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汽油和柴油的区别是什么?

汽油机和柴油机是目前广泛应用在工农业生产和交通运输部门的热机。它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。

压缩比是指活塞在气缸中运动时,气缸中出现气体的最大体积和最小体积之比。活塞在最低点时气缸中气体体积最大,活塞在最高点时气缸中气体体积最小,前者叫气缸总容积,后者叫气缸燃烧室容积。压缩比规定为

压缩比=汽缸总容积/燃烧室容积压缩比是内燃机的重要指标,压缩比越大,其压强越大,温度越高。汽油机的压缩比为4~6。柴油机的压缩比为15~18。从理论上讲,压缩比越大,效率越高。但因为气缸受材料强度的限制,而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点,所以压缩比不能太大。

它们的点火方式不同,汽油机是把吸入气缸的汽油蒸汽与空气混合、加压,然后用火花塞点火。柴油机是由喷油嘴喷出的雾状柴油与空气混合、加压,靠压缩来提高混合气体的温度自动点火。汽油机是用汽油做燃料,柴油机是用柴油做燃料。它们的名称就是由此而来的。

汽油机使用铝合金、塑料等材料制成。体积小,重量轻,起动方便,运转平稳,转速快,适用于汽车、飞机等要求体积小、速度快的运输工具。柴油机的压缩比大,气缸因为要承受较大的压力而做得较为牢固笨重,一般用钢板,铁板等材料制成。它的功率大,适用于载重较大的大型卡车、拖拉机、机车和船舰。

无论是汽油发动机还是柴油发动机,它们都属于内燃机,都是燃烧燃料后通过推动气缸内活塞作往返运动来将燃料中的化学能量转换成为驱动车辆前进的机械能量,因此两者的工作原理大体是相同的。

作为日常使用的燃料本身,柴油的能量密度最高,比液化天然气高出近1倍,比汽油高出10%以上。与汽油相比,柴油不易挥发,着火点较高,不易因偶然情况被点燃或发生爆炸。由于两者挥发性和燃点的不同,导致使用这两种燃料的发动机有不同的点火方式。

汽油发动机的特点:体积小、重量轻、起动性好

汽油发动机中,油气混合气进入气缸后,在压缩接近终了时由火花塞点燃。因此,汽油发动机需要一套控制何时让火花塞工作的点火系统,此系统必须精确控制火花塞放电的时刻和火花能量的大小,才能保证汽油机的工作正常,汽油机的燃料供给系和点火系是汽油机上发生故障比例较高的部位。此外,由于汽油的燃点较低,汽油机的压缩比就不能太高,以免油气自燃,因此其热效率和经济性较柴油机为差。

汽油机的优点在于其体积小、重量轻、价格便宜;起动性好,最大功率时的转速高;工作中振动及噪声小,因此,在载客汽车,特别是轿车中,汽油机得到了广泛的应用,特别是在我们国家目前生产的绝大多数轿车,都是采用汽油发动机作为自己的动力系统。

传统柴油发动机的特点:热效率和经济性较好

柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度,使空气温度超过柴油的自燃燃点,这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。因此,柴油发动机无需点火系。同时,柴油机的供油系统也相对简单,因此柴油发动机的可靠性要比汽油发动机的好。

由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要,柴油机压缩比很高。热效率和经济性都要好于汽油机,同时在相同功率的情况下,柴油机的扭矩大,最大功率时的转速低,适合于载货汽车的使用。

但柴油机由于工作压力大,要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度,所以柴油机比较笨重,体积较大;柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高,所以成本较高;另外,柴油机工作粗暴,振动噪声大;柴油不易蒸发,冬季冷车时起动困难。

由于上述特点,以前柴油发动机一般用于大、中型载重货车上。

小型高速柴油发动机的新发展:排放已经达到欧洲III号的标准

传统上,柴油发动机由于比较笨重,升功率指标不如汽油机(转速较低),噪声、振动较高,炭烟与颗粒(PM)排放比较严重,所以一直以来很少受到轿车的青睐。但随着近年来柴油机技术的进步,特别是小型高速柴油发动机的新发展,一批先进的技术,例如电控直喷、共轨、涡轮增压、中冷等技术得以在小型柴油发动机上应用,使原来柴油发动机存在的缺点得到了较好的解决,而柴油机在节能与CO2排放方面的优势,则是包括汽油机在内的所有热力发动机无法取代的,因此,先进的小型高速柴油发动机,其排放已经达到欧洲III号的标准,成为“绿色发动机”,目前已经成为欧美许多新轿车的动力装置,可以预见,我国将出现越来越多的柴油轿车。


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