柴油機和汽油機的區別初中物理 柴油機的概述

大家好！本文主要是為大家詳細介紹《初中物理中柴油機和汽油機的區別》的核心內容和《柴油機概述》的相關資料。希望對您有所幫助，請繼續閱讀。

如今，絕大多數家庭用車都是汽油發動機，只有極少數車型使用柴油發動機。汽油發動機給人的印象是安靜而快速。柴油機給人的感覺是轉速高、扭矩大。而且柴油機普遍比汽油機更省油。那么，為什么兩者之間存在這些差異呢？今天，我們就來說說汽油機和柴油機最大的區別。相信看完這些，你會對引擎有更深入的了解。

燃油的引燃方式不同

汽油機靠火花塞點燃進入氣缸的機油，而柴油機靠活塞產生的高溫壓縮空氣使柴油自行燃燒。由于汽油的自燃溫度較高，要實現汽油的壓燃是不現實的，只能靠火花塞產生的高溫來點燃汽油。柴油的自燃溫度相對較低。只要壓縮比足夠大，活塞壓縮空氣產生的溫度就足以使柴油自燃燃燒。

因此，柴油機的壓縮比一般都比較大，以便在壓縮沖程末期能產生足夠高的溫度。由于壓縮比越高，熱效率越高，所以柴油機的熱效率普遍高于汽油機。

燃燒方式不同

無論是柴油還是汽油，要想燃燒，首先要使油蒸發成燃油蒸汽，然后燃油蒸汽與空氣混合形成可燃混合物。

因為汽油是高度蒸發的，所以汽油發動機在火花塞點燃之前將汽油與空氣充分混合。例如，普通的汽油機在進氣沖程時噴射燃油，使汽油在進氣沖程和壓縮沖程中有足夠的空氣。蒸發、混合并形成均勻的可燃混合物的時間。當壓縮沖程接近尾聲時，火花塞產生電弧點燃混合氣，發動機就可以做功了。因為汽油的蒸發性很強，汽油進入氣缸后有足夠的時間與空氣混合，所以汽油機的噴油壓力不需要太高。

柴油機在進氣沖程和壓縮沖程中不噴油。只有在壓縮沖程結束，氣缸內溫度急劇升高時，噴油器才開始噴油。由于柴油粘度大，噴油壓力很高，柴油被噴成很小的霧滴。這些液滴在氣缸內遇到高溫后迅速蒸發并與空氣混合，然后自行燃燒。因此，柴油機在壓縮沖程末期開始噴油，邊噴邊燃燒。

上圖是汽油在氣缸中的燃燒過程。在火花塞被點燃之前，汽油已經完全蒸發并與空氣混合形成可燃混合氣。火花塞點燃后，電弧的熱量會點燃附近的混合氣，因為其他混合氣已經充分混合。濃度合適，所以這個小火苗可以迅速點燃其他混合物，燃燒速度非常快。

這是柴油在氣缸中燃燒的圖像。由于柴油是在壓縮行程末期一次性噴入氣缸，邊噴邊混合燃燒，容易出現混合不均勻現象。從圖中也可以看出有一定的黑煙，這是燃燒不充分。

動力控制方式不同

汽油機通過控制進氣量間接控制噴油量。進氣管上有一個部件叫做節氣門，它是由油門踏板控制的。節氣門就像一個閥門，控制進入氣缸的空氣量。油門踏板踩得越深，節氣門開得越大，進入發動機的空氣就越多。然后發動機控制計算機根據氣缸進氣量計算噴油量，從而控制發動機的功率輸出。

柴油機要簡單得多，功率直接由噴油量控制。柴油機沒有節氣門，氣缸總能獲得最大進氣量，然后通過控制噴油量來調節功率。輕踩油門踏板時，噴油量小，功率小。當油門踏板踩得很重時，噴油量會增加，動力會更強勁。

汽油機工作時，節氣門會在一定程度上阻礙進氣，因此活塞吸入空氣的阻力會增大，從而消耗更多的發動機功率。但是，柴油機沒有節氣門，活塞吸氣總是很容易，消耗的功率少，這也是柴油機熱效率高的原因之一。不過，現在的柴油機也有節氣門，但那主要是配合廢氣再循環系統來控制排放，這與汽油機的節氣門在用途上有很大區別。

了解了以上內容后，我們可以嘗試用以上理論來解釋生活中遇到的一些問題：

柴油機為什么容易冒黑煙？

柴油機比汽油機更容易冒黑煙。其實這是由柴油機特殊的燃燒方式決定的。

因為柴油機的油門直接控制噴油量，油門踩得比較大時噴油量會增加，但柴油機不能提前將柴油混合好，只能在時點噴入氣缸。壓縮行程結束。這么多的柴油是不容易和空氣充分混合的，一部分柴油還沒來得及蒸發混合就被高溫氧化成了碳粒，所以踩油門的時候柴油機非常容易冒黑煙。

現在排放要求提高了，柴油機不得不在排氣系統上安裝顆粒過濾器，過濾廢氣中的碳顆粒，所以現在的柴油機不容易冒黑煙，但這只是結果經過尾氣處理，發動機應該還是會冒黑煙的，只是我們看不到而已。

柴油機轉速為什么更低？

如果你開過柴油車，你會發現大部分柴油車的發動機轉速都低于汽油機。目前家用汽車發動機的紅線轉速在6000轉左右，更高的可達6500轉。柴油機的紅線轉速基本在4000-5000轉。

其實這是由燃燒方式決定的，因為柴油機是壓燃式的，所以必須在活塞壓縮最劇烈的時候將柴油噴入氣缸，這樣氣缸內的溫度就足夠高，以保證柴油的平穩燃燒。如果噴油早或晚，缸內溫度會下降，柴油可能無法燃燒。所以柴油機只能在壓縮沖程末期噴射一小段時間的燃油。如果柴油機轉速過高，壓縮沖程轉瞬即逝，柴油來不及完全燃燒。因此，柴油機的轉速一般較低。

柴油機噪音為什么更大？

柴油機的噪音主要來自兩個方面。一種是柴油機的油泵。由于柴油機的噴油壓力很高，普通的電子油泵根本無法滿足需求，所以柴油機采用機械油。泵，在工作的過程中難免會發出更大的噪音。如今很多直噴汽油機為了滿足排放法規也使用了高壓機械油泵，在怠速時也能明顯聽到油泵的噪音。不過和柴油機的噴油壓力相比還是小多了。

另一個原因就是柴油機燃燒的噪音了，因為柴油機沒有節氣門節流，所以氣缸里每次都可以最大限度地吸入空氣，足量的空氣再加上柴油機超高的壓縮比，在壓縮沖程末端氣缸內壓力非常高。此時柴油又在瞬間全部噴入氣缸劇烈燃燒，巨大的壓力和猛烈的燃燒就會導致柴油機燃燒噪音非常大。

以上內容就是關于柴油機和汽油機的區別初中物理和柴油機的概述的全部內容，是由小編認真整理編輯的，如果對您有幫助請收藏轉發...感謝支持！