汽油发动机_汽油发动机的工作原理
1.汽油发动机是什么意思?
2.发动机分类
汽油发动机是指以汽油作为燃料,将化学能转化为机械能的热机,经过压缩燃料混合气达到一定的温度和压力后,用火花塞点燃,使气体膨胀做功。汽油发动机通过燃烧气缸内的汽油产生动能,带动连在活塞上的曲柄连杆机构,围绕曲轴做往复的圆周运动而输出动力。汽油发动机具有转速高、启动和加速性能较好、运转噪声低、舒适性好等优点。在相同功率条件下,汽油机的尺寸与质量都较柴油机小。发动机是一种能够把其他形式的能转化为机械能的机器。
汽油发动机是什么意思?
文?Ronan?Glon
柴油汽车在人们心中留下了不好的刻板印象,但是柴油技术其实早已在不断改进中变得更清洁、更强大,甚至在某些情况下柴油发动机比汽油发动机具有更大的优势,在保证清洁环保的同时也能保证强大的性能。让我们来为你分析汽油发动机和柴油发动机之间的不同。
机械原理的差异
柴油发动机和汽油发动机同属于内燃机,这意味着它们都是将燃料引入发动机,让燃料和空气混合并压缩,并取不同的点火方式点燃,然后驱动活塞向下转动曲轴,曲轴连接到车辆的变速器,并最终转动车轮。然后活塞在气缸中向上移动,将燃烧的气体从发动机和排气管中推出来作为排气,这样的循环每秒进行多次以达到持续输出动力的目的。
而决定动力的很大因素在于汽缸的数量,发动机的气缸越多,发动机的运转就越顺畅,燃料燃烧就更有效率,动机就能产生更多的动力。然而,发动机气缸越多,发动机就越复杂,机械效率就越低。甚至钢瓶的配置方式对性能、振动和其他因素也有影响,无论是柴油发动机还是汽油发动机都深受其影响。
柴油发动机和汽油发动机的关键性不同在于点火方式。在汽油发动机中,空气和燃料被压缩,在循环的关键时刻,火花塞点燃了混合物。但在柴油发动机中没有火花塞,而是当柴油和空气受到足够的挤压时,极端压缩产生的热量足以使混合物自行燃烧。这就是所谓的“压缩点火”,它是柴油机工作的基础。汽油发动机同样可以使用压缩点火,但是会对发动机本身产生影响,只有柴油发动机才能很好地利用它。
价格差异
如果说把汽油比作水,那么柴油就像是更粘稠的糖浆,这样的差距让柴油比汽油更强劲,但是同样也比汽油更贵。不过在同样的路程里,使用的柴油数量要比汽油要少,但是考虑到后续的维护内容,柴油发动机和汽油发动机的燃料成本是几乎相同的。
但是柴油使用者还有另外一种选择:生物柴油。生物柴油来源是非石油,比如我们常见的油炸油或植物油。事实上,第一台柴油发动机使用的是花生油衍生柴油,而且比起自制汽油的危险性和复杂性,自制柴油的难度和安全性要好得多。
让你的柴油车能使用生物柴油需要一些小修改,因为这需要考虑到你的燃料中生物柴油的百分比,将生物柴油和普通柴油混用才能实现最大效率,而且取决于制造设备的成本、油源以及时间成本,也会导致每个人的价格有所不同。
功率输出:马力与扭矩
马力和扭矩是体现柴油发动机机和汽油发动机最直接的数据,马力是功率的量度,扭矩则是发动机在传动系上扭转力的量度。大型汽车都使用柴油发动机,因为它的强大扭矩能够帮助它很好的移动重物。但是柴油机的马力不高,比起平级的汽油机要想的稍弱,这也是很多跑车都用汽油机的原因。
但是人们已经度过了对马力的追求,现在的消费者们更喜欢扭矩,踩下油门,柴油发动机反应迅速配合上一个优秀的变速箱,能为消费者们带去非常安心的强劲性能。虽然柴油机无法像汽油机那样轻易突破极限,但是在现实生活中也无法用到这些极限,而更贴近现实的柴油机才是真正的贴心。
可靠性
因为柴油发动机使用压缩点火,这个力量能够轻易破坏汽油机,所以柴油发动机非常坚硬,同时没有太多复杂的零件,它们非常可靠,不需要精心的照料。而且柴油发动机的重量损失缺陷,随着技术发展已经被克服,现在它的重量能做到和汽油机相当。
此外,柴油发动机比燃气发动机更简单,因为它的运行没有火花塞和相关的电力系统。所以现在的部分车型可以使用柴油,但是同时保留了汽油机的性能,兼具汽油里程和柴油的可靠性。
而且柴油发动机的好处还在于,它的结实耐用让它很长一段时间之内都不要维护,而且即便是维护修理,它的费用也要比汽油发动机要小得多。
污染
传统柴油汽车被人嫌弃的原因就是污染,但是在不断的改进之下,如今的柴油发动机早已变得非常清洁,并且在大型钻井平台、皮卡和汽车中广泛使用。但是由于柴油的先天限制,它无法像汽油那样燃烧干净,但是汽车行业正在逐渐将柴油中的硫等污染物质减少,让柴油车型也能够成为常用车型。
而且在处理污染方面,已经取得了不小的进步。许多柴油车型在使用独的添加剂,叫做亚细亚,又称AdBlue。AdBlue是一种以尿素为基础的液体添加剂,存放在车上的一个小油箱中,用于处理柴油废气,使其更清洁。
噪音
早期的柴油动力车型,就像是拖拉机一样嘈杂。即便是当时的奔驰也无法避免这一问题,但随着技术进步,柴油机的NVH问题已经随着它的黑烟从柴油机上消失了。大部分柴油车驾驶起来和汽油车没太多不同,甚至如果你不事先告知的话,乘客们也不会感受到这其中的不同。
总结
也许柴油发动机曾经是污染和噪音的代名词,但是如今的它却已经逐渐摆脱了这些旧时代的问题,而且凭借着更贴近生活的特质,柴油发动机比汽油发动机更适合普通人使用,只要它能符合国家出台的排放标准,那么你就不需要为它过度担心,毕竟柴油发动机的可靠是有目共睹的表现。
(文?栗子|源自digtaltrends)
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
发动机分类
汽油机是指以汽油为燃料,将化学能转化为机械能的热机。压缩后的燃油混合气达到一定温度和压力后,由火花塞点燃,使气体膨胀做功。发动机通过在气缸内燃烧汽油产生动能,带动与活塞相连的曲柄连杆机构绕曲轴做往复圆周运动输出动力。汽油机具有转速高、起动加速性能好、运行噪音低、舒适性好等优点。在相同功率条件下,汽油机的尺寸和质量都小于柴油机。发动机是一种能将其他形式的能量转化为机械能的机器。
汽油发动机
汽油发动机(GasolineEngine),是以汽油作为燃料的发动机。由于汽油粘性小,蒸发快,可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸,经过压缩达到一定的温度和压力后,用火花塞点燃,使气体膨胀做功。汽油机的特点是转速高,结构简单,质量轻,造价低廉,运转平稳,使用维修方便。汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用,至今不衰。
按燃料供给方式的不同,汽油发动机又可分为化油器式及喷射式(或称电喷式)两大类。化油器常见于老车型的发动机上,现在大部分发动机使用喷射式燃料供给方式。在喷射式汽油机中,汽油可在进气口喷射,也可在进气冲程期间直接向气缸内喷射;喷油过程可由计算机程序控制,燃料可更均匀地分配给各个气缸;同时,由于不需要喉管而减少厂进气的阻力等,可提高气缸内的平均有效压力和热效率;此外,还可以减弱或避免爆震燃烧。
相对于柴油机,汽油机热效率低于柴油机,且油耗较高,点火系统比柴油机复杂,可靠性和维修的方便性也不如柴油机。
汽车发动机(指往复式内燃机)根据不同的特征分为以下几类:
●按活塞运动方式分类:活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。前者活塞在汽缸内作往复直线运动,后者活塞在汽缸内作旋转运动。(后者应用于转子发动机)
●按照进气系统分类:内燃机按照进气系统是否用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。若进气是在接近大气状态下进行的,则为非增压内燃机或自然吸气式内燃机;若利用增压器将进气压力增高,进气密度增大,则为增压内燃机。增压可以提高内燃机功率。
●按照气缸排列方式分类:内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式、双列式和三列式。单列式发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的。双列式发动机把气缸排成两列,两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机,若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。三列式把气缸排成三列,成为W型发动机。
●按照气缸数目分类:内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸、十六缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多用三缸,四缸、六缸、八缸发动机。
●按照冷却方式分类:内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被广泛地应用于现代车用发动机。
●按照行程分类:内燃机按照完成一个工作循环所需的冲程数可分为四冲程内燃机和二冲程内燃机。把曲轴转两圈(720°),活塞在气缸内上下往复运动四个冲程,完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),活塞在气缸内上下往复运动两个冲程,完成一个工作循环的内燃机称为二冲程内燃机。汽车发动机广泛使用四冲程内燃机。
●按气门机构种分类:侧置气门(SV)发动机、侧置凸轮轴(OHV)发动机、顶置凸轮轴(OHC)发动机、可变气(VTEC)发动机和Desmo气门机构发动机。
●按燃油供应方式分类:化油器发动机、电喷发动机、直喷发动机。
●按照所用燃料分类:内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机;使用柴油为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机_?目前,应用最广,数量最多的发动机为水冷、四冲程往复式活塞内燃机,其中汽油机用于轿车和轻型客车、货车上,而大客车和中、重型货车发动机多为柴油机。少数轿车和轻型客、货车发动机也有用柴油机的。
柴油发动机
柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。它是由德国发明家鲁道夫·狄塞尔(RudolfDiesel)于1892年发明的,为了纪念这位发明家,柴油就是用他的姓Diesel来表示,而柴油发动机也称为狄塞尔发动机。
柴油发动机的优点是功率大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方,每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸发,而其自燃温度却较汽油低,因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要是,柴油发动机气缸中的混合气是压燃的,而不是点燃的。柴油发动机工作时进入气缸的是空气,气缸中的空气压缩到终点时,温度可达500-700℃,压力可达40—50个大气压。活塞接近上止点时,发动机上的高压泵以高压向气缸中喷射柴油,柴油形成细微的油粒,与高压高温的空气混合,柴油混合气自行燃烧,猛烈膨胀,产生爆发力,推动活塞下行做功,此时的温度可达1900-2000℃,压力可达60-100个大气压,产生的功率很大,所以柴油发动机广泛的应用于大型柴油汽车上。
而柴油机在节能与二氧化碳排放方面的优势,则是包括汽油机在内的所有热力发动机都无法取代的,因此,先进的小型高速柴油发动机,其排放已经达到欧洲III号的标准,成为“绿色发动机”,目前已经成为欧美许多新轿车的动力装置。
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