你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!为了您能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。
chrome
Firefox

工具栏

为什么如今汽油机压缩比不断提高而柴油机不断降低?两者会一致么

为什么汽油机不断追求更高的压缩比?原因很简单,为了让燃油经济性更理想。而柴油机并没有不断降低压缩比,适当降低压缩比的主要目的在于减少NOx气体的产生,这与汽油机不断提高压缩比的目的与幅度是完全不同的。即便是今日柴油机压缩比也是远高于汽油机的。

至于未来汽油机与柴油机是否会实现一致的压缩比不好说,可能会、可能不会。想大幅度提高汽油机压缩比,只能像马自达那样搞压燃技术,否则大幅度拔高压缩比后爆震问题不可抑制。如果当100号汽油都压制不住爆震的时候,该怎么办?普通汽车用户甚至连98号汽油都承受不住。压缩比的大幅度提升往往伴随着技术升级、燃油升级,而不是随意提高的。

所以在未来汽油机、柴油机的压缩比是很难一致的,这更多事由于汽油、柴油的不同特性所导致的。内燃机的压缩比一定是不断提高的,而柴油机为了追求更高的性价比也会降低压缩比,但这与两者一致完全是不同的概念。常规汽油机如果拥有柴油机的压缩比爆震能把螺丝甩出来,分分钟爆装备。柴油机倒是能降压缩比到汽油机的程度,但大幅度损失燃油经济性不划算。

为什么要提高压缩比?

再这方面汽油机、柴油机的目的是完全一致的,根据热力学otto循环的定义,内燃机压缩比越高、热效率越高等同于发动机的效率越高。所以内燃机不断发展这100多年来,我们可以看到无论汽油机、柴油机的压缩比都是在不断提高,而差异仅仅在于提高幅度的不同。汽油、柴油特性不同,导致两者的压缩比很难一致。柴油机压缩比如果像汽油机这么低,燃油经济性太差。反之汽油机运行时分分钟爆装备。

汽油的特性与汽油机运行方式

汽油特点各位都应该知道,极易挥发、燃点很高、闪点又很低。简单理解就是在无明火状态下,引燃汽油要420度左右的高温。而在-50度或以上时只要遇到明火就能点燃汽油。所以汽油的特性决定了其更容易被点燃而难以压燃,可以说汽油在全球大多数气候条件下均可以利用明火顺利点燃。而另一方面汽油可以与空气迅速完成混合。

与空气迅速完成混合后点燃,燃烧就会非常迅速?燃速越快爆点越高,这就好比谷仓里的大米、面的粉尘如果与空气充分混合后同样会爆燃=爆炸。所以正是由于汽油的这种特性,才导致内燃机需要点燃且提高压缩比时要极为谨慎,因为太容易爆震了。高速燃烧的混合气会迅速拉高燃烧室温度,剧烈升高的燃烧室温度就可能导致部分远端混合气产生自燃。

两种方式燃烧的混合气导致汽油机很难规避爆震。

什么是爆震?什么柴油机为什么永远不会出现爆震?如上图所示爆震是燃烧室内同时出现两种火焰,点燃火焰、自燃火焰,这两种火焰发生对冲时即称之为爆震。火花塞在燃烧室上顶部中心,火花塞跳火时会迅速点燃附近的混合气。如果压缩比过大或燃油标号不足时,迅速点燃的混合气会迅速拉高燃烧室温度。在高压缩比带来的强压下,远离火花塞且还未被火焰传播点燃的火花会迅速产生自燃。

上方点燃火花从上至下传播,而底部自燃火花会从下往上传播。当两团火花发生接触时即爆震的产生,爆震会降低效率、功率以及损伤机体。而柴油机为何不惧爆震?原因很简单,因为柴油机没有火花塞、只能依靠压燃。所以无论柴油机压缩比有多高,柴油机燃烧室内永远不会出现两种引燃方式不同的火花,从而永远规避爆震。这就是柴油机敢玩超高压缩比的原因。

柴油的特性与燃烧方式

柴油粘度大、不易挥发,且燃点低、闪点高,所以柴油只能选择压燃。闪点高达55度代表柴油机在低于55温度的环境下根本点不着,试想咱们北方的气候、冬季时柴油机是不可能点火成功的。所以就只能采用压燃的方式。其次柴油因为黏度大、难挥发,所以柴油在燃烧前是很难与空气完成较为充分的混合的。所以柴油机的进气处于长期过量状态,燃烧从柴油雾柱外层开始。

如上图所示柴油雾柱,中心浓度大而外层极为稀薄。所以柴油想与空气实现均匀混合是不可能的,柴油燃烧的方式是先从浓度低低外层开始烧、一层层往里烧。这种燃烧方式很慢,所以柴油机没有高转速的,即便是勒芒赛车采用的柴油机5000转封顶。因为柴油燃烧慢、且长期处于富氧状态燃烧,所以柴油机产生的碳烟少,但富氧、高温状态下极容易产生NOx气体。

汽油则不同,燃烧剧烈、迅速,产生的碳烟高、但NOx气体少。所以柴油机都要烧尿素辅助转换NOx,而如今的汽油机纷纷装上了颗粒捕捉器。对于汽油机而言,其压缩比还处于相对低的水平(对比柴油机),为了提高燃油经济性汽油机或可能还会继续提高压缩比。而柴油机的压缩比已经很高,燃油经济性已接近巅峰,但暴露的问题就是NOx气体造成的污染。所以柴油机降比与汽油机升比的目的是不同的。

汽油机如果真想达到或接近柴油机的超高压缩比,压燃是必经之路。因为压燃可以避免爆震,而除此之外所能利用的方式均不太合理,如100+号汽油、更高端抑制爆震的技术等等,这些脱离了普通用户。反之柴油机很难把压缩比降到汽油机那般,因为如此是利于环保,但损失的则是热效率、动力等,这对于柴油机而言将彻底失去特点。所以在未来汽油机、柴油机的压缩比很难一致,毕竟压燃也不是大多数车企的选择。

内容由作者提供,不代表易车立场

收藏

收藏成功 ! 去易车app查看收藏文章

猜你想看

+加载更多

活动推荐

广告
  • 奖 
  • 抢 
  • 奖 

CopyRight © 2000-2023 BitAuto,All Rights Reserved. 版权所有 北京易车信息科技有限公司    购车咨询:4000-168-168 (周一至周日 9:00 – 21:00) 法定假日除外