为什么柴油听起来像那样?


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我的车在修理店里,他们给了我借贷者。这是雪佛兰科鲁兹(Chevy Cruze)柴油。我的妻子坐在车道上,说:“听起来像卡车”。是的 那么,使柴油发动机听起来与汽油发动机不同的到底是什么呢?

Answers:


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如上所述,汽油/汽油发动机和柴油发动机之间的点火源不同,这是造成声音差异的主要原因。我将尽力解释这些差异,以便您理解为什么声音中只有一种而不是另一种。

注意1:这里有一个渗出物,但请相信我,因为我认为OP会要求我回答这个问题。我需要解释这些差异,以便理解为什么柴油发动机听起来像是这样。

燃料:柴油诉汽油(汽油)-

作为燃料,柴油比汽油具有更高的密度。它比非乙醇汽油致密约12%(对于乙醇基汽油,密度甚至更高,取决于混合物)。柴油的汽油体积能量密度更高,为35.86 MJ / L(128,700 BTU / US gal)v.32.18 MJ / L(115,500 BTU / US gal),高出约11%,在比较燃油效率时应考虑体积。

发动机机械差异:柴油诉汽油-三大差异

第一个区别-压缩

燃料,无论是汽油还是柴油,都可以在有或没有压缩空气的情况下燃烧,但压缩空气越多,燃烧燃料的效率就越高。考虑到这一点,请理解,当有人提到发动机中的压缩时,他们所谈论的是在发生点火之前压缩空气(或燃气发动机中的空气/燃料混合物)的比率。在汽油发动机中,经验法则是,对于引入的每个压缩点,发动机的效率都会提高3%(所有其他发动机组件保持不变)。我认为这对于柴油发动机也可能是正确的。该普通汽油发动机的压缩比约为8.0:1,最高约为11.5:1(高性能发动机的压缩比超过14.0:1- 编辑:引起我注意的是,马自达Skyactiv-G发动机配备14:1 CR在美国以外的地区和美国的13:1 CR。马自达使用其他技术来减少爆震,但如此高的CR不是汽油内燃发动机的标准。汽车柴油发动机将在14.0:1到18.0:1的范围内运行。

注意2:我在这里区分静态动态压缩率,因为数字和数字的计算方式有很大差异。我不会讲究区别,只知道有区别。

注意3:我区分汽车非汽车柴油发动机,因为尽管所有柴油发动机基本都运行相同,但汽车和大型船用柴油发动机之间存在一些巨大差异。

第二点不同-燃油输送

它曾经是化油器,是汽油发动机的主要燃料输送方法。直到80年代中后期,这都是事实,那时许多汽车制造商开始意识到燃油喷射的好处。这种类型的燃料喷射是间接燃料喷射,这意味着对进入发动机的燃料进行计量的喷射器位于燃烧室外部和进气道内部。它依靠空气通过进气道的运动来帮助雾化燃料并将其送入气缸。最近(2010年左右),汽车制造商开始使用直接喷射技术,该技术将燃料直接分散到燃烧室中。

柴油机也利用直接喷射。他们从1891左右开始使用这种方法,当时赫伯特·阿克罗伊德·斯图尔特(Herbert Akroyd Stuart)发明了第一台使用加压燃油喷射系统的内燃机。

第三区别-点火源

柴油发动机利用热量来点燃燃料很容易,而汽油则利用电能(是的,火花很热,但希望您能看到区别)。用电产生燃烧的气体很容易弄清楚。火花塞爆裂,空气/燃料升起。空气/燃料混合物必须正确才是正确的,火花必须在正确的点(正时)发出。火花对于汽油发动机来说效果很好,因为燃料会在空气中雾化并蒸发,这使其非常容易燃烧。较小的点火源即火花,足以开始燃烧燃料,并使其继续燃烧,直到混合物完全耗尽。

由于柴油比汽油重得多(从技术上讲,柴油被认为是油,很像煤油和取暖油),因此它在空气中蒸发得不会很好。为了使其燃烧足够快,必须有足够热量的点火源。为了实现这种热量,活塞将气缸内的空气压缩到一定程度,然后将其加热到超过1000°F。让我引用有关Diesel EnginesWiki文章来完成此操作

大约在压缩冲程的顶部,燃料被直接喷射到燃烧室中的压缩空气中。根据发动机的设计,这可能会进入活塞顶部或预燃室顶部的(通常为环形)空隙。喷油器可确保将燃油分解成小滴,并确保燃油均匀分配。压缩空气的热量使燃料从液滴表面蒸发。然后,蒸气被燃烧室中压缩空气的热量点燃,液滴继续从其表面蒸发并燃烧,变得越来越小,直到液滴中的所有燃料都燃烧完毕。汽化的开始导致点火和点火期间的延迟。当蒸汽达到点火温度并引起活塞上方压力突然增加时,柴油会发出特殊的爆震声。燃烧气体的快速膨胀随后将活塞向下驱动,从而为曲轴提供动力。

注意4:我想指出的是,较新的卡车柴油发动机(我也假设是汽车)已经开始使用喷射系统,该系统不是一次喷射所有柴油,而是将少量的柴油泵入发动机,从而使发动机安静您从他们那里听到的“柴油噪音”很大。这也提供了更好的燃油经济性。

注5:柴油发动机通常比汽油发动机具有更好的燃油经济性,主要是因为它们具有更好的热效率。

注意6:如果您已经读了那么多书,那么您一定是疯了。


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您的五分钱令人困惑。您是说说“汽油引擎”,而不是说X> X吗?
鲍勃·克罗斯

@BobCross ...不错的收获...已更正。有时候,我失去了自己在我的著作;-)
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

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超好的!到处都有更多的食物!
chilljeet 2015年

@ThePopMachine-这回答了您的问题吗?如果是这样,请考虑选择它作为答案。如果没有,请说明您真正想知道的内容,我会很乐意为您服务。
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

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使柴油发声的最大因素是在压缩之前/期间将柴油喷射到气缸中的方法,以及它们的压缩比比汽油/汽油发动机高得多的事实。这是回旋的说法,压缩点火会产生特征声音。次要因素包括发动机设计,进气和排气歧管形状。

更新:很抱歉,但是没有太多要说的了。响亮的声音是柴油在高压和高(活塞)速度下着火,而巨大的轰鸣是由排气速度和排气歧管的形状引起的。


这是一个很好的答案的开始,但我所期待的不仅仅是“引擎不同,因此听起来也不同”。是什么引起特征声音?
ThePopMachine 2014年

就像V12引擎听起来与boxer-4不同。它们是不同的,机制是不同的:因此它们听起来不同。
罗里·阿尔索普2014年

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构成排气音符的组件是空气,燃料,压缩比,气门正时,排气,涡轮增压和排量。

Cruze柴油发动机的压缩比约为16:1。

燃料很重要,因为柴油和汽油的燃烧方式不同。

所有这些因素的结合导致了不同的排气效果。您可能正在寻找一个比“听起来不同,因为它有所不同”更复杂的答案,但实际上并没有答案。


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柴油发动机的冲程比普通汽油发动机更长。这意味着活塞在汽油发动机中的行驶距离更长。涡轮/超级/冲压进气系统的定时与自然吸气汽油发动机的定时完全不同。


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通常与柴油发动机相关的啪声是柴油发动机中更高燃烧力的结果,该燃烧力在TDC(上止点)处或附近使移动的组件“打滑”。由于具有先导喷射以及(在压电喷射器的情况下)每个燃烧循环最多进行7次喷射事件,因此一些较新的电动机要安静得多。


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柴油发动机的噪音很大程度上是将燃油喷射到气缸中所需压力的结果,该压力还导致燃油雾化。它们将空气/燃油挤压在一起并点燃。那会产生噪音。

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