柴油机与汽油机的异同以及柴油机的发展

《柴油机与汽油机的异同以及柴油机的发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、柴油机与汽油机的异同以及柴油机的发展汽油机与柴油机的异同汽油发动机和柴油发动机都属于内燃机，都是燃烧燃料后通过推动气缸内活塞作往返运动来将燃料中的化学能量转换成为驱动车辆前进的机械能量，因此两者的工作原理大体是相同的。汽油发动机与柴油发动机的最主要的区别在于燃料物理特性所引起的点火方式的区别，从而表现出各自不同的热效率、经济性，以及外形特点等。比较如下：汽油发动机柴油发动机燃料汽油柴油燃料能量密度柴油为各日常燃料中最高，比液化天然气高出近1倍，比汽油高出10％以上燃料挥发性较强不易挥发燃料燃点220-250℃着火点较高点火方式火花塞点燃压燃式压缩比一般≤10一般为

2、16-22热效率35%45%经济性柴油机较高，比汽油节油15%-30%特点体积小、重量轻、起动性好，价格便宜，最大功率时的转速高；振动及噪声小可靠性高，比较笨重，体积较大，成本较高，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬季冷车时起动困难应用载客汽车、轿车大、中型载重货车(近年逐步应用于轿车)汽油发动机中，油气混合气进入气缸后，在压缩接近终了时由火花塞点燃。因此，汽油发动机需要一套控制何时让火花塞工作的点火系统，为保证汽油机的正常工作，必须精确控制火花塞放电的时刻和火花能量的大小，故燃料供给系和点火系是发生故障比例较高的部位。此外由于汽油的燃点较低，汽油机的压缩比就不能太高，

3、以免油气自燃，因此其热效率和经济性较柴油机为差。汽油机的优点在于其体积小、重量轻、价格便宜、起动性好，最大功率时的转速高，工作中振动及噪声小。因此在载客汽车，特别是轿车中，汽油机得到了广泛的应用，特别是在我们国家目前生产的绝大多数轿车，都是采用汽油发动机作为自己的动力系统。汽油机缸内直喷作为新技术前景喜人。缸内直喷的原理是通过均匀燃烧和分层燃烧，实现了高负荷、尤其是低负荷下的燃油消耗降低，动力还有很大提升，在部分负荷时仍具有的巨大节油作用。柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度，使空气温度超过柴油的自燃燃点，这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。因此

4、，柴油发动机无需点火系。同时，柴油机的供油系统也相对简单，因此柴油发动机的可靠性要比汽油发动机的好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油机压缩比很高。热效率和经济性都要好于汽油机，同时在相同功率的情况下，柴油机的扭矩大，最大功率时的转速低，适合于载货汽车的使用。柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高；另外，柴油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬季冷车时起动困难。在环保方面，柴油机的二氧化碳排放平均比汽油机的低30%-35%。柴油发动机的主要研发技术　　柴油机根据其功率和转速的不同，将柴油机分为低速机、中速机、和高速机。传统的柴油发动机比较笨重

5、，噪声、振动较高，炭烟与颗粒排放比较严重，所以一直以来主要应用于船舶、快艇、大型客货车等，很少受到轿车的青睐。但随着近年来柴油机技术的进步，一批先进的技术，例如电子调速器系统、电控直喷、共轨、涡轮增压、中冷等技术得以在柴油发动机上应用，使原来柴油发动机存在的缺点得到了较好的解决。一、柴油发动机涡轮增压直接喷射技术　　今天的柴油机由于采用了涡轮增压直接喷射技术(TurboDirectInjection,简称TDI)，彻底改变了原来那种令人厌恶的冒黑烟、功率低的旧形象，且寿命更长，动力更强劲。与传统的柴油喷射系统中：无论是直列泵还是分配泵，都是由一只油泵向所有的喷油器

6、供油，这种结构最大的缺点是喷射压力低，喷油时刻和喷油量也很有限。而TDI柴油机从根本上克服了这些缺陷，它的每一个气缸都有一个独立的泵喷嘴，由于取消了油管，喷射压力得以大幅度的提高，而电脑控制系统的引入使喷射的时间控制更精确，另外还能通过预喷射进一步降低排气污染。此系统的核心部件为控制单元和泵喷嘴。泵喷射系统在技术上的突破使柴油轿车的扭矩、车速有了极大的进展，使柴油发动机达到了平稳、高效燃烧的理想状态，并降低了燃烧噪声、降低了尾气中的NOx的含量。   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二、共轨柴油喷射系统   　共轨系统将燃油压力产生和燃油喷射分离开来，如果把

7、单体泵柴油喷射技术比做柴油技术的革命的话，那共轨就可以称作反叛了，因为它背离了传统的柴油系统而近似于顺序汽油喷射系统。共轨系统开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径　　共轨系统与之前以凸轮轴驱动的柴油喷射系统不同，共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器，燃油轨中的燃油压力由一个径向柱塞式高压泵产生，压力大小与发动机的转速无关，可在一定范围内自由设定。共轨中的燃油压力由一个电磁压力调节阀控制，根据发动机的工作需要进行连续压力调节。电控单元作用于喷油器电磁阀上的脉冲信号控制燃油的喷射过程。喷油量的大小取决于

8、燃油轨中的