汽油发动机和柴油发动机的区别
由活动部件组成的机器,将一种或多种形式的能量转换为机械能(通常以运动的形式)称为发动机。
根据用作能量来源的燃料,发动机可分为以下类型:
- 蒸汽机
- 柴油发动机
- 汽油发动机等。
本文将讨论汽油发动机和柴油发动机之间所有主要差异,考虑不同的参数,如工作原理、燃料空气混合、点火、功率、应用等。但在讨论差异之前,我们将学习柴油和汽油发动机的基础知识,以便更容易理解它们之间的差异。
什么是汽油发动机?
汽油发动机是一种内燃机(IC),通常用于为轻型车辆提供动力。汽油发动机使用火花点火技术,即使用电火花弧来点燃燃料。第一个实用的汽油发动机是由德国工程师尼古拉斯·奥古斯特·奥托于 1876 年发明的。
汽油发动机的工作原理是奥托循环(以其发明者的名字命名)。奥托循环包括两个等容过程和两个等熵过程。众所周知,燃料燃烧需要空气的存在。在汽油发动机的情况下,燃料(汽油)和空气在压缩之前混合。
汽油发动机中空气和燃料混合的部分称为化油器。一旦燃料和空气充分混合,这种混合物就会进入发动机气缸,在那里被活塞压缩并由电火花点燃。通过这种方式,汽油发动机将汽油燃料的化学能转换为机械能。
汽油发动机通常用于驱动轻型和高速车辆,例如汽车、自行车等。
什么是柴油发动机?
柴油发动机也是一种内燃机(IC),用于为相对较重的机器和车辆提供动力。柴油发动机也称为压燃发动机。柴油发动机是由德国热力工程师鲁道夫·克里斯蒂安·卡尔·狄塞尔于 1890 年代发明的。
柴油发动机的工作原理是柴油循环。柴油循环包括一个持续的压力过程、一个恒容过程和两个等熵过程。在柴油发动机的情况下,燃料(柴油)被喷射到燃烧室,然后被供应到燃烧室的热压缩空气的温度点燃。空气的温度高是由于绝热压缩。因此,在柴油发动机的情况下,只有空气被压缩,而不是燃料。
柴油发动机涉及柴油燃料在喷射到燃烧室时自燃。柴油发动机是低速发动机,通常用于驱动重型机械和车辆,例如公共汽车、卡车、发电机等。
汽油发动机和柴油发动机的区别
柴油发动机和汽油发动机都是内燃机。但是,它们之间存在一些差异,如下表所示
差异依据 | 汽油发动机 | 柴油发动机 |
---|---|---|
定义 | 汽油发动机是一种使用火花点火技术点燃燃料的内燃机。 | 柴油发动机是一种使用压燃技术点燃燃料的内燃机。 |
工作循环 | 汽油发动机的工作原理是奥托循环。 | 柴油发动机的工作原理是柴油循环。 |
主要部件 | 汽油发动机的主要部件包括:发动机气缸、活塞、火花塞、化油器以及进气和排气阀。 | 柴油发动机的主要部件包括:燃烧室和气缸、燃油喷射器、活塞以及进气和排气阀。 |
空气燃料混合 | 在汽油发动机中,空气和燃料在进入发动机气缸之前在化油器中混合。 | 在柴油发动机中,空气和燃料在发动机气缸内混合。柴油发动机不使用化油器。 |
点火方式 | 汽油发动机包含一个电火花塞,用于产生电弧以点燃燃料。 | 在柴油发动机中,燃料由热压缩空气的高温点燃。 |
燃料挥发性 | 汽油发动机使用汽油等高挥发性燃料工作。 | 柴油发动机使用挥发性相对较低的燃料工作。 |
燃油消耗 | 汽油发动机消耗相对更多的燃料来产生相同数量的功率。 | 柴油发动机的燃油消耗较少。 |
发动机重量 | 汽油发动机的重量较轻。 | 柴油发动机较重。 |
初始成本 | 汽油发动机的初始成本较低。 | 柴油发动机的初始成本较高。 |
维护 | 汽油发动机需要频繁维护。 | 柴油发动机需要相对较少的维护。 |
维护成本 | 汽油发动机的维护成本较低。 | 柴油发动机的维护成本较高。 |
产生的功率 | 汽油发动机产生的功率相对较少。 | 柴油发动机产生高功率。 |
压缩比 | 汽油发动机的压缩比相对较低。 | 柴油发动机的压缩比较高。 |
启动 | 由于压缩比低,汽油发动机易于启动。 | 柴油发动机由于压缩比高,启动稍微困难。 |
热效率 | 典型汽油发动机的热效率约为 26%。 | 柴油发动机的热效率约为 40%。 |
速度 | 汽油发动机是高速发动机 | 柴油发动机是低速发动机。 |
噪音和振动 | 汽油发动机产生的噪音和振动较小。 | 柴油发动机产生高噪音和振动。 |
对环境的影响 | 汽油发动机排放到环境中的污染物相对较少。 | 柴油发动机对环境造成相对较高的污染。 |
扭矩可用性 | 汽油发动机的扭矩可用性低。 | 柴油发动机产生相对较高的扭矩。 |
应用 | 汽油发动机通常用于轻型车辆,如摩托车、汽车等。 | 柴油发动机用于重型车辆,如公共汽车、卡车、火车等。 |
结论
您应该注意到的最显着的区别是,汽油发动机需要火花塞来启动点火,而柴油发动机则利用热压缩空气的温度来点燃燃料。