柴油车为什么比汽油车省油 为什么有些柴油车不用加尿素

大家都知道 , 在卡车、大中型客车以及各种工程机械上 , 搭载的都是柴油发动机 。其中的道理就是柴油机更省油并且动力更足 。很多人感到奇怪 , 为什么同等排量的柴油车比汽油车更省油?下面我们就来探讨这个问题 。
1、柴油比汽油的能量密度更高
汽油的主要成分是异辛烷 , 而柴油的主要成分是是含9到18个碳原子的链烷、环烷或芳烃 , 一般用十六烷值来表示 。比起汽油来 , 柴油含有更多更长的碳原子链 。同时柴油比汽油密度更高(汽油的密度0.725g/ml , 而柴油的密度是0.83~0.855g/ml) 。
所以 , 柴油比汽油有更高的能量密度 。平均算来 , 每升的柴油含有的能量是每升的汽油含有能量的1.2倍 。即每燃烧1升的柴油所释放的能量 , 相当于燃烧1.2升的汽油所释放的能量 。
2、柴油机的压缩比更高 , 热效率更高
柴油机的压缩比一般在16:1~22:1之间 , 最高可以做到26:1;而汽油机的压缩比在8:1~11:1之间 。
可以看出 , 柴油机的压缩比要远高于汽油机 。一般来说 , 压缩比越高 , 燃油转化率也越高 , 能获得更高的燃烧效率 , 所以柴油机的热效率一般高于汽油机 。在现阶段 , 汽油机的热效率普遍在30%~40%之间 , 而柴油机可以达到35%~45% 。
有人可能会说 , 那么汽油机为什么不可以将压缩比做大一点呢?
这主要是因为 , 汽油的燃烧速度很快 , 如果压缩比过大 , 汽油和空气的混合气被压缩的过于猛烈 , 在燃烧过程中就会出现爆燃 。
这是一种对发动机害处极大的燃烧状态 。在设计发动机时 , 压缩比与燃料的匹配 , 主要就是看是否会发生爆燃 。所以 , 汽油机的压缩比相对较低 , 主要就是为了避免爆燃 。
3、柴油机的混合气浓度更低 , 并且采用压燃式;而汽油机的混合气一般都控制的标准浓度范围 , 利用火花塞点火 。
柴油机的混合气是在压缩行程终了时才开始的 , 喷入的柴油立即发火燃烧 , 柴油与空气的混合是不均匀的 , 并且空气始终是过量的 , 它的空燃比可以高达20:1 。
而汽油机中汽油与空气是在整个压缩行程中充分混合的 , 当到达上止点时火花塞点火燃烧 , 它的空燃比一般严格控制在14.7:1 。压燃比点燃更节约能量 。
那么汽油机为什么不能采用低浓度的混合气压燃呢?
大家知道 , 发动机工作有四个行程 , 分别是进气、压缩、作功、排气 。当柴油发动机处于压缩上止点时 , 缸内温度可以达到500~800℃ 。
由于柴油的燃点是220℃ , 所以此时喷入柴油 , 在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧;而汽油机的缸内温度只有300~400℃ , 但是汽油的燃点是427℃ , 所以此时即使喷入汽油 , 汽油也不会燃烧 , 必须使用火花塞点火来引燃它 。
因此汽油机是无法实现压燃的 。并且汽油混合气是有点火极限的 , 如果混合气的浓度低于17:1 , 就很难点燃了 。
综上所述 , 柴油有更高的能量密度、有更高的热效率、可以采用低浓度的可燃混合气 , 可以使用更节能的混合气燃烧方式 , 因此柴油机的油耗要明显低于汽油机 。
柴油机还有一个优势是发动机的低速扭矩更大 , 这一点对于货车和越野车来说特别适用 。
所以 , 柴油机在大型货车、工程机械以及一些越野车上得到了广泛的应用 。但是它在工作时噪音大 , 振动大 , 排放也比汽油机差 , 同时柴油是国家的重要战略物质 , 所以 , 柴油机在家庭轿车中很难推广开来 。(文/卡家号:老侯解车)
【柴油车为什么比汽油车省油 为什么有些柴油车不用加尿素】

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