為什麼柴油發動機的排量一般都要比汽油的大呢?

津北汽車


現在最先進的柴油機匹配的車型的排量基本上和汽油機排量是相同的,比如說2.0的柴油機和汽油車往往用在同一車型上,性能上來說柴油機還要優越一些,因為低速扭矩大,油耗也低,更適合SUV和商用車,你說的情況已經是過去式了。


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您好!柴油發動機的排量一般要比汽油機排量大,這種說法也不是絕對的。因為柴油發動機的主要功能是牽引,也就是貨車拉貨,所以柴油發動機的排量要適當的大一些,才能滿足功能上的需求。

同等排量的發動機,柴油機要大於汽油機

嚴格的講,同等排量的發動機,柴油機的體積要明顯大於汽油機,這才是問題的關鍵。柴油機之所以要比汽油機大,原因有3方面:

  • 1,柴油機的壓縮比要比汽油機大。汽油發動機的壓縮比基本侷限在9-11:1,而柴油發動機的壓縮比則可以達到17-24:1。壓縮比大,簡單的理解就是活塞的壓縮行程大,與之對應的就是膨脹做功行程同樣大,也就意味著柴油發動機可以做更多的功。但是很多朋友會納悶:為什麼汽油發動機的壓縮比不能和柴油發動機一樣呢?這就要看柴油和汽油的不同屬性了。柴油雖然燃點低,但是性情穩定,不像汽油那樣天生的桀驁不馴,難以控制。所以柴油發動機可以採用壓燃的方式,而不擔心發動機的爆震。不過汽油就截然相反了。因此,柴油發動機的缸體、缸套以及連桿都要比汽油發動機的這些部件大。那麼同等排量的發動機相比,柴油發動機自然也就要大一些。
  • 2,柴油發動機的散熱要求更高。柴油機由於採用了壓燃的工作方式,並且柴油中碳元素含量比汽油中碳元素含量高,在柴油燃燒做功時,產生的溫度要比汽油發動機的溫度要高,而且因為做功行程長,高溫持續的時間也更長。所以柴油發動機對散熱的要求也就更高。也正是基於這一點,柴油發動機中,冷卻液循環的通道比汽油發動機內的冷卻液通道要大。這就造成了柴油機的大體積。
  • 3,柴油發動機的飛輪要大一些。柴油發動機的做功行程大,所以柴油發動機的轉速也就不高。和汽油發動機動輒4000-5000轉的轉速相比,柴油發動機的轉速一般最高也只能達到3500轉左右。因此對於低轉速的柴油發動機來說,要保持強扭矩的輸出,在發動機和變速箱的設計上,就不得不考慮槓桿原理。而大飛輪的設計就可以滿足這一個要求。從這一點看,發動機也要做的夠大才可以。

柴油機雖然體積大,但是卻很省油

柴油發動機壓縮比高,就意味著進入氣缸的空氣會更多,而為了保持高壓縮比,燃油的噴射量卻會相應的減少。這樣一來,柴油不僅需求量不會大,而且可以保證充分的燃燒,所以說柴油發動機的熱效率高,不是沒有理由的。

但是相比之下,汽油發動機就需要燃料和空氣的同步增加。因為汽油燃燒快,所以只能擁有更高的爆發力,而缺少持久力。因此,柴油機有勁,類似於馬拉松運動員,汽油機同樣也有勁,但只適合舉重運動。

不過遺憾的是,柴油發動機的噪音和排放卻是個很難控制的先天問題。因此在柴油機盛行的歐洲,柴油發動機也不得不逐漸退出乘用車市場。

由此可見,柴油發動機不僅體積要大於同排量的汽油發動機,而且由於特殊的使用功能,排量也要做得比較大。這樣才能保證柴油機的神力。科學的講,這就是既要馬兒跑,還得多吃草的原理。


汽車力力力


柴油機和汽油機雖然都是內燃機,但由於使用的燃料特性差異大,導致出現明顯不同的工作方式和輸出特性。

柴油和汽油是兩種完全不同的燃料,柴油的自燃溫度較低,約在220℃左右,且黏度大不易揮發;汽油的自燃溫度較高,約在415℃~530℃左右,且黏度小易揮發。

柴油機和汽油機的工作原理也不同,柴油機點火方式是壓燃式,汽油機點火方式是點燃式。 其次,壓縮比不一樣,柴油機的壓縮比要比汽油機大很多。 柴油機的壓縮比一般在16-22之間,高的能達到26;而汽油機的壓縮比則較小,一般在8-11之間,高的能達到14。


發動機的壓縮比高,其熱效率就高,但汽油機為了避免爆燃而必須把壓縮比降低。再次,氣缸直徑、活塞行程不一樣,柴油機缸徑大、行程長、轉速低;汽油機缸徑小、行程小、轉速高。 汽油機的缸徑較小,一般不超過100mm,而柴油機的缸徑可做的很大,有的船用的缸徑可達到1米多,這主要還是與柴油、汽油的燃燒特性有關,汽油機是點燃式的點火方式,缸徑過大時,缸內的末端混合氣就會在火焰前鋒到達前燃燒,形成爆燃。柴油機是壓縮式點火方式,混合氣在燃燒時會形成多個火焰中心,不會發生爆燃,故而柴油機的缸徑很大也沒事。 發動機的活塞行程越大,


一般扭矩就會越大,但轉速就較低。柴油燃燒速度慢,柴油機壓縮比大,實際使用中趨向於採用長行程,低轉速;汽油燃燒速度快,汽油機壓縮比小,實際使用中趨向於採用短行程、高轉速。由於柴油機的壓縮比大,壓力大,行程長,一般柴油機的部件都經過加強,柴油機看上去較汽油機又笨重又大。 最後,柴油機與汽油機燃燒方式不一樣。 柴油機的壓縮比大,在壓縮上止點時,氣缸內的溫度可達到約500-800度,柴油的燃點在約220度,此時噴入柴油即可燃燒。汽油機的壓縮比小,在壓縮上止點時,氣缸內的溫度可達到約300-400度,汽油的燃點在約427度,此時噴入汽油也燃燒不了,所以汽油機要需要用火花塞點燃方式。

所以綜合來說,柴油機為了更好的發揮燃料特性,同事也為了適用於更多場合,同樣的缸數,缸徑可以做到相對更大,導致排量增大。而汽油機受限於燃料特性,同事考慮火花塞等零件的使用壽命和安全的前提下,缸徑不宜太大。


行之御風


柴油機若排量若像汽油機一樣做到小巧玲瓏,整機結構強度會受限於結構尺寸的限制,這點在傳統的機械泵上最明顯,柴油機不可能做到在整機結構尺寸上連機械泵和噴油器都安裝不了的程度。同時柴油機是壓燃式的工作方式,整機受力的機械負荷高於汽油機,相同的活塞行程及曲軸迴轉半徑前提下,適量的優化設計增大氣缸尺寸有利提高升功率(尤其是後來的4氣門技術,能確保氣門佈置的設計尺寸),再則柴油機都是大行程,受限於活塞線速度的限制,所以在滿足結構的允許下,都儘量偏向增加缸徑尺寸的優化設計。而汽油機受限於點火方式、壓縮比的限制,氣缸直徑受限制,要增加功率只能依靠增加氣缸數。所以柴油機排量一般都比汽油機大是與油料及著火方式和壓縮比不同的取向罷了。相同的功率下,柴油機是大排量、低速大扭而產生。汽油機是以一定的缸徑、行程、氣缸數、高轉速產生的扭矩而產生的。


煙鬥1


一般載重車才用柴油發動機所以排量大。


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柴油機的點燃方式是壓燃式的,因此註定了它比汽油機扭矩大。但這也是少有的幾個優點了。像噪音、加速、重量等它都沒有優勢。


共曲扎鄧


柴油機壓縮比大於汽油機。壓縮比越大,燃燒值的暴發力更強。


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你要這麼想,一個是吃粗糧、一個是吃細糧,營養都不一樣,那拍出來的氣體能一樣嘛?


蘿莉囉嗦


柴油車一般用於農業和運輸大重量機器上


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