大家都知道 ， 在卡車(chē)、大中型客車(chē)以及各種工程機(jī)械上 ， 搭載的都是柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 。其中的道理就是柴油機(jī)更省油并且動(dòng)力更足 。很多人感到奇怪 ， 為什么同等排量的柴油車(chē)比汽油車(chē)更省油？下面我們就來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題 。
1、柴油比汽油的能量密度更高
汽油的主要成分是異辛烷 ， 而柴油的主要成分是是含9到18個(gè)碳原子的鏈烷、環(huán)烷或芳烴 ， 一般用十六烷值來(lái)表示 。比起汽油來(lái) ， 柴油含有更多更長(zhǎng)的碳原子鏈 。同時(shí)柴油比汽油密度更高（汽油的密度0.725g/ml ， 而柴油的密度是0.83～0.855g/ml） 。
所以 ， 柴油比汽油有更高的能量密度 。平均算來(lái) ， 每升的柴油含有的能量是每升的汽油含有能量的1.2倍 。即每燃燒1升的柴油所釋放的能量 ， 相當(dāng)于燃燒1.2升的汽油所釋放的能量 。
2、柴油機(jī)的壓縮比更高 ， 熱效率更高
柴油機(jī)的壓縮比一般在16：1~22:1之間 ， 最高可以做到26:1；而汽油機(jī)的壓縮比在8:1~11:1之間 。
可以看出 ， 柴油機(jī)的壓縮比要遠(yuǎn)高于汽油機(jī) 。一般來(lái)說(shuō) ， 壓縮比越高 ， 燃油轉(zhuǎn)化率也越高 ， 能獲得更高的燃燒效率 ， 所以柴油機(jī)的熱效率一般高于汽油機(jī) 。在現(xiàn)階段 ， 汽油機(jī)的熱效率普遍在30%~40%之間 ， 而柴油機(jī)可以達(dá)到35%~45% 。
有人可能會(huì)說(shuō) ， 那么汽油機(jī)為什么不可以將壓縮比做大一點(diǎn)呢？
這主要是因?yàn)?， 汽油的燃燒速度很快 ， 如果壓縮比過(guò)大 ， 汽油和空氣的混合氣被壓縮的過(guò)于猛烈 ， 在燃燒過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)爆燃 。
這是一種對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)害處極大的燃燒狀態(tài) 。在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí) ， 壓縮比與燃料的匹配 ， 主要就是看是否會(huì)發(fā)生爆燃 。所以 ， 汽油機(jī)的壓縮比相對(duì)較低 ， 主要就是為了避免爆燃 。
3、柴油機(jī)的混合氣濃度更低 ， 并且采用壓燃式；而汽油機(jī)的混合氣一般都控制的標(biāo)準(zhǔn)濃度范圍 ， 利用火花塞點(diǎn)火 。
柴油機(jī)的混合氣是在壓縮行程終了時(shí)才開(kāi)始的 ， 噴入的柴油立即發(fā)火燃燒 ， 柴油與空氣的混合是不均勻的 ， 并且空氣始終是過(guò)量的 ， 它的空燃比可以高達(dá)20:1 。
而汽油機(jī)中汽油與空氣是在整個(gè)壓縮行程中充分混合的 ， 當(dāng)?shù)竭_(dá)上止點(diǎn)時(shí)火花塞點(diǎn)火燃燒 ， 它的空燃比一般嚴(yán)格控制在14.7:1 。壓燃比點(diǎn)燃更節(jié)約能量 。
那么汽油機(jī)為什么不能采用低濃度的混合氣壓燃呢？
大家知道 ， 發(fā)動(dòng)機(jī)工作有四個(gè)行程 ， 分別是進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣 。當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)處于壓縮上止點(diǎn)時(shí) ， 缸內(nèi)溫度可以達(dá)到500~800℃ 。
由于柴油的燃點(diǎn)是220℃ ， 所以此時(shí)噴入柴油 ， 在很短時(shí)間內(nèi)與空氣混合后便立即自行發(fā)火燃燒；而汽油機(jī)的缸內(nèi)溫度只有300~400℃ ， 但是汽油的燃點(diǎn)是427℃ ， 所以此時(shí)即使噴入汽油 ， 汽油也不會(huì)燃燒 ， 必須使用火花塞點(diǎn)火來(lái)引燃它 。
因此汽油機(jī)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)壓燃的 。并且汽油混合氣是有點(diǎn)火極限的 ， 如果混合氣的濃度低于17:1 ， 就很難點(diǎn)燃了 。
綜上所述 ， 柴油有更高的能量密度、有更高的熱效率、可以采用低濃度的可燃混合氣 ， 可以使用更節(jié)能的混合氣燃燒方式 ， 因此柴油機(jī)的油耗要明顯低于汽油機(jī) 。
柴油機(jī)還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)是發(fā)動(dòng)機(jī)的低速扭矩更大 ， 這一點(diǎn)對(duì)于貨車(chē)和越野車(chē)來(lái)說(shuō)特別適用 。
所以 ， 柴油機(jī)在大型貨車(chē)、工程機(jī)械以及一些越野車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用 。但是它在工作時(shí)噪音大 ， 振動(dòng)大 ， 排放也比汽油機(jī)差 ， 同時(shí)柴油是國(guó)家的重要戰(zhàn)略物質(zhì) ， 所以 ， 柴油機(jī)在家庭轎車(chē)中很難推廣開(kāi)來(lái) 。（文/卡家號(hào)：老侯解車(chē)）
【柴油車(chē)為什么比汽油車(chē)省油 為什么有些柴油車(chē)不用加尿素】