开过柴油车的朋友一定会发现这样的情况:柴油车发动机转速普遍比汽油车低。
比如上图,这是国外奥迪A3柴油版的仪表盘,可以看到发动机最高转速为6000转,而在4500转的时候已经达到红线区域了。
而同汽油版发动机最高转速可以达到8000转,6000转才进入红线区域。这还是普通家用车的水平,一些性能车使用的汽油发动机转速可以轻松过万。最简单的例子就是各种摩托车,发动机转速普遍都能超过一万转。
为什么柴油机转速那么低呢?这主要和柴油机的燃烧方式有关。
汽油机:预制混合气,火花塞点火,燃烧速度快
小时候都放过鞭吧,红纸里卷一点药,两头堵死,点燃后药迅速燃烧,产生的高温高压气体没地方跑了,只能把纸给撑破,然后发出“啪啪”的响声。
而汽油机燃烧大概也是这么个样子,在吸气冲程和压缩冲程,气缸里的汽油就在拼命蒸发并与空气均匀混合,混合好以后气缸里就充满了优质的可燃气体。这时候只需要火花塞“叭”给个火花,混合气体立马就开始迅速燃烧,产生高温高压的膨胀气体。好在气缸没被堵死,活塞还能动,所以膨胀气体就把力气都用在活塞上,活塞被推动,发动机就动起来了。
发动机想转快点怎么办呢?把节气门开大啊,多喷点油啊,这样气缸里混合气更多,燃烧膨胀的威力更大,推动活塞更有力更快,那转速不就起来了么。
柴油机:压燃,燃烧速度慢
除了鞭炮,我们一定还玩过上图这种东西,俗称呲花。它点着后里面的药是一点点从外向内开始烧的,所以玩的时间长点儿。前面的烧完了后面的接着烧,速度慢了一点,但是燃烧时间长,能多玩儿一会儿。
柴油机的燃烧就和呲花很像,进气冲程只吸气,压缩冲程也只压缩空气,压缩冲程末端气缸里的空气被剧烈压缩,温度非常高。这时候喷油嘴打开了,把柴油喷进去,由于气缸里的温度已经达到柴油自燃温度了,所以柴油喷进去后先喷进去的开始蒸发、与空气混合、燃烧,前面烧着的同时后面的继续往里喷,遇到高温后继续蒸发、混合、燃烧。产生的能量也能推动活塞,发动机就转起来了。想让转速提高怎么办呢?多喷点油就行。
燃烧方式和转速有什么关系?
本质上就是燃烧速度在起作用。你想啊,发动机转速越高,留给每个冲程的时间是不是越短?时间越短那么燃料燃烧速度是不是就要快一点?
汽油机由于点火前气缸里已经充满了均匀的混合气,只要一个火花就能让混合气以接近爆炸的速度迅速完成燃烧,所以汽油发动机转速高一点燃料也有充足的时间完成燃烧。
而柴油机就不行了,它是一边喷油一边燃烧,转速太高的话做工冲程没那么多时间让你慢慢烧,所以柴油机转速就没办法达到太高。而且柴油机最大扭矩一般都出现在偏低转速,一旦转速提起来由于燃烧速度慢其扭矩反而会迅速衰退。
以后再有人问你,柴油机转速怎么那么低,你知道该怎么回答了吧?
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