柴油发动机加不起速度是怎么回事(柴油发动机加不上速度什么原因)柴油发动机加不起速度是怎么回事(柴油发动机加不上速度什么原因)

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柴油发动机加不起速度是怎么回事(柴油发动机加不上速度什么原因)

柴油发动机加不起速度是怎么回事(柴油发动机加不上速度什么原因) 柴油发动机有大扭矩优势,加上高转速则可实现高功率,但为什么柴油机都是高扭低转机型呢?原因在于均衡使用寿命。

知识点1:柴油发动机为什么能实现大扭矩?第一因素是其特殊的点火方式与点火提前角。柴油机能以极高的压缩比实现可以直接引燃柴油的高温,四冲程发动机的运行步骤包括“进压爆排”四步骤;其中的压缩冲程是通过压缩空气使其分子运动摩擦产生高温,温度达到一定程度即可蒸发汽油或者引燃柴油。


「压燃式点火」是将活塞行程设计的很大,也就是从气缸下止点到上止点的距离很长,同时也等于把空气压缩到更小(压缩程度更大)。那么空气运动强度高则摩擦产生的温度也会很高,于是柴油在活塞将将压缩到上止点的瞬间开始燃烧做功了。在这一瞬间活塞随即得到下行推动力,曲轴在活塞推动的作用下即可输出很大的转矩。


(汽油机是在低压缩比状态下蒸发汽油,在活塞达到上止点后点火引燃汽油,并在活塞开始下行后推动其运转,所以汽油机的扭矩就会小一些。下图1为压缩比概念,图2为汽柴油机做功柴油的概念)。



柴油的「亢奋」汽油燃烧火焰温度为1200℃(摄氏度)柴油燃烧火焰温度为1800℃

燃料燃烧温度越高,等于转化出的内能越大,说白了就等于推动力越强。所以目前最优秀的2.0T柴油机(中国制造)已经有高达480N·m的峰值扭矩,但是最牛的汽油2.0T发动机也不过420N·m,推动活塞发力的节点以及燃油自身的“能量储备差异”,决定了技术水平相当的柴油机一定会有更大扭矩。


重点:更大的内能与更早的爆发推动活塞为柴油机实现了高油耗,但同时也必然造成强度更大的振动,这点是第一节的图片中也可以印证。活塞与发动机的气缸并不是通过轨道或者其他方式刚性连接,活塞就是捅在圆形的缸筒里,而且与缸壁是存在间隙的;那么在运行过程中振动强度大则会造成活塞与缸壁的“碰撞·磨损”程度加大,反之低强度振动的汽油机就会小一些,所以柴油机不能设计成高转速机,否则磨损会非常严重。


基础知识如何提升转速

汽车的油门控制的是「节气门」,油门越大节气门开度越大, 那么进入发动机内部的空气也就会越多。发动机的喷油量喷油量按照“空气燃料比”(14.7:1)计算,进气量越大则喷油量越大——重点:进气量与喷油量的同步增加则等于燃烧更多燃料,产生的内能自然也会越大,推动活塞连杆曲轴运转力量大则曲轴运转速度就会变快,曲轴的转速是发动机的转速概念。



综上所述,提升柴油发动机的功率其实很简单,只要控制程序不限制柴油机的转速即可。但是转速越高燃烧产生的内能越大,引起的活塞振动也会越强;简而言之为转速高等于振动强,也等于活塞的超级严重磨损。在这种工况下柴油机怕是连汽油机三分之一的使用寿命都没有,这就是柴油发动机扭矩很大但是功率无法很高的原因,因为:扭矩×转速÷9549=功率,而功率低则高速加速能力差,懂了吧——读者们可以想一想,愿不愿意接受高性能低油耗,但是几万公里就要换总成的发动机嘛。


编辑:天和Auto-汽车科学岛

责编:天和MCN

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