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柴油车比起汽油车,居然这么会省油,感觉以前损失好多亿!

2019-11-03 04:00:00 老侯解车
卡车之家
老侯解车

汽车构造与原理深度解析,汽车维修知识普及

大家都知道,在卡车、大中型客车以及各种工程机械上,搭载的都是柴油发动机。其中的道理就是柴油机更省油并且动力更足。很多人感到奇怪,为什么同等排量的柴油车比汽油车更省油?下面我们就来探讨这个问题。

柴油车比起汽油车,居然这么会省油,感觉以前损失好多亿!

1、柴油比汽油的能量密度更高

汽油的主要成分是异辛烷,而柴油的主要成分是是含9到18个碳原子的链烷、环烷或芳烃,一般用十六烷值来表示。比起汽油来,柴油含有更多更长的碳原子链。同时柴油比汽油密度更高(汽油的密度0.725g/ml,而柴油的密度是0.83~0.855g/ml)。

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所以,柴油比汽油有更高的能量密度。平均算来,每升的柴油含有的能量是每升的汽油含有能量的1.2倍。即每燃烧1升的柴油所释放的能量,相当于燃烧1.2升的汽油所释放的能量。

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2、柴油机的压缩比更高,热效率更高

柴油机的压缩比一般在16:1~22:1之间,最高可以做到26:1;而汽油机的压缩比在8:1~11:1之间。

可以看出,柴油机的压缩比要远高于汽油机。一般来说,压缩比越高,燃油转化率也越高,能获得更高的燃烧效率,所以柴油机的热效率一般高于汽油机。在现阶段,汽油机的热效率普遍在30%~40%之间,而柴油机可以达到35%~45%。

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有人可能会说,那么汽油机为什么不可以将压缩比做大一点呢?

这主要是因为,汽油的燃烧速度很快,如果压缩比过大,汽油和空气的混合气被压缩的过于猛烈,在燃烧过程中就会出现爆燃。

这是一种对发动机害处极大的燃烧状态。在设计发动机时,压缩比与燃料的匹配,主要就是看是否会发生爆燃。所以,汽油机的压缩比相对较低,主要就是为了避免爆燃。

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3、柴油机的混合气浓度更低,并且采用压燃式;而汽油机的混合气一般都控制的标准浓度范围,利用火花塞点火。

柴油机的混合气是在压缩行程终了时才开始的,喷入的柴油立即发火燃烧,柴油与空气的混合是不均匀的,并且空气始终是过量的,它的空燃比可以高达20:1。

而汽油机中汽油与空气是在整个压缩行程中充分混合的,当到达上止点时火花塞点火燃烧,它的空燃比一般严格控制在14.7:1。压燃比点燃更节约能量。

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那么汽油机为什么不能采用低浓度的混合气压燃呢?

大家知道,发动机工作有四个行程,分别是进气、压缩、作功、排气。当柴油发动机处于压缩上止点时,缸内温度可以达到500~800℃。

由于柴油的燃点是220℃,所以此时喷入柴油,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧;而汽油机的缸内温度只有300~400℃,但是汽油的燃点是427℃,所以此时即使喷入汽油,汽油也不会燃烧,必须使用火花塞点火来引燃它。

因此汽油机是无法实现压燃的。并且汽油混合气是有点火极限的,如果混合气的浓度低于17:1,就很难点燃了。

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综上所述,柴油有更高的能量密度、有更高的热效率、可以采用低浓度的可燃混合气,可以使用更节能的混合气燃烧方式,因此柴油机的油耗要明显低于汽油机。

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柴油机还有一个优势是发动机的低速扭矩更大,这一点对于货车和越野车来说特别适用。

所以,柴油机在大型货车、工程机械以及一些越野车上得到了广泛的应用。但是它在工作时噪音大,振动大,排放也比汽油机差,同时柴油是国家的重要战略物质,所以,柴油机在家庭轿车中很难推广开来。(文/卡家号:老侯解车)

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