汽油机和柴油机的不同之处

08-07

1)燃料不同

汽油机用汽油:
石油炼制过程中得到的的轻组分燃料
关键性能指标是辛烷值和馏程
辛烷值,表示汽油抗爆(震)性的指标。爆震是在汽油机燃烧中,随着压缩比及气缸内气体温度升高,可能出现的一种不正常的自燃现象。辛烷值越高表示抗爆震能力越强
为提高汽油的辛烷值,允许承受更高的压缩比,常加入抗爆添加剂,常用的是铅化合物,因此汽油多含铅
馏程较窄,馏分轻,容易挥发

柴油机用柴油:
石油炼制过程中得到的重组分燃料,含硫量高。
主要性能评定指标:十六烷值、馏程、粘度。
十六烷值,是评定柴油自燃性能(发火性)好坏的指标,馏程表示柴油的蒸发性,粘度是燃料流动性的尺度。
馏分较重,不易挥发

2)供油和点火方式不同

汽油机:
来自汽油泵的汽油,与来自空气虑清器的空气,在化油器内形成混合气体,经由进气岐管,进入气缸燃烧室后,用电火花点燃。
柴油机:
燃料的混合和燃烧是在气缸内进行。由喷油器直接向燃烧室喷射高压柴油,与空气混合,形成雾化气被压缩后燃烧
因此,在结构上,汽油发动机比柴油发动机多了一整套点火系统。

3)其他不同之处


压缩比不同
压缩比即为压缩前后气缸内气体体积之比。发动机通过将空气与燃油混合燃烧,将热能转换为机械能,从而驱动设备工作。因柴油无爆震,故承受的压缩比可比汽油高(一般的,汽油机8~10:1,柴油机16~20:1),故效率也高

曲轴转速:
汽油机一般5000r/m,柴油机3000r/m;
汽油机比柴油机功率小、运行平稳、噪音小;重量轻、体积小;轴颈与轴瓦间距小(一般的,汽油机0.05mm,柴油机0.2mm)。

排放物:
汽油机排放物主要是HC,CO,NOX ,柴油机则主要是NOX ,PM,HC,CO。
与汽油机相比,柴油机的HC、CO排放量相当低,一般只有汽油机的几十分之一,柴油机的NOX排放量也和汽油机相当,但柴油机微粒排放约为汽油机的30倍~80倍。

酸中和能力:
由于柴油含硫量高,因此燃烧后产生的硫化物(SO2,SO3),与发动机冷启动或者频繁起停过程中(当温度低于露点时)在气缸壁形成的凝结水,生成大量的强酸。这对金属的缸体系统会造成强烈的腐蚀,并加速油品老化。
因此要求柴油机油具备高的总碱值(TBN),以保持良好的酸中和能力。

抗磨性能:
汽油机曲轴的转速更高,轴承轴瓦间不容易形成并保持适当厚度的油膜,进行润滑;其加工间隙相对柴油机更小,更易磨损。另外汽油机发动机独有的点火配气系统中,气门以及凸轮和顶杆系统,高速频繁的启闭,也更加剧了阀系的磨损。因此要求汽油机油具有更好的润滑性能,最大限度的减少零部件的磨损,延长寿命。

抗腐蚀性能:
汽油机主轴瓦与连杆轴瓦可用材质较软、抗腐蚀性好的巴氏合金。柴油机轴瓦采用铅青铜或铅合金等高性能材料,抗腐性能较差。 为此在柴油机机油的炼制过程中,要多加些抗腐剂,以便使用中能在轴瓦表面生成一层保护膜来减轻轴瓦的腐蚀,并提高其耐磨性能。

高温高剪切能力:
汽油机转速高,因此要求汽机油具有良好的剪切稳定性;柴油机压缩比大大高于汽油机,功率也更大,而且柴油机是靠活塞压缩高压混合气,压力和温度急剧升高,达到燃点后自燃,因此柴机油要承受更高的温度和剪切作用。

清净分散性:
汽油机体积小,燃烧过程中氧化产生大量油泥,需要汽机油具有较强的分散性能,将油泥分散成较小的颗粒,悬浮在润滑油中,以免阻塞机滤;柴油机相对于汽油机而言,体积较大,在燃烧过程中形成大量的积碳,需要柴机油具有较强的清净性能,能够将积碳尽快清洗下来,保证发动机的正常运转 。

其他:
气缸壁形成的积炭,一部分都来自燃油,一部分来自机油的燃烧产物。其中积炭成分中铅含量较大(汽油含铅),因此汽机油铅含量一定要低,以减少结炭。

油品相关常识

汽油:
是消耗量最大的燃料品种;
汽油的沸点范围(又称馏程)为 30 ~ 205°C , 密度 0.70~ 0.78 克 / 厘米 3 ;
商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分,标记为辛烷值 70 、 80 、 90 或更高。号逾大,性能逾好。
汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞机的燃料。商品汽油中添加有添加剂(如抗爆剂四乙基铅)以改善使用和储存性能。受环保要求,今后将限制芳烃和铅的含量。

柴油:
沸点范围有 180~ 370℃ 和 350~ 410℃ 两类;
对石油及其加工产品,习惯上对沸点或沸点范围低的称为轻,相反成为重。故上述前者称为轻柴油,后者称为重柴油。
商品柴油按凝固点分级,如 10 、 -20 等,表示低使用温度,柴油广泛用于大型车辆、船舰。
由于高速柴油机(汽车用)比汽油机省油,柴油需求量增长速度大于汽油,一些小型汽车也改用柴油。对柴油质量要求是燃烧性能和流动性好。
燃烧性能用十六烷值表示愈高愈好,大庆原油制成的柴油十六烷值可达 68 。高速柴油机用的轻柴油十六烷值为 42~55 ,低速的在 35 以下。

石油:
石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,与煤一样属于化石燃料。石油的性质因产地而异,密度为 0.8 ~ 1.0 克 / 厘米 3 ,粘度范围很宽,凝固点差别很大( 30 ~ -60°C ),沸点范围为常温到 500°C 以上,可容于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。
组成石油的化学元素主要是碳 ( 83% ~ 87% )、氢( 11% ~ 14% ),其余为硫( 0.06% ~ 0.8% )、氮( 0.02% ~ 1.7% )、氧( 0.08% ~ 1.82% )及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占 95% ~ 99% ,含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害, 在石油加工中应尽量除去。

不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大, 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低, 镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占 1/3 。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油。

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来源:智能汽车网
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