柴油发动机比汽油发动机更经济,尽管直接喷射等先进技术仍未赶上汽油发动机。那么汽油和柴油发动机之间到底有什么区别,柴油如何工作?

首先,柴油和汽油都来自同一来源,即原油。它们都是碳氢化合物液体燃料,但柴油的确与汽油具有不同的特性。柴油比汽油更稠密,并且按体积计算含有约15%的能量。这意味着,每升一公升,您实际上可以获得更多的刘海。

但这还不是全部。在将燃料转换为机械能方面,柴油发动机仍然比汽油发动机有效得多。实际上,包括燃料本身的能源优势在内,柴油的效率最高可提高40%。两种类型的发动机都归为“热能”发动机,因为它们将燃料的热能转换为机械能。但是,柴油的热效率要比汽油发动机高,这意味着它们将更多的热量转化为机械能,并减少了对环境的浪费。

柴油机的工作原理是在一个很小的燃烧空间内紧紧压缩空气,以使它变得足够热,足以在注入柴油时自燃。汽油发动机依靠火花以较低的压缩率点火。柴油机较高的压缩比意味着它具有较高的膨胀比-压缩空间与当活塞到达其行程底部时打开的空间之间的差。这等于更高的效率。

柴油发动机也不受限制。大多数汽油发动机会限制进入发动机的空气量,因为空燃比需要保持在14.7:1的最佳点,因此进入发动机的燃料和空气量均受到调节。柴油发动机非常稀薄(空气更多),可以吸入所需的空气,仅通过注入或多或少的燃料即可控制功率。汽油发动机试图在低节气门开度处吸入相同量的空气,但不会这样做,从而造成“泵送损失”。这就像用一根被压缩的稻草吸吮一样:发动机无法取胜,但它会消耗能量。不节流的柴油发动机不存在这个问题,这也提高了效率。

在棘手且有争议的排放问题上,柴油产生的二氧化碳更少,因为它效率更高且燃烧的燃料更少。它的确会在燃烧室内产生更多的氮氧化物(NOx),但这与柴油的成分无关。在任何高温燃烧过程中都会形成NOx,这是因为空气中的氮与氧结合(会氧化)。

由于柴油机燃烧时很热且稀薄,因此会产生更多的NOx。通过排气后处理(例如SCR(选择性催化还原))将其清除,最新的柴油产生的NOx量极低。在过去的几年中,柴油可能受到了不利的影响,但是较低的燃油消耗将使从现在到内燃机最终咬住灰尘的行为很难进行。

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