為什么柴油壓縮可以點(diǎn)火，而汽油機(jī)卻需要火花塞？

現(xiàn)在很多車(chē)型配置的都是缸內(nèi)直噴的汽油機(jī)。

有些人就會(huì)問(wèn)：

汽油機(jī)都能將汽油直接噴射在氣缸內(nèi)了，為什么不能像柴油機(jī)那樣直接壓燃呢？為什么還要用火花塞來(lái)點(diǎn)火呢？

讓我們分別從幾個(gè)方面來(lái)看看~

汽油更容易被點(diǎn)燃

這就要先介紹一個(gè)物理化學(xué)術(shù)語(yǔ)——“閃點(diǎn)”。閃點(diǎn)，是在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，使用某種點(diǎn)火源造成液體汽化而著火的低溫度。

編輯搜圖

汽油的閃點(diǎn)可以小于28℃，而輕質(zhì)柴油的閃點(diǎn)在45-120℃，閃點(diǎn)低于61℃的油品為易燃品。

拿明火靠近柴油很難將其點(diǎn)燃，因?yàn)闅鉁?0℃遠(yuǎn)低于柴油的閃點(diǎn)，這時(shí)候柴油依然很穩(wěn)定，沒(méi)有揮發(fā)，所以很難點(diǎn)燃。

柴油并不像汽油那樣易于揮發(fā)成氣體，只有表面一層于空氣接觸，而汽油極易揮發(fā)產(chǎn)生汽油蒸汽與空氣比較充分的混合，這就像木頭和木材刨花的區(qū)別

柴油可以壓燃是由于其自燃點(diǎn)低

自燃點(diǎn)指的是可燃物在有氧氣的條件下發(fā)生自主燃燒的溫度，柴油自燃點(diǎn)才220℃，也就是說(shuō)柴油只要與空氣混合，在220℃時(shí)就可以自行燃燒了。

編輯搜圖

?汽油自燃點(diǎn)是427℃，活塞壓縮空氣后產(chǎn)生的高溫可以達(dá)到柴油的自燃點(diǎn)但無(wú)法達(dá)到汽油的自燃點(diǎn)，所以柴油機(jī)可以用壓燃方式，而汽油機(jī)只能靠火花塞點(diǎn)燃。

火花塞無(wú)法點(diǎn)燃柴油

火花塞是汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中將高壓電流引入氣缸產(chǎn)生電火花，以點(diǎn)燃可燃混合氣體的部件，主要由接線(xiàn)螺母、絕緣體、接線(xiàn)螺桿、中心電極、側(cè)電極以及外殼組成，側(cè)電極焊接在外殼上。

火花塞是電弧放電，不會(huì)產(chǎn)生明火，所以它只能點(diǎn)燃與氧氣混合均勻的氣態(tài)可燃物，我們平時(shí)看到的汽油在氣缸里終要被充分蒸發(fā)汽化，只有這樣才能形成足夠的氣態(tài)可燃混合物。

但是柴油本身密度就大，而且性質(zhì)比汽油穩(wěn)定多了，這樣的燃料噴入氣缸后很難揮發(fā)成氣態(tài)，大部分還是柴油小顆粒，無(wú)法形成足夠的可燃?xì)鈶B(tài)可燃混合物，所以火花塞是無(wú)法點(diǎn)燃柴油的。

燃燒特性有極大的區(qū)別

汽油機(jī)是使用“預(yù)制混合氣”燃料的，也就是說(shuō)做功沖程里需要燃燒的混合氣在點(diǎn)火前已經(jīng)準(zhǔn)備好了，只待點(diǎn)火時(shí)機(jī)一到火花塞將其引燃就行。

因?yàn)辄c(diǎn)燃的時(shí)機(jī)基本上發(fā)生在活塞到達(dá)上止點(diǎn)附近，這時(shí)候活塞會(huì)有一個(gè)換向動(dòng)作，因此可以看作這時(shí)燃燒空間是短時(shí)間恒定的，混合氣就在這一瞬間快速完成燃燒膨脹做功，這就是“定容加熱”的奧托循環(huán)。

而柴油機(jī)是在活塞接近上止點(diǎn)缸內(nèi)溫度高于其自燃點(diǎn)時(shí)開(kāi)始向氣缸里噴油，霧化的柴油進(jìn)入氣缸后與空氣混合，由于溫度達(dá)到自燃點(diǎn)，柴油開(kāi)始燃燒，由于柴油燃燒速度慢，所以一次做功需要燃燒的柴油不會(huì)瞬間噴完，而是會(huì)持續(xù)向氣缸里噴射，結(jié)果就是氣缸里一邊燃燒一邊持續(xù)噴油，噴入的油繼續(xù)與空氣混合并且被引燃燃燒，膨脹的空氣持續(xù)推動(dòng)活塞，這就是定壓加熱的迪賽爾循環(huán)，在英語(yǔ)里柴油機(jī)就叫做迪賽爾引擎。

還有人問(wèn)：

為什么不能把汽油機(jī)的壓縮比做得更高，也像柴油機(jī)一樣在壓縮上止點(diǎn)噴油呢？

這主要是因?yàn)槠偷娜紵俣忍炝?，燃燒過(guò)程不可控，很難把發(fā)動(dòng)機(jī)做得平順、柔和。

油品的物理特性決定了它們被“區(qū)別對(duì)待”。