同樣為原油煉化的燃油,為什麼要區分汽油、柴油、航空煤油等多種類型呢?原因為交通工具需要不同類型的發動機,而不同的發動機需要的運動狀态各不相同的燃油。從結果反推源頭更容易找到标準答案,那麼就從發動機來分析汽柴油是各自特點吧。
商用汽車中的中重型客貨車整備質量非常大,動辄數噸甚至數十噸的重量需要非常大的馬力才能驅動。而得出馬力的基礎是依靠大扭矩,其計算公式為:(轉速×扭矩÷9549)×1.36=PS。在轉速與數據固定不變的前提下,扭矩越大則馬力越大,如何實現大扭矩就很重要了。營運車輛不追求很理想的NVH(噪音/振動/聲振粗糙度)的體驗,所以點火角度可以在發動機活塞運行到上止點的一瞬間開始爆燃,以爆燃瞬間的最大推動力、在最有效的節點推動活塞運轉(轉化扭矩),參考下圖。
上圖為柴油發動機點火的節點,而提升扭矩的方式不僅需要找到對點火對的節點,同時還需要燃料本身可以釋放出極大的熱能。在不考慮NVH的前提下,從原油中煉化的柴油熱值會很高,因其燃點僅僅為220℃;而内燃式柴油機在壓縮沖程達到活塞上止點時,通過壓縮空氣就能達到這一溫度标準。也就是說省去了點火的步驟即可讓柴油自燃做功,能在最短的時間内點火則等于在設定時間内以最長的時間燃燒轉化動力,所以柴油燃燒産生的熱能總量就會大一些,燃燒火焰溫度可以達到1800℃的高标準。
知識點:燃燒溫度是化學反應的結果,反應過程中分子運動是産生高溫的過程,同時運動過程也是轉化為扭矩的過程;最終得到的溫度數值高,等于轉化成為的扭矩大。套用馬力計算公式則可以得出柴油的“大扭矩特點”可以以低轉速實現大馬力,内燃機的轉速越低進氣量越少,在空燃比固定的前提下噴油量則會越低,所以柴油與内燃機的組合可以實現低油耗。
普通家用代步車型多為汽油動力,原因為此類車的整備質量很低,主流的緊湊級及以下标準的車輛僅在1.5噸以下。這麼輕盈的車身并不需要太大的馬力, 所以對扭矩的要求也就沒有那麼高了。但是汽油動力内燃機也是四程沖機,在壓縮沖程中也會産生非常高的溫度;如果使用柴油的話則會在壓縮過程中導緻燃油自燃,這就無法實現讓點火角遲滞(活塞達到上止點後/開始下行的節點點火)以達到降低爆燃瞬間對活塞的沖擊,而降低内燃機運行中振動的目的。所以隻有提升燃油的燃點才能解決這一問題,于是汽油出現了。
汽油的燃點約為427℃(92#汽油标準),足夠高的燃點做到了壓縮沖程産生的溫度不會讓汽油自燃,但是燃油最終還是需要燃燒才能轉化為動力。于是則需要高壓線圈與火花塞配合點火,以電弧明火引燃混合油氣以達到燃燒的目的。簡而言之為其汽油的燃點高于柴油,在相同的四沖程内“燃燒遲滞”,這種遲滞雖然無法轉化出大扭矩,但卻也确實以夠用标準的扭矩實現了平順與安靜的運行。
知識點:汽油與柴油的共存是因為需要适配不同類型的内燃機,或者說需要适配不同用途與需求的汽車。
這就是需要區分汽柴油的原因,同時也清晰地解釋了為什麼汽柴油不能混用——燃點差異太大,汽油機混用柴油會造成壓燃與爆燃同時存在,發動機振動程度加大會造成活塞與氣缸的嚴重磨損(拉缸),同時也會降低車輛的NVH水平。反之柴油機加注汽油則會造成無法燃燒,因為燃點差了200多攝氏度。
總結:汽柴油發動機加錯燃油總會有嚴重影響,柴油發動機會直接宕機。不過在冬季低溫時倒是可以微量混加,指柴油車可以按照5%左右的比例混加汽油;因為汽油的冰點低至-70攝氏度以上,而各級柴油的冰點卻會低得多。為了防止柴油結凍則可以适當少量混加汽油,少量添加存在影響但是可以忽略不計,因為壓燃點火瞬間産生的高溫足以引燃部分汽油,就是這樣了。
編輯:天和Auto-汽車科學島
責編:天和MCN
歡迎轉發留言讨論
更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!