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            1. 汽車教學設備方案

                歡迎國內外新老客戶來電來 函洽談合作,索取,了解汽車教學設備方案!真誠期待與您攜手 共創美好明天!

              廣東中才教學儀器有限公司是一家專業生產優質汽車教學設備的企業,專業提供汽車實訓設備,汽車教具,汽車教學儀器,新能源汽車教學設備,新能源汽車實訓設備,發動機實驗臺,全車電器示教板,汽車實訓室方案的汽車教育裝備科技企業,始終以良好的汽車教學設備品牌形象取勝于社會和市場,為汽車教學儀器事業的騰飛作出更大貢獻。

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              解讀汽車發動機(二) 汽油機VS柴油機

              發布時間 2018-07-11

                

                 

              能量:物質運動的一種度量。汽車教學儀器批發商主要是以教學和實驗為目的。利用汽車教學儀器設備,進行汽車實訓教學,通過實訓臺的學習,學生能熟練掌握例如汽車發動機或其他部位的拆裝;汽車故障的診斷、檢測、排故。對應于物質的各種運動形式,能量也有各種形式,彼此可以互相轉換,但總量不變。熱力學中的能量主要指熱能和由熱能轉換而成的機械能。我們汽車的發動機,正是將化石燃料中蘊含的化學能轉化成機械能,從而推動汽車行駛。

                內燃機的誕生。汽車實訓設備對于上路會膽小/緊張/恐懼/害怕的新手,都是很有幫助的,在家里可以完全方便大膽的開車,消除一切因為不熟練產生的負面因素,可真實模擬道路訓練,有紅綠燈,行人,高速,小區,惡劣環境,各種天氣等多種真實場景供您練習。我們將其歸為兩類:奧托循環特性的燃氣機和汽油機,狄賽爾循環特性的柴油機?,F代燃氣發動機基本等同于汽油機,缸內直噴汽油機雖結構有變化,但做功機制仍屬奧托循環范圍之內。為了方便解讀,下文都稱之為汽油機和柴油機。

                說到發動機的原理,很多讀者都會脫口而出:四沖程發動機分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個階段。汽油機吸入混合氣,然后壓縮至上止點,火花塞跳火點燃混合氣,燃燒做工把活塞推至下止點,隨即向上排出廢氣;柴油機區別在于吸入純空氣,在上止點位置將柴油噴入被壓縮的熱空氣內點燃做功。

                但我們是否曾經疑問過,汽油機為什么要有火花塞?柴油機為什么不能噴入汽油?為什么說柴油機更有力,更省油但平順性卻不理想?好吧,小編在此文中用對比的方式,解讀汽汽油機和柴油機的工作原理。

                表面上看,兩種熱機在進氣和燃料的引燃方式有著區別,雖然看起來都是燒油,發力,但就是在活塞處于頂端,燃燒的一霎那,幾個毫秒之內發生的事兒,讓兩種機器有著不同的特質。這也就是小編經常提起的奧托循環和狄賽爾循環的差異。

                兩種循環工作狀態和對應的p-v圖左側為狄賽爾循環,右側為奧托循環

                兩種循環的工作程序

                我們先說左側的奧托循環。如上圖所示,p代表缸內壓力,v代表缸內容積,A-B吸氣沖程,活塞向下吸氣,此時燃氣的壓強幾乎保持不變;B-C絕熱壓縮沖程,活塞向上運動壓縮,使氣體壓強增加,這時活塞對氣體做功,消耗了機械能,增加了氣體的內能;C-D等容燃燒過程,氣體突然燃燒,壓強激增,在這瞬間體積還來不及變化,所以可把它看作是等容變化,D-E絕熱做功沖程,氣體壓強增加后作絕熱膨脹推動活塞向下做功,同時消耗本身的內能轉變為機械功,壓強逐漸減??;E-B等容排氣過程,做功沖程終了時,排氣閥開放,氣體壓強突然降低而體積還來不及變化;B-A排氣沖程,活塞由于慣性作用繼續向上運動,同時排除廢氣,這時壓強不變。

                而作為等壓燃燒的狄賽爾循環,C-D-E為做功沖程。第一階段C-D為等壓燃燒過程,柴油正在燃燒中,活塞在一定的壓強下移動壓強不變而容積增加,燃油一邊推動活塞做功一邊燃燒,D-E為絕熱做功沖程。其他階段同上。當然,圖中p-v曲線是一種理想狀態,實際工況有一定的差異,而作為乘用車的高速柴油機介于兩種循環之間,燃燒過程分兩個階段,前半程為等容燃燒,后半程為等壓燃燒,滿足高轉速同時也沿襲經典柴油機的特性。

                你知道嗎?柴油其實比汽油更容易引燃

                汽油機與柴油機長期共存的理由,就是是因為有汽油和柴油兩種燃料的存在,從而存在兩種能把不同燃料充分發揮特性的內燃機。這看似廢話,卻也驗證了那句 ;存在即是合理 ;。

                汽油和柴油,都是由成分為碳和氫兩種元素的烴類化合物組成的。汽車教學儀器生產商可以牢固掌握常用汽車各總成、主要零部件作用、分類、結構和工作原理;掌握各總成、零部件的支承、定位、潤滑、密封、調整部位和相互裝配關系;了解先進汽車的新結構和工作原理。汽油是由5-9個碳分子的烴類組成,而組成柴油的烴類的碳原子數則有10-20個,由于汽油分子比柴油要小,所以汽油的揮發性更好,燃燒速度也更快,但長鏈結構的柴油更容易被氧化,所以柴油自燃點要低于汽油。

                柴油比汽油更容易引燃?看起來很難以理解,但這是事實。我們把烴類比作很常見的木頭,那么汽油就好比一堆木屑,可以被吹散在空氣中慢慢飄落,而柴油則好像牙簽,怎樣扔起來都會做自由落體運動;木屑用火柴很難點燃,但牙簽很容易被點燃;但把木屑扔在火堆中,瞬間就化成一團火,而牙簽至少可以燒幾秒。

                兩種發動機不是簡單的壓燃與點燃的區別,這僅僅是開始

                正是因為有了這些差異,兩種發動機也有了區別和特性

                汽油比柴油揮發更快,所以汽油可以混合氣狀態在吸氣行程進入氣缸,而柴油不易揮發,不容易形成混合氣,所以只能在做功行程開始前直接噴入缸內。

                柴油的自燃點比汽油更低,所以柴油可以在高溫高壓的汽缸中自燃;而汽油機如果采用壓燃方式,就必須要有更高的壓力,從而得到更高的溫度才能點燃,但因為汽油容易揮發,揮發時又會吸收大量的熱,這就再次增加了壓燃的難度,所以用火花塞點燃是最適合的方式。

                汽油比柴油燃燒的更快,所以把汽油放在高溫高壓的環境下太威猛,機體受不了這種火藥脾氣,所以要降低氣缸的壓力,而用火花點燃時,缸內火焰是以 ;波 ;的形式蔓延燃燒,這也就避免了爆燃形成的沖擊;而柴油在高溫高壓空氣中,多處同時燃燒形成火焰,也就是以爆燃的方式做功,工作狀態比較粗暴,但因為柴油燃燒較慢,所以雖然燃燒的開始很劇烈,但燃燒時間還是要長于汽油機的。

                題外話:此油門非彼油門

                汽油機通過油門踏板改變節氣門的開度,控制混合氣進入汽缸的數量,以達到不同功率的輸出;而柴油機控制功率輸出完全依靠噴油的多少,是真正意義上的油門,取消了節氣門,發動機進氣就更充足,燃燒也就更充分,這也是柴油機熱效率較高的原因之一。

                同為2011款途銳,右側柴油機最高為6000轉,基本不可達到

                而昨側汽油機,6000轉僅僅是紅線開始

                汽油機和柴油機優劣分析

                汽油機內混合氣體點燃后,瞬間燃燒,并爆發出能量,所以可以在單位時間內可以多次重復該循環,用高轉速輸出高功率,因而很小的體積,輕盈的體重,就能擁有較高性能和更快的響應速度,寬泛的轉速區間也能夠帶來更好的操控感覺。但汽油機的壓縮比往往只有柴油機的一半,做功行程時缸內溫度和壓力比柴油機低很多,所以熱效率比較低,也就是俗稱的費油。

                柴油機噴入燃料后,燃燒需要一定的時間,所以適合較低轉速下讓燃油充分燃燒以帶來大扭矩,而為了對抗氣缸內高壓和大扭矩,柴油機的汽缸和活塞的連桿等零件都要比汽油機強壯,所以較汽油機更笨重。但也正是柴油機因為高壓縮比低轉速的特性,能把熱量更好的轉化成動能,所以柴油機有著更好的熱效率,也就是更好的油耗表現。這就是通常轎車和賽車使用汽油機,而公交車、卡車等大型車輛使用柴油機的原因。

                為了適應柴油機工況,目前國內乘用車柴油機的缸體還都采用厚重的鑄鐵制造

                柴油機現狀

                隨著技術的發展,柴油機在平順性和體積上都有很大改善,高強度的鋁制缸體制造工藝,減輕了發動機的重量;廢氣后處理與顆粒物回收有效降低尾氣污染;燃油高壓共軌噴射以及較低壓縮比有效抑制噪聲;平衡軸的應用提升了平順性;VGT可變截面渦輪和中冷器提升了發動機功率,眾多優良的設計逐漸裝備于乘用車之上,讓柴油機有了可以和汽油機競爭的資本,而其較低的碳排放以及出色的低速扭矩,被眾多SUV甚至轎車所接受。

                在歐洲,柴油車在乘用車中的比重已經達到40%,而國內柴油機主要搭配在SUV車型當中,就在最近,國產自主品牌柴油轎車也已經上市。但目前國內的柴油品質還不夠好,導致柴油機在國內未被重視。主要問題在于十六烷值不夠高,硫包含比重過高,多環芳香烴過多等,假如中國柴油的品質可以提升的話,相信在飛漲的油價和日益惡化的環境面前,國人也會逐漸接受柴油車。

                大眾奧迪公用的3.0T渦輪增壓柴油發動機,體重和汽油機相差無幾功率與汽油機相比略遜一籌,但扭矩更為強大。

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