18新利最新登入柴油发动机是如何工作的

由:马歇尔的大脑&克里斯汀Hall-Geisler|
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柴油机是在1878年发明的鲁道夫柴油谁在1892年为他的新发明申请了专利。u3d /伤风

柴油发动机工作在同一个基本原则作为内燃机,但他们做不同的工作。让我们仔细看看。

柴油机的故事始于的发明汽油引擎。尼古拉斯8月奥托1876年发明和专利的汽油发动机。他的发明使用四冲程内燃机原理,也被称为“奥托循环,”这是今天大多数汽车发动机的基本前提。在其早期阶段,汽油发动机不是非常有效,和其他主要的运输方法,如蒸汽机,表现不佳。只有约10%的燃料中使用这些类型的引擎实际上移动车辆。剩余的燃料只是产生无用的热能。

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在1878年,鲁道夫柴油创建了一个发动机效率更高,而且他把他的大部分时间贡献给了发展“引擎燃烧力量。”By 1892 Diesel had obtained a patent for what we now call the diesel engine.

几十年来,柴油发动机的名声乌黑的,又脏又吵。而欧洲采用的技术非常广泛,大多数司机在美国说不,谢谢你。21世纪,然而,柴油发动机变得更清洁,更安静、更有效得多,但他们的民意,因为经历过挫折大众汽车柴油丑闻在2014年。由于他们证明效率,柴油是收复一些失地。

在本文中,我们解开宇宙秘密的柴油机和了解一些新的进步。

柴油发动机和汽油发动机

理论上,柴油发动机汽油引擎非常相似。他们都是内燃机设计将燃料的化学能转化为机械能。这机械能汽缸内活塞上下移动。活塞连接到曲轴,活塞的上下运动,被称为线性运动,创建所需的旋转运动把一辆车的车轮前进。

柴油发动机和汽油发动机将燃料转换成能量通过一系列的小型爆炸或燃烧。柴油和汽油的主要区别是这些爆炸发生的方式。汽油发动机,燃料与空气混合,压缩活塞和火花塞的火花点燃。然而,在柴油发动机,空气被压缩,然后注入18新利最新登入的燃料。由于压缩空气升温的时候,点燃燃料。

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下面的图形显示了柴油循环。18新利最新登入

柴油机使用四冲程就像汽油发动机燃烧循环。四个中风:

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柴油发动机
©218新利最新登入019年HowStuffWorks.com
  1. 进气行程:进气阀打开,让空气和活塞向下移动。
  2. 压缩冲程:活塞移动备份和压缩空气。
  3. 燃烧冲程:当活塞到达顶部,燃料注入在合适的时刻,点燃,迫使活塞回落。
  4. 排气冲程:活塞移动回到顶部,推出从燃烧产生的废气排气阀。

记住,柴油机没有火花塞摄入空气进行压缩;相反,它直接注入燃料燃烧室(直接注入)。压缩空气的热量,灯光在柴油机燃料。在下一节中,我们将检查柴油喷射过程。

柴油燃油喷射

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柴油发动机只使用直接燃油喷射气体发动机相比,使用两个端口注入和燃油直喷技术。Voyagerix /伤风

柴油发动机和一个很大的区别燃气发动机在注射过程。大多数汽车发动机使用结合端口注入,注入燃料在进气冲程(外缸)和直接燃油喷射。使用端口注入发动机转速较低,因为它有一个更稳定的空气和燃料的混合物。直接注入用于更高的速度提供更多的力量和更少的机会敲门,当空气压缩太多和燃料自发地点燃。

柴油发动机只使用柴油燃油直喷技术——直接注入汽缸。

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柴油机上的喷油器是最复杂的组件和大量实验的主题——在任何特定的引擎,它可能位于不同的地方。注入器必须能够承受气缸内的温度和压力,仍然在细水雾提供燃料。让雾流传在汽缸均匀分布也是一个问题,所以一些柴油发动机使用特殊感应阀、预燃室或其他设备涡流燃烧室的空气或改善点火和燃烧过程。

一些柴油引擎包含一个电热塞。当柴油机冷,空气压缩过程可能不会提高到足够高的温度点燃燃料。的电热塞是一个电热丝(认为你看到的热电线吗烤面包机)燃烧室和提高空气温度加热时,发动机是冷的,发动机就可以开始。直接喷射技术先进的足够远,电热塞通常没有必要引发火花了,但无论如何他们汽车还有许多。他们的燃料更有效地帮助燃烧的热量。

当然,力学不是唯一的柴油发动机和汽油发动机的区别。还有燃料本身的问题。

柴油

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柴油既有利弊时的首选。nexus 7 /伤风

石油燃料开始原油这是自然的地球。在炼油厂加工原油时,它可以分为几种不同的燃料,包括汽油、喷气燃料、煤油当然,柴油。

如果你曾经柴油和汽油相比,你知道他们是不同的。他们肯定味道不同。柴油是重和给油器。它比汽油——它蒸发慢得多沸点实际上是高于水的沸点。

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柴油蒸发更慢,因为它更重。它包含更多的碳原子比汽油在长链。它花费更少精炼创建柴油,这就是为什么以前比汽油便宜。根据美国能源信息管理局18luck手机登录、柴油占大约24%的石油产品在美国使用;汽油占56%。

柴油比汽油能量密度更高。平均1加仑(3.8升)的柴油含有大约139000的热量,而1加仑汽油含有124000。再加上柴油发动机的提高效率,解释了为什么柴油发动机获得更好的里程比汽油引擎。

柴油是用于各种车辆和操作。当然燃料柴油卡车你看到笨拙的公路,但它也有助于移动船只,校车,城市公交车、火车、起重机、农业设备及各种应急车辆和发电机。

在环境方面,柴油有一些利弊。优点——柴油更有效率,所以它需要较少的细化,低排放大量的二氧化碳,导致气候变化。含氮化合物的缺点——大量释放燃烧柴油,这导致酸雨、烟雾和糟糕的健康状况。新利国际网站品牌官网接下来,我们将看看一些最近的改进在这些领域。

改善柴油和生物柴油

在大石油危机在1970年代,欧洲汽车公司开始广告商用柴油发动机作为替代汽油。那些试过,有点失望引擎很大声,到家发现他们的车由前往后覆盖在黑色烟灰——相同的烟尘负责烟雾在大城市。

自那时起,巨大的改善了发动机的性能和燃料清洁。直接喷射设备现在都由电脑控制,监控燃料燃烧,提高效率和减少排放。这些复杂的电脑是一把双刃剑,但是,当我们学会了在2014年18新利最新登入大众汽车一直使用欺骗排放测试的技术。公司买回柴油汽车销售作为清洁替代燃料的承诺和支付数十亿美元的罚款,并在某些情况下大众高管而坐牢。

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自2010年以来,所有的柴油在美国已经超低硫柴油超低硫柴油(),它包含很少的硫。为什么这很重要?设备,降低污染和柴油发动机排放的硫会损坏,所以元素的减少意味着更清洁的燃料。现代柴油机90%高效催化转换器,这样它们就不会臭或扑灭滚滚黑烟了。

但这些变化可能还不够。柴油仍然发出大量的微粒能伤害人类和他们的环境,特别是在密集的城市地区。这就是为什么几个城市,州,甚至国家决定禁止柴油车在未来十年左右的时间。

你也可能听说过一个叫做生物柴油。这是柴油一样吗?生物柴油是一种替代或柴油添加剂,可用于柴油发动机引擎本身没有修改。它不是由石油;相反,它来自于植物油或动物脂肪化学成分已经发生了改变。(小贴士:鲁道夫柴油原本认为蔬菜籽油作为燃料对他的发明)。生物柴油可以加上一些引擎使用的普通柴油或完全本身。

出版:2000年4月1日

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