2021-08-11 16:07:44 來源:汽車維修與保養(yǎng)
大家知道,現(xiàn)在很多車型配置的都是缸內(nèi)直噴的汽油機(jī)。有些人就會(huì)問:汽油機(jī)都能將汽油直接噴射在氣缸內(nèi)了,為什么不能像柴油機(jī)那樣直接壓燃呢?為什么還要用火花塞來點(diǎn)火呢?
讓我們分別從幾個(gè)方面來看看~
這就要先介紹一個(gè)物理化學(xué)術(shù)語——“閃點(diǎn)”。閃點(diǎn),是在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,使用某種點(diǎn)火源造成液體汽化而著火的最低溫度。
汽油的閃點(diǎn)可以小于28℃,而輕質(zhì)柴油的閃點(diǎn)在45-120℃,閃點(diǎn)低于61℃的油品為易燃品。
拿明火靠近柴油很難將其點(diǎn)燃,因?yàn)闅鉁?0℃遠(yuǎn)低于柴油的閃點(diǎn),這時(shí)候柴油依然很穩(wěn)定,沒有揮發(fā),所以很難點(diǎn)燃。
柴油并不像汽油那樣易于揮發(fā)成氣體,只有表面一層于空氣接觸,而汽油極易揮發(fā)產(chǎn)生汽油蒸汽與空氣比較充分的混合,這就像木頭和木材刨花的區(qū)別。
自燃點(diǎn)指的是可燃物在有氧氣的條件下發(fā)生自主燃燒的溫度,柴油自燃點(diǎn)才220℃,也就是說柴油只要與空氣混合,在220℃時(shí)就可以自行燃燒了。
汽油自燃點(diǎn)是427℃,活塞壓縮空氣后產(chǎn)生的高溫可以達(dá)到柴油的自燃點(diǎn)但無法達(dá)到汽油的自燃點(diǎn),所以柴油機(jī)可以用壓燃方式,而汽油機(jī)只能靠火花塞點(diǎn)燃。
火花塞是汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中將高壓電流引入氣缸產(chǎn)生電火花,以點(diǎn)燃可燃混合氣體的部件,主要由接線螺母、絕緣體、接線螺桿、中心電極、側(cè)電極以及外殼組成,側(cè)電極焊接在外殼上。
火花塞是電弧放電,不會(huì)產(chǎn)生明火,所以它只能點(diǎn)燃與氧氣混合均勻的氣態(tài)可燃物,我們平時(shí)看到的汽油在氣缸里最終要被充分蒸發(fā)汽化,只有這樣才能形成足夠的氣態(tài)可燃混合物。
但是柴油本身密度就大,而且性質(zhì)比汽油穩(wěn)定多了,這樣的燃料噴入氣缸后很難揮發(fā)成氣態(tài),大部分還是柴油小顆粒,無法形成足夠的可燃?xì)鈶B(tài)可燃混合物,所以火花塞是無法點(diǎn)燃柴油的。
汽油機(jī)是使用“預(yù)制混合氣”燃料的,也就是說做功沖程里需要燃燒的混合氣在點(diǎn)火前已經(jīng)準(zhǔn)備好了,只待點(diǎn)火時(shí)機(jī)一到火花塞將其引燃就行。
因?yàn)辄c(diǎn)燃的時(shí)機(jī)基本上發(fā)生在活塞到達(dá)上止點(diǎn)附近,這時(shí)候活塞會(huì)有一個(gè)換向動(dòng)作,因此可以看做這時(shí)燃燒空間是短時(shí)間恒定的,混合氣就在這一瞬間快速完成燃燒膨脹做功,這就是“定容加熱”的奧托循環(huán)。
而柴油機(jī)是在活塞接近上止點(diǎn)缸內(nèi)溫度高于其自燃點(diǎn)時(shí)開始向氣缸里噴油,霧化的柴油進(jìn)入氣缸后與空氣混合,由于溫度達(dá)到自燃點(diǎn),柴油開始燃燒,由于柴油燃燒速度慢,所以一次做功需要燃燒的柴油不會(huì)瞬間噴完,而是會(huì)持續(xù)向氣缸里噴射,結(jié)果就是氣缸里一邊燃燒一邊持續(xù)噴油,噴入的油繼續(xù)與空氣混合并且被引燃燃燒,膨脹的空氣持續(xù)推動(dòng)活塞,這就是定壓加熱的迪賽爾循環(huán),在英語里柴油機(jī)就叫做迪賽爾引擎。
有人問:為什么不能把汽油機(jī)的壓縮比做得更高,也像柴油機(jī)一樣在壓縮上止點(diǎn)噴油呢?這主要是因?yàn)槠偷娜紵俣忍炝?,燃燒過程不可控,很難把發(fā)動(dòng)機(jī)做得平順、柔和。
油品的物理特性決定了它們被“區(qū)別對(duì)待”。(文章內(nèi)容源于網(wǎng)絡(luò),如涉及版權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除)
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