为什么柴油机可以达到50%以上的热效率?
在中国市场,家用轿车中的柴油发动机并不多,但在欧美,柴油发动机是非常常见的机器,主要因为其节能性和强大的扭矩而受到许多消费者的喜爱。高扭矩是指车辆不需要特别高的转速就能获得很好的马力输出,对日常使用有帮助。车辆加速时无需降档即可获得足够的加速度,减少了变速箱带来的不利影响。
压缩比
柴油机的压缩比会比汽油机高,而内燃机的压缩比更高,工作效率更高。柴油机高于汽油机的压缩比。原因是柴油机压缩时只压缩空气。即使压缩比很高,也不会出现早期爆燃。而且柴油机通过压缩空气本身的温度瞬间点燃喷射的燃油,所以柴油机需要将空气压缩到柴油自燃温度以上。
汽油压缩混合物。理想情况下,混合气压缩到一定程度后会被火花塞点燃,但无法压缩到这么高的温度。所以汽油机不会过多压缩混合气来保证温度不会太高,而柴油机则需要更多的压缩来提升温度。压缩比直接关系到发动机的效率和扭矩,所以更高的压缩比柴油机可以输出更大的扭矩。
燃烧速度
众所周知,汽油机通过火花塞点燃混合气,火焰在火花周围蔓延,将混合气完全燃烧,而柴油机几乎是在柴油喷入燃烧室的瞬间被点燃,因此可以在更短的时间内完全燃烧。
气缸缸径冲程比
其实柴油机更喜欢长冲程小缸径,而汽油机更喜欢大缸径小冲程。因为扭矩是力x距离,在柴油机的应用中,不仅有更大的力,还有更长的距离(更长的曲轴和曲柄)来放大这个力。所有这些都转化为更大的扭矩。
比如有两款0.6L单缸发动机柴油机缸径80mm,冲程120mm;汽油机缸径100mm,冲程80mm,排量0.6L,但是柴油机的冲程要长很多。
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