這個簡單的問題困擾了我一段時間。根據通過節氣門進入的空氣量(由質量空氣流量/歧管絕對壓力傳感器測量),計算出噴入汽油發動機的燃料量。但是,注入柴油發動機的燃油量僅取決於踏板的壓力,空氣能夠自由地吸入氣缸。這意味著在正常操作中,柴油的運行確實很稀,汽油一直保持化學計量比(不考慮高負荷情況)。為什麼汽油發動機也不能僅依靠噴油量而沒有節氣門來保持稀薄狀態?
這個簡單的問題困擾了我一段時間。根據通過節氣門進入的空氣量(由質量空氣流量/歧管絕對壓力傳感器測量),計算出噴入汽油發動機的燃料量。但是,注入柴油發動機的燃油量僅取決於踏板的壓力,空氣能夠自由地吸入氣缸。這意味著在正常操作中,柴油的運行確實很稀,汽油一直保持化學計量比(不考慮高負荷情況)。為什麼汽油發動機也不能僅依靠噴油量而沒有節氣門來保持稀薄狀態?
聽起來您已經知道為什麼汽油發動機將燃油/空氣比保持在盡可能接近化學計量比的位置,但僅僅是為了給其他人提供信息:化學計量的燃油/空氣比是氧氣量需要完全燃燒所有汽油。 “稀薄”燃燒會殘留一些氧氣,而“稀薄”燃燒則意味著汽油不能完全燃燒。
柴油稀薄運行是因為,根據此網站:
在柴油發動機中,燃料在壓縮衝程即將結束時被噴入燃燒室並自燃。這是造成柴油發動機產生的燃燒聲的原因,這種燃燒聲是所有閱讀該雜誌的人的耳邊的音樂。當燃料和空氣之間發生混合時,燃燒繼續。該過程非常不均勻(由於燃料和空氣在燃燒室中混合,因此不像在進入汽缸蓋之前產生混合氣的燃氣發動機中那樣均勻)。由於某些燃料在氧氣不足的情況下燃燒,並且燃燒未完成,因此在燃燒過程中會形成煙灰。隨著額外的燃料被噴射,越來越多的煙灰被產生。因此,柴油機的空燃比必須始終比化學計量的稀,以防止產生過多的煙霧。因此,經過修改的高輸出柴油將吹黑煙,因為它僅是通過動力來提供燃料的,而無需擔心產生煙灰。與汽油發動機的氣缸相比,無菸柴油的氣缸中燃料較少,因此,相比之下,柴油機的功率降低了。
汽油在點燃之前被注入,因此它有時間更均勻地混合。柴油在壓縮衝程即將結束時被注入,因此它幾乎在有時間散佈到所有可用空氣之前就在壓力下燃燒。如以上引述所述,使柴油機稀薄運行是為了減少產生的煙灰,從而減少排放。
稀薄燃燒的汽油發動機會發生什麼問題。
向發動機中註入汽油會產生冷卻效果。稀薄燃燒發動機的汽油運行量要比達到化學計量比所需的量少,而稀薄燃燒發動機的運行溫度要高於以化學計量比運行的發動機或一個濃空燃比發動機。過於傾斜,可能會導致過熱以及發動機部件(例如密封件)的額外磨損。在較高的壓縮比下,稀薄發動機可以提高燃油效率,並減少碳排放。不利的一面是,與大多數現代車輛相比,有更多的 NOx 排放物需要更複雜的催化轉化器。
我還應該弄清您的最後一句話。加速器連接到節氣門(直接或“通過電線驅動”),並控制允許多少空氣進入發動機。它不直接控制注入多少汽油。質量流量傳感器檢測有多少空氣進入發動機,將該信息傳遞給ECU,然後ECU控制噴射多少燃料。 ECU是通過質量流量傳感器, O2 傳感器的輸入和/或製造商或用戶設置來確定您的汽車是稀薄行駛還是富油狀態。在化油器時代,很容易將發動機調整為富油或稀油,但是您需要特殊的設備來調整ECU中的設置。
順便說一句,製造商或車主可能出於各種原因,可能希望使發動機稀薄或濃密運轉,這與性能,冷卻或燃油經濟性有關。
令我驚訝的是,沒有人具體提及,但答案是引爆。泊松魚(Poisson Fish)距離很近,但是缸筒溫度升高帶來的額外磨損並不是主要問題。主要問題是多餘的熱量導致汽油在火花點火之前自燃並毀壞了電動機。
柴油基本上不受此問題困擾,因為它基本上是按照這一原理工作的-柴油在燃燒後便會立即燃燒
我的猜測是,如果汽油的辛烷值更高,那麼從技術上講,我們可以像柴油一樣運行它。
如果將柴油與空氣混合,然後再將其進入氣缸,然後以正常(柴油機)壓縮衝程壓縮,那麼在到達上止點之前,它肯定會爆炸。但是,在正常操作中,柴油噴入氣缸並在離開噴油嘴並與加熱的空氣接觸時燃燒。只有進入燃燒室的柴油才會點燃。由於沒有其他燃料,因此沒有爆炸的可能。火花點火發動機準備好燃燒室內存在的所有燃料和空氣,並等待火花開始點火。然後,火焰前沿從火花塞向外移動。如果壓力太高或溫度太高,或油口處有熱點,則整個燃料空氣混合物都會立即爆炸。附帶說明:-柴油實際上可用於火花點火發動機。我們曾經有一個拖拉機,裡面有一個小型汽油箱和一個大型柴油或煤油箱。您開始使用汽油,在發動機預熱後切換為柴油,然後在關閉之前切換回汽油,以確保化油器中有汽油準備下一次啟動。用柴油開始冷是不可能的,熱時用汽油也不能很好地運轉。我認為壓縮比比普通汽油高,但比普通柴油小,當您轉用柴油之前,溫度升高時,汽油會引起爆炸。
其他答案未註意到空燃比取決於您測量的位置。因此,即使整個氣缸的平均空燃比稀薄(如此稀薄,如果混合物是均勻的,燃燒也不可能發生),但在非常接近噴射點的情況下,它卻非常富裕(如此濃烈,燃燒是不充分的)。可能),並且離噴射點更遠,它是化學計量的,因此燃料燃燒。
實際上,汽油發動機不需要保持化學計量的空燃比。有直噴汽油機,也有柴油機。類似地,直噴汽油發動機的進氣點與空燃比非常接近,但是距離較遠,它是化學計量的,因此即使在全球空燃比都比較稀的情況下,燃油也會燃燒。
因為在火花點火發動機中,限制氣流是控制發動機RPM的唯一方法。僅通過改變燃料而不限制氣流來控制發動機的RPM將是困難的。這是因為在火花點火發動機中,點火從火花塞所在的位置開始,並從該點移開。而在壓縮點火發動機中,一旦注入燃油,點火就會在任何位置進行。另外,直接噴射壓縮式點火發動機也不是均勻的混合物,因為在點火之前沒有足夠的時間在燃燒室內混合燃料。您可以在YouTube視頻中看到柴油機內攝像機的視頻。在視頻中,您可以從字面上看到燃油從噴油嘴噴出時燃燒的痕跡。另外,當我還是個孩子的時候,我有一個舊的割草機,我經常玩混合調節螺絲,通過使發動機更稀薄,我可以在不實際移動油門板的情況下獲得更高的轉速。我並不真正理解為什麼稀薄的燃料混合物會產生更高的溫度,但這可能是因為由於燃料液滴之間的距離更大,因為燃料液滴的數量越少,每個液滴可以被賦予更多的燃燒時間,從而產生更多的燃料。熱,但我不確定那隻是理論。
汽油發動機的運行應盡可能接近化學計量比,因為在該範圍內,催化轉化器是最有效的。
避免使用富含燃料的混合物,因為這會損壞轉換器。
空氣
柴油發動機不使用節氣門板進行空氣控制,節氣門板始終處於打開狀態。
這意味著柴油發動機始終吸取最大量的空氣和動力由供應的燃料量調節。借助汽油發動機的節氣門板控制進入發動機的空氣量,該量將根據負載以及空燃比控制的需要而變化。
希望如此。