大部分消費者在選購新車時,對于動力極其看重。而發(fā)動機作為動力的最直接來源,它直接決定了一輛車的性能,可以說是汽車上最重要的組成部分。根據(jù)形式劃分,發(fā)動機又分為內(nèi)燃機、外燃機、電動機等,其中,內(nèi)燃機有汽油機和柴油機兩個版本。
目前,國內(nèi)市場上的家用車90%都是汽油機版本,只有個別皮卡、越野車、大型SUV等采用柴油發(fā)動機。而在歐洲,60%的家用車都使用柴油機作為動力來源,雖然柴油機在國內(nèi)并未推廣開來,但這并不能說明柴油機的性能不夠好。其實,說到的柴油機,它的經(jīng)濟性要比汽油機更高,而且相對更省油。那柴油機和汽油機相比,二者之間又存在哪些優(yōu)劣勢呢?今天,小編就和您一起探討關于汽油機和柴油機之間的差別。
汽油機和柴油機的主要差別是什么?
汽油發(fā)動機使用的火花塞
柴油發(fā)動機使用的噴油嘴
說到汽油機和柴油機的差別,其最大的不同在于燃料物理特性所導致的點火方式的差異。其中,汽油機為火花塞點燃,在發(fā)動機頂部都配有火花塞,而柴油機沒有火花塞,頂部為噴油嘴設計,做功時直接采用壓燃方式將柴油點燃。既然柴油能被直接壓燃,所以柴油機的壓縮比自然也不會太低,壓縮比一般可達到16-22,而汽油機的壓縮比則較低,一般不會高于10,部分車型壓縮比可能會達到12左右。
汽油機和柴油機各有哪些優(yōu)缺點?
1.功率和扭矩的差別
一般情況下,汽油機的缸內(nèi)行程都比較短,之所以采用這樣的設計完全是為了增加發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速,以此來迸發(fā)出更大的功率。相反柴油機則更加注重車輛扭矩,氣缸行程設定比較長,這樣可以降低車輛轉(zhuǎn)速,更好的將扭矩放大。所以,這也是為什么重型越野車、SUV、貨車等都選擇柴機油作為動力的原因。
2.燃油經(jīng)濟性
所謂燃油經(jīng)濟性,最直觀的比較就是對比兩款發(fā)動機將熱能轉(zhuǎn)化成機械能的效率,不過由于不同廠家發(fā)動機技術(shù)存在一定差異,所以發(fā)動機在熱能轉(zhuǎn)化效率中存在一定差異。就目前而言,汽車機熱效率轉(zhuǎn)化一直都是一塊難題,大部分汽油機熱效率最高也只能達到40%左右,只有日產(chǎn)和馬自達等品牌生產(chǎn)的發(fā)動機熱效率轉(zhuǎn)化可以超過40%以上。而反觀柴油發(fā)動機,熱效率轉(zhuǎn)化最低也在35%以上,突破40%也是易如反掌,甚至還有一些發(fā)動機熱效率可以突破45%。所以,消耗同樣的燃油量,柴油機可以將更多的熱能轉(zhuǎn)化成機械能,言外之意也就是更省油了。
另外,汽油機熱效率低還和汽油的成分有很大關系,從化學角度來看,汽油和柴油都是由一個個細小的分子組成,而每一個烴基化合物分子中,汽油分子中大約有8-10個碳原子,而柴油分子可以達到12-15個碳原子。碳原子含量越高,燃燒后蘊藏的能量就越大,因此想要達到相同的動力,汽油機需要比柴油機噴射更多的燃油,油耗自然也就越高。
3.發(fā)動機的技術(shù)成本與可靠性
奔馳GLS 350d柴油機
文章開始我們已經(jīng)提到,柴油機不同于汽油機,它是直接采用壓燃的方式將油氣混合物點燃,而想要達到壓燃的目的,氣缸壓力自然也比較高,缸體承受的壓力也要更大的一些,所以,柴油機的缸體以及缸蓋厚度都要比汽油機更厚實一些,抗壓性也更強,包括像氣缸內(nèi)的活塞、連桿、氣氣門等,都需要更高的強度來進行支撐,所以,制造成本也就會略高一些。另外,出于對強度的要求,大部分柴油機都選擇鑄鐵式缸體。反觀汽油發(fā)動機,受氣缸壓力本身較小的原因,使用鋁制缸體可以更好的減小車身重量。同時,在空間占比上也更小巧,不像柴油機,個頭大還顯得笨重。
2018款奔馳GLS 350d柴油版紅區(qū)轉(zhuǎn)速僅4200轉(zhuǎn)/min
發(fā)動機的使用壽命與轉(zhuǎn)速有著密不可分的關系,工作轉(zhuǎn)速越高,使用壽命就越短。像F1賽車使用的發(fā)動機,怠速3000轉(zhuǎn)/min,發(fā)動機工作時平均轉(zhuǎn)速都在15000轉(zhuǎn)/min以上,所以基本用不了幾場比賽一臺發(fā)動機就被送走報廢了?;貧w到現(xiàn)實中,柴油機更加注重低扭,所以同樣動力達到相同速度時,柴油機的轉(zhuǎn)速則更低。另外,即便的最高轉(zhuǎn)速,柴油機轉(zhuǎn)速通常也不會超過4500轉(zhuǎn)/min,而汽油機為了壓榨出更多的馬力,最高轉(zhuǎn)速至少也在6500轉(zhuǎn)/min以上。因此,轉(zhuǎn)速更低的柴油發(fā)動機可靠性自然更高一些。
4.污染物的排放
在加油站中,我們經(jīng)常能聞見很濃重的汽油味,但很少卻能問到柴油的氣味,其實這和汽油的揮發(fā)性強有很大關系,汽油在受熱后會很快與空氣混合在一起,在燃燒室中也同樣如此,燃燒后的汽油會釋放出一氧化碳、碳氧化合物、氮氧化合物等氣體。而柴油本身不容易揮發(fā),所以很難聞到它的氣味,再加上柴油中本身碳原子較多,所以當你深踩油門時,進氣歧管內(nèi)的柴油還沒有和空氣充分混合,再加上燃燒也不夠充分,就會造成排氣筒內(nèi)有黑色氣體噴出,而這些黑色碳顆粒會對空氣造成極大的污染。特別是在國內(nèi),本身柴油油品質(zhì)量較低,一般主要給貨車、農(nóng)用車使用,而如果柴油版的汽車長時間使用國內(nèi)的柴油,不僅會對空氣造成污染,同時,對發(fā)動機氣門、氣缸等造成堵塞,需要不定期進行挖煤疏通。
5.安全性
剛才已經(jīng)提到柴油不易揮發(fā),在正常工作溫度下也不易引燃,所以當柴油機不慎發(fā)生事故時,車輛自燃的幾率也很小,不像汽油車,一旦油箱發(fā)生漏油,只需一顆小火星,可立馬引燃整部車輛。
總結(jié):
其實,汽油機和柴油機都各有利弊,在我看來,阻礙了柴油機在國內(nèi)的發(fā)展,主要原因和國內(nèi)柴油油品質(zhì)量較低有很大關系,如果國內(nèi)柴油油品質(zhì)量可以做到和歐洲一樣,排放做到和汽油機一樣小,我想有大把的廠商愿意去開發(fā)柴機油的技術(shù),同時,消費者也會更加青睞柴油引擎,畢竟在相同的排量下,柴油機動力明顯要高出一截,燃油經(jīng)濟性也更好,更省油。不過,在新能源的促使下,內(nèi)燃機的工業(yè)基本已經(jīng)發(fā)展到頭了,用不了幾年,內(nèi)燃機或許就將徹底退出歷史的舞臺。