燃烧特性不同!为何柴油发动机功率小?

互联网 | 编辑: 顾沈伟 2008-01-24 18:30:00转载 一键看全文

比较关心柴油发动机的车友

比较关心柴油发动机的车友常常会发现,同排量的汽油车和柴油车,在功率和扭矩上会有很大差别。一般来说同排量的柴油发动机比汽油发动机要小得多,但扭矩却更大。例如曾经装配在一汽大众宝来上的TDI柴油发动机,采用了多项先进技术,排量为1.9升涡轮增压,功率却只有100马力,比同样装配在宝来上的1.8升涡轮增压汽油发动机的功率小近三分之一,而扭矩则达到240nm,比这台1.8T汽油发动机要大20牛米。这是为什么呢,它们之间怎么会有如此大的差别呢。

『宝来1.9TDI的外观』

这时由于柴油的燃烧特性决定的,也正因为其这种燃烧特性,导致了柴油发动机与汽油发动机不同的工作方式。我们知道柴油发动机和汽油发动机相比虽然也要经过吸气、压缩、做功和排气四个行程,但由于这两种燃料的燃烧特性不同,它们之间采用了不同的点火方式。我们知道普通汽油发动机在进气时是吸入的油气混合物,而这些混合气体在压缩以后,通过火花塞将其点燃。

而柴油发动机在进气行程吸入的是纯空气,当压缩行程时活塞快接近上止点时,柴油机的喷油泵将柴油加压通过喷油器喷入气缸,与压缩后的高温高压空气混合,形成可燃混合气。由于柴油发动机的压缩比很高,所以在压缩终止后气缸内的压力和温度仍然很高,大大超过柴油的自燃温度,因此在很短的时间内便与空气混合立即自燃。这时气缸内压力、温度同时升高,在高压的推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转做功,废气经排气管排放到大气中。因此我们可以看出,柴油发动机并没有点火系统,它是采用压燃式的,而汽油发动机才是真正由点火系统“点燃”的。

『宝来1.9TDI的发动机』

 

柴油发动机采用这样的“点火”方式,是由于其燃烧特性决定的。柴油与汽油截然不同,它不容易被点燃,像我们平时直接用火苗去点燃一碗柴油,是很难点燃的。柴油这种特性导致了其燃烧速度很慢,而且柴油发动机这样的压燃方式也注定发动机难以将转速设计得很高,因为无力从燃烧速度还是“点燃”的方式来看,柴油发动机的“点火”和燃烧速度都不可能达到汽油发动机的水平。

因此柴油发动机的转速一般都不高。我们知道,发动机的功率是通过扭矩乘以转速得来,在扭矩一定的前提下转速越小它的功率值也就越小。在汽油发动机领域,工程师们一般也都是通过提升发动机转速的方法来获得更大的功率,因为相对于扭矩来说,提升转速更容易实现。而柴油发动机由于燃烧特性,它的燃烧速度无法满足更高的转速,从而限制了其功率的提升,所以一般柴油发动机的最大功率值都不是很大。

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