大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于柴油汽车发动机构造及原理的问题,于是小编就整理了3个相关介绍柴油汽车发动机构造及原理的解答,让我们一起看看吧。
汽油发动机与柴油发动机总体构造上有何异同,它们之间有什么区别。需要详细的?
区别简而言之:点燃和压燃
汽油发动机与柴油发动机同属于内燃式热机,结构上的区别并不是很大,运行的步骤也都是“进气喷油、压缩蒸发、燃爆做功、排除废气”四个步骤,结构上都需要气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮、气门等,核心的区别证在于点火方式的不同。
汽油机的压缩比比较小,所谓的压缩指压缩空气,因为空气被压缩会产生高温,高温的作用是用做将液态汽油蒸发为气态。汽油从液态变成气态后燃烧的速度变变快很多,为了提升燃烧效率必须存在压缩冲程使其蒸发;但汽油的燃点比较高(427℃),想要通过压缩空气达到超高温需要的压缩比会很夸张,过高的压缩比本身也会损耗动力。所以汽油发动机只适合蒸发后被点燃,于是这种发动机有一***善的点火系统:由点火线圈将12V电变压成为超20000V的高压电,之后通过火花塞电出电弧用以引燃混合油气,每个气缸都会有一枚火花塞。
柴油机的压缩比高于汽油机,柴油的燃点也低至了220摄氏度;比较低的燃点可以通过加大压缩比直接达到自然温度,所以柴油发动机并不需要点火系统,这是结构上与汽油机的主要区别。其次则是压缩比对运行状态的影响,想要实现高压缩比则要让发动机活塞以大深度压缩活塞的气缸,也就是从下止点到上止点扫过的深度比汽油机更大;柴油机活塞可以探到气缸的几乎顶端,气缸内留下用作爆燃做功的空间(燃烧室)很小,而且燃烧是在压缩到顶端的瞬间形成。
在活塞瞬间相对静止的状态下爆燃则会对活塞产生比较强的震动,不过爆燃瞬间火焰产生的推力也会更大,所以柴油机消耗与汽油机等量的燃油也能做到比汽油机更大的扭矩,因为汽油机往往是在活塞达到上止点并开始下行后才会点燃产生动能,为了让振感小一些不得不浪费掉一定比例的动力。
以上是汽油发动机与柴油发动机的主要区别,点火系统和NVH(噪音、震动、声振粗糙度)是主要的差别,供参考。
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汽油机与柴油机在纯机械原理上有结构强度不同、压缩比不同、燃烧方式不同,另外就是活塞行程不同、缸径受限不同、转速及扭矩不同。在缸径受限及压缩比受限上汽油机唯一的途径只能是在额定的转速下增加气缸数获取功率的提升,柴油机却是在转速受限的条件下气缸直径可做到汽油机最大缸径的十倍,而转速可低到汽油机额定转速的1/8~1/10。柴油机燃烧供给系统的精密程度及调速器结构的复杂程度更是汽油机无法比拟的。
在进入电控时代后,柴油机电控燃油供给系统的精致程度更彰显机电一体化各领域科技之大成,从燃油喷射压力到多次喷射解决了纯机械原理无法完成的运行轨迹,直至废气后处理的各种模式,都是汽油机电喷系统难以或根本无力达到的。可以肯定地说:电控柴油机才是往复式活塞机中的精密机械,汽油机受限于燃烧特性的制衡,只能是吃粗粮的小脚女人。这就是进入电控时代后拉大了这两者之间巨大区别。
柴油车手油泵结构及工作原理?
当柴油机的油道内有空气,比如刚下线的新车,或是油箱内的油燃完了,当启动发动机时,发动机不能启动,因为柴油机燃油泵只有在发动机启动时才能工作,这时候就要用手油泵将油箱里的燃油泵到油道内(先松开喷油泵上的排气螺栓,直到气泡排尽)。
原理:手油泵有两个单向阀,向下压手柄时,输油泵内腔压力加大,出油单向阀打开,进油单向阀关闭,柴油被压入到喷油泵内;松开手柄时则相反,输油泵内腔压力减小(小于油箱内压力,柴油被从油箱吸进来。
如何了解电喷柴油发动机的组成?
柴油机在很多交通工具上都得到了广泛的运用,比如像载货汽车、水运船舶、内燃机和工程机械。虽然现在市场上使用柴油机的轿车较少,主要在一些SUV的车型上,比如北京BJ40、哈弗H5和驭胜S350等。现在除了一些使用发电机组的柴油机还使用传统机械的柱塞泵外,现在的柴油机基本上都是使用电控技术了,电控柴油机按照国内市场和未来排放标准的分类有三种:电控单体泵系统、电控泵喷嘴系统和电控高压共轨系统。
电控单体泵系统是一种时间控制式的高压燃油喷射系统,该系统主要有高压和低压油路供给系统、电控[_a***_]、传感器和控制线束组成,如下图所示。电控单体泵是将EUP单元安装在泵体内,有多少个气缸就有多少个泵体单元。该单体泵的外形和机械柱塞泵很类似,但是两者的工作原理存在很大差别。
电控单体泵主要包括出油控制阀(电磁阀)控制高压油泵、机械喷油器和燃油管路、滤清系统。电控单体泵系统的喷油泵由配气机构的凸轮轴驱动,这样能使结构得到最大的简化,降低燃油从喷油泵的出口到喷油器的距离。
电控单体泵通过出油控制阀直接控制柱塞泵腔内燃油压力的建立和泄压,电磁阀通电的时间就是供油的起始时间,通电时间的长短就是喷油量的多少。当发动机工作时,燃油喷射系统通过电子控制单元(ECU)收集发动机上各种传感器传递来的信号,通过分析处理得出发动机的状态和运行工况;在不同的工况下,查找储存在ECU内部的程序来计算并输出脉宽和定时信号驱动电磁阀,实现对喷油量和喷油时间的控制。
电控单体泵通过电子控制系统和油泵结构的设计来优化对喷油压力的提高,最高的喷油压力可以达140MPa,从而提高发动机的燃烧质量,即提高了发动机的动力性,也可以降低噪音的产生和排放污染。
单体泵对油品的要求不高,如果是在柴油质量无法达到标准的地区,单体泵是一个不错的选择。但是该泵存在的不足就是不能自由控制燃油喷射的压力,因为依靠的是曲轴进行带动,油泵的油压与转速成正比,油泵在低转速区域内的燃油压力较低,不利于柴油机燃烧质量的提高。
电控泵喷嘴曾经使用在大众宝来的1.9L排量的TDI发动机上,电控泵喷嘴是将泵油柱塞和喷油器组合安装在一起的燃油系统,该系统组成如下图所示,这个结构的系统是没有高压油管的,直接用凸轮轴通过摇臂驱动喷油泵内的柱塞,柱塞泵泵油时产生的高压燃油直接进入到喷油器的供油腔内。因为没有高压油管,可以减少柴油流失的能量和压力波动产生的影响。
现在使用最多的是机械式驱动的电控泵喷嘴系统,泵喷嘴的喷油开始点和结束点由快速动作的电磁阀控制,当电磁阀关闭时,将柱塞高压油腔与低压油路分离,燃油加压开始喷射;当电磁阀关闭,则卸掉喷射的压力,结束喷油。通过多次这样的断开与开启电磁阀,可以实现对喷油速度的控制,从而使燃烧过程得到优化,其可靠性和燃烧效率得到保障。
泵喷嘴系统结构简单,喷油器的喷射孔非常细小,不仅消除了高压油管内的燃油波动,还很容易产生高压,最高的喷射压力可以达到200MPa。同时发动机在低速和小负荷时燃油喷射的稳定性好,保证发动机油耗和动力的平衡。
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