柴油发动机
定义
柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机,由德国发明家鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel)于1892年发明,也称为狄塞尔发动机(Diesel发动机)。
简介
柴油发动机的优点是功率大、经济性能好。其工作过程与汽油发动机类似,均经历进气、压缩、做功、排气四个行程,但因燃料特性不同,可燃混合气的形成及点火方式存在差异:柴油机通过压缩空气提高温度(终点温度500-700℃,压力40-50个大气压),使柴油在高温高压下自燃压燃;而汽油机通过火花塞点火。
工作循环中,活塞接近上止点时,高压泵将柴油喷入气缸,与高压高温空气混合后自燃,燃烧温度可达1900-2000℃,压力60-100个大气压,推动活塞做功,因此功率强劲。
在节能与排放方面,柴油机热效率突出,二氧化碳排放较汽油机低,先进的小型高速柴油发动机排放达欧洲III号标准,成为“绿色发动机”,广泛应用于欧美新轿车及大型柴油汽车。

特点
传统柴油发动机特点
- 热效率和经济性较好:无需点火系,供油系统简单,可靠性高于汽油机。
- 压缩比高(无爆燃限制),扭矩大,最大功率时转速低,适合载货汽车。
传统柴油发动机不足
- 结构笨重(部件强度要求高),成本高(喷油泵/喷嘴精度要求高)。
- 工作粗暴(振动噪声大),低温起动困难(柴油不易蒸发,冬季冷车难启动)。
小型高速柴油发动机新发展
通过电控直喷、共轨、涡轮增压、中冷等技术,解决了传统弱点,排放达欧III/IV标准,成为欧美新轿车动力装置,我国柴油轿车市场将逐步扩展。
与汽油发动机的区别

原理差异
- 汽油机:汽油喷入进气管与空气混合,火花塞点火(点燃式)。
- 柴油机:柴油直接喷入气缸,与压缩空气均匀混合后自燃(压燃式)。
性能对比
| 性能指标 | 汽油机汽车 | 柴油机汽车 |
|---|---|---|
| 转速 | 高(轿车5000-6000转/分,货车4000转/分左右) | 较低(货车2500-3000转/分,轿车可达5000转/分) |
| 质量 | 轻 | 重 |
| 燃油经济性 | 差(比柴油机高30%左右) | 优(如1.7升柴油轿车比1.6升汽油轿车百公里节约2升油) |
| 制造与维修费用 | 低 | 高(喷油泵/喷油器加工精度要求高) |
应用场景
- 汽油机:轿车、中/小型货车、军用越野(噪声小、起动易)。
- 柴油机:大型货车、轻型货车(动力/经济性优),欧美柴油轿车普及。
排放与环保优势
- 热效率高30%,温室效应比汽油低45%,一氧化碳/碳氢排放低。
- 氮氧化合物排放略高于汽油机,有害颗粒物排放大,需通过催化转化器/颗粒捕集器改进(欧III/IV标准)。
技术趋势
柴油机的转速、质量、维修成本等弱点逐渐改善,应用范围向中/轻型货车及轿车扩展,成为环保节能的主流动力装置。

