢?由于气温明显高于汽油的闪点,这时候汽油大量挥发,盆子里的汽油上方布满了与空气充分混合的油气,这时候遇到明火会瞬间燃烧,同时会把盆子里的汽油也引燃,由于燃烧需要空气,所以盆子里的汽油只是表面与空气接触的部分在燃烧。但是拿明火靠近柴油时却很难将其点燃,因为气温20℃远低于柴油的闪点,这时候柴油依然很稳定,没有挥发,所以很难点燃。

  2、柴油可以压燃是由于其自燃点低

  2、柴油可以压燃是由于其自燃点低

  

 

  自燃点指的是可燃物在有氧气的条件下发生自主燃烧的温度,柴油自燃点才220℃,也就是说柴油只要与空气混合,在220℃时就可以自行燃烧了。汽油自燃点是427℃,活塞压缩空气后产生的高温可以达到柴油的自燃点但无法达到汽油的自燃点,所以柴油机可以用压燃方式,而汽油机只能靠火花塞点燃。

  3、柴油机为什么不用火花塞

  

 

  火花塞是电弧放电,并不会产生明火,所以它只能点燃与氧气混合均匀的气态可燃物,我们平时看到的汽油在气缸里最终要被充分蒸发汽化,只有这样才能形成足够的气态可燃混合物。但是柴油本身密度就大,而且性质比汽油稳定多了,很不容易蒸发,见过柴油的朋友应该能感觉得到,柴油甚至像机油一样有一定粘稠度,这样的燃料喷入气缸后很难挥发成气态,大部分还是柴油小颗粒,无法形成足够的可燃气态可燃混合物,所以火花塞是无法点燃柴油的。

  4、汽油机为什么不用压燃

  说这一点时咱先别提那些处于实验室里的均质压燃技术,就目前普遍技术条件来看汽油机不适合压燃,由于汽油非常容易挥发,所以气缸里进入的汽油基本上全部与空气混合均匀了,这时候如果达到自燃点的话所有汽油蒸汽会同时燃烧,这就不能叫做燃烧了,应该叫做爆炸,这对发动机的损伤是致命的,不明白的可以想象一下放炮竹。

  

 

  5、柴油机与汽油机的燃烧特性有极大的区别

  汽油机是使用“预制混合气”燃料的,也就是说做功冲程里需要燃烧的混合气在点火前已经准备好了,只待点火时机一到火花塞将其引燃就行。因为点燃的时机基本上发生在活塞到达上止点附近,这时候活塞会有一个换向动作,因此可以看做这时燃烧空间是短时间恒定的,混合气就在这一瞬间快速完成燃烧膨胀做功,这就是“定容加热”的奥托循环。

  

 

  而柴油机是在活塞接近上止点缸内温度高于其自燃点时开始向气缸里喷油,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,由于柴油燃烧速度慢,所以一次做功需要燃烧的柴油不会瞬间喷完,而是会持续向气缸里喷射,结果就是气缸里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,膨胀的空气持续推动活塞,这就是定压加热的迪赛尔循环,在英语里柴油机就叫做迪赛尔引擎。

 
 
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