柴油机喷油系统(柴油机与汽油机的3大区别，懂一条就算你是高手)

Posted 2023-05-29

篇首语：常说口里顺，常做手不笨。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了柴油机喷油系统(柴油机与汽油机的3大区别，懂一条就算你是高手)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

柴油机喷油系统(柴油机与汽油机的3大区别，懂一条就算你是高手)

如今绝大多数家用车都是汽油机，只有极少数车型使用的是柴油机。汽油机给人的感觉是噪音小、速度快。而柴油机给人的感觉是速度大，扭矩强。而且柴油机普遍比汽油机更省油。那为什么两者会有这些不同点呢？今天咱们就来聊聊汽油机与柴油机最大的几个区别，相信看完这些你对发动机会有更加深入的了解。

燃油的引燃方式不同

汽油机是靠火花塞把进入气缸的油点燃的，而柴油机则是靠活塞压缩空气产生的高温使柴油自行燃烧的。因为汽油的自燃温度更高，所以想让汽油实现压燃并不现实，只能借助火花塞产生的高温强制把汽油点燃。而柴油自燃温度相对低一些，只要压缩比足够大，活塞压缩空气产生的温度就足够让柴油自己着火燃烧了。

因此柴油机压缩比普遍更大，这样在压缩冲程末端才能产生足够高的温度。由于压缩比越高热效率就越高，所以柴油机的热效率普遍比汽油机更高。

燃烧方式不同

不管是柴油还是汽油，想要燃烧必须让油液先蒸发成燃油蒸汽，燃油蒸汽再与空气混合才能形成可燃混合气。

由于汽油蒸发性很强，所以汽油机都是在火花塞点火之前就把汽油与空气充分混合好了，比如常见的汽油机都是在进气冲程喷油，这样汽油在进气冲程、压缩冲程有足够的时间去蒸发、混合，形成均匀的可燃混合气。等到压缩冲程接近结束时火花塞产生电弧，将混合气引燃，发动机就可以对外做功了。由于汽油蒸发性很强，而且汽油进入气缸后有充分的时间与空气混合，所以汽油机的喷油压力不需要太高。

而柴油机在进气冲程、压缩冲程是不喷油的，只有在压缩冲程末端，气缸内温度剧烈上升的时候喷油嘴才开始喷油。由于柴油粘度高，所以喷油压力非常大，柴油被喷成非常小的雾状液滴，这些液滴遇到气缸里的高温后快速蒸发并且与空气混合，然后自行燃烧。所以柴油机是在压缩冲程末端开始喷油，一边喷一边燃烧。

上图是汽油在气缸内燃烧的过程，在火花塞点火之前汽油已经充分蒸发并且与空气混合形成了可燃混合气体，火花塞点火以后电弧的热量将附近混合气引燃，由于其他混合气都已经充分混合，浓度适宜，因此这个小火苗可以迅速引燃其他混合气，燃烧速度非常快。

这个是柴油在气缸内燃烧的图像，由于柴油是在压缩冲程末端一次性全部喷入气缸的，一边喷一边混合燃烧，所以容易出现混合不均匀的情况，从图中也能看出来火焰周围存在一定的黑烟，这就是燃烧不充分。

动力控制方式不同

汽油机是通过控制进气量间接控制喷油量的，在进气管路上有一个叫做节气门的零件，它由油门踏板控制，节气门就像一个阀门，控制着进入气缸空气的多少。油门踏板踩得越深节气门开度就越大，进入发动机的空气就越多。然后发动机控制电脑再根据气缸进气量计算喷油量，以此控制发动机动力输出的大小。

而柴油机就简单多了，直接靠喷油量来控制动力大小。柴油机没有节气门，气缸里永远可以获得最大进气量，然后通过控制喷油量调节动力大小。油门踩轻了喷油量少，动力就小。油门踩重了喷油量就提升，动力就更强。

汽油机工作的时候节气门会对进气产生一定的阻碍作用，所以活塞吸气的阻力会增加，这会消耗更多的发动机动力。而柴油机没有节气门，活塞吸气永远都是非常轻松的，消耗的动力更少，这也是柴油机热效率高的一个原因。不过现在的柴油机也都有节气门了，但那主要是配合废气再循环系统来控制排放的，与汽油机的节气门在用途上有很大区别。

了解完以上内容后我们就可以尝试用以上理论来解释一些生活中遇到的问题了：

柴油机为什么容易冒黑烟？

柴油机比汽油机更容易冒黑烟，其实这就是柴油机特殊的燃烧方式决定的。

因为柴油机的油门是直接控制喷油量的，当油门踩得比较大时喷油量增加，但是柴油机无法提前把柴油混合好，只能在压缩冲程末端一股脑全喷入气缸，这么多柴油不容易与空气充分混合，一部分柴油还没来得及蒸发混合就被高温给氧化成了碳颗粒，因此柴油机在大脚踩油门的时候非常容易冒黑烟。

如今排放要求提高了，柴油机不得不在排气系统上安装颗粒捕捉器来过滤尾气中的碳粒，所以现在的柴油机不容易冒黑烟了，但这只是对尾气处理的结果，发动机该冒还是会冒的，只是我们看不到而已。

柴油机转速为什么更低？

如果你开过柴油车你就会发现大多数柴油车发动机转速都比汽油机要低。目前家用车发动机红线转速大概在6000转左右，高一些的能达到6500转。而柴油机红线转速基本上都在4000-5000转。

其实这还是燃烧方式决定的，因为柴油机是压燃的，所以必须在活塞压缩最剧烈的时候把柴油喷入气缸，这样气缸内温度足够高，能保证柴油顺利燃烧。如果喷早了或者晚了，气缸里温度都会降低，柴油可能就无法燃烧了。所以柴油机只有在压缩冲程末端很短的一段时间内才能喷油。如果柴油机转速太高的话压缩冲程一闪即过，柴油就来不及完全燃烧了。所以柴油机的转速普遍更低。

柴油机噪音为什么更大？

柴油机噪音主要来自两方面，一方面是柴油机的油泵，因为柴油机喷油压力非常高，普通的电子油泵根本无法满足需求，所以柴油机使用的都是机械油泵，在工作的过程中难免会发出更大的噪音。如今很多直喷汽油机为了满足排放法规也使用了高压机械油泵，在怠速时也能明显听到油泵的噪音。不过和柴油机的喷油压力相比还是小多了。

另一个原因就是柴油机燃烧的噪音了，因为柴油机没有节气门节流，所以气缸里每次都可以最大限度地吸入空气，足量的空气再加上柴油机超高的压缩比，在压缩冲程末端气缸内压力非常高。此时柴油又在瞬间全部喷入气缸剧烈燃烧，巨大的压力和猛烈的燃烧就会导致柴油机燃烧噪音非常大。