柴油发动机在与内燃机相同的基本原理上工作，但它们的工作方式不同。让我们仔细看一下。
柴油发动机的故事实际上始于汽油引擎。Nikolaus August Otto1876年发明并获得了汽油发动机的专利。他的发明使用了四冲程燃烧原理，也称为“奥托循环”，这是当今大多数汽车发动机的基本前提。在早期阶段，汽油发动机不是很高效，其他主要运输方法，例如蒸汽机，表现也很差。这些类型的发动机中使用的燃料中只有大约10％实际上移动了车辆。其余的燃料只是产生了无用的热量。
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1878年鲁道夫柴油创造了效率更高的引擎，他大部分时间都花了很多时间来开发“燃烧发动机”。到1892年，柴油已经获得了我们现在称为柴油发动机的专利。
几十年来，柴油发动机因成为烟灰，肮脏和大声。尽管欧洲非常广泛地采用了这项技术，但美国大多数驾驶员拒绝了，谢谢。不过，到21世纪，柴油发动机变得更加干净，安静得多，效率更高，但由于有限公司，他们经历了挫折大众柴油丑闻在2014年。不过，由于其可靠的效率，柴油恢复了一定的基础。
在本文中，我们解锁了柴油发动机的秘密，并了解了一些新的进步。
从理论上讲，柴油发动机和汽油发动机非常相似。他们都内燃机旨在将燃料中可用的化学能转换为机械能。这种机械能在圆柱体内部上下移动活塞。活塞连接到曲轴，活塞的上下运动（称为线性运动）产生了向前转动汽车车轮所需的旋转运动。
柴油发动机和汽油发动机都通过一系列小型爆炸或燃烧将燃料转化为能量。柴油和汽油之间的主要区别在于这些爆炸发生的方式。在汽油发动机中，燃料与空气混合，被活塞压缩，并被火花塞的火花点燃。但是，在柴油发动机中，首先压缩空气，然后注入燃料。因为空气被压缩时会加热，所以燃料会点燃。
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以下图形显示了柴油周期。
柴油发动机就像汽油发动机一样使用四冲程燃烧周期。这四个中风是：
请记住，柴油发动机没有引起空气并压缩空气的火花塞。相反，它将燃料直接注入燃烧室（直接注射）。压缩空气的热量使柴油发动机中的燃料点亮。在下一节中，我们将检查柴油注射过程。
柴油发动机和加油机在注射过程中。大多数汽车发动机都使用组合端口注射，在进气冲程（在气缸外）和直接注入燃料之前注入燃料。端口注射以较低的发动机速度使用，因为它具有更稳定的空气和燃料混合物。直接注射以较高的速度使用，以提供更多的功率和更少的敲击机会，这是当空气压缩得太多并且燃料自发点燃的时候。
柴油发动机仅使用直接燃油喷射 - 将柴油直接注入缸中。
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柴油发动机上的喷油器是其最复杂的组件，并且是大量实验的主题 - 在任何特定的引擎中，它都可能位于各个地方。喷油器必须能够承受圆柱体内部的温度和压力，并仍将燃料输送到细雾中。使雾气在气缸中散发，使其均匀分布也是一个问题，因此一些柴油发动机采用特殊的感应阀，预燃烧室或其他设备来在燃烧室中旋转空气，或者改善点火和燃烧过程。
一些柴油发动机包含光泽插头。当柴油发动机冷时，压缩过程可能不会将空气提高到足够高的温度来点燃燃料。这发光插头是电线的电线（想想您在烤面包机）加热燃烧室并在发动机冷时提高气温，以便发动机启动。直接注入技术已经进步了足够远，因此通常不再需要触摸火花，但是仍然有许多汽车仍然拥有它们。他们的热量有助于更有效地燃烧燃料。
当然，力学并不是柴油发动机和汽油发动机之间的唯一区别。还有燃料本身的问题。
石油燃料开始原油这是自然发现的地球。当在炼油厂加工原油时，可以将其分成几种不同的燃料，包括汽油，喷气燃料，煤油当然还有柴油。
如果您曾经比较柴油燃料和汽油，那么您就会知道它们是不同的。他们肯定闻起来有所不同。柴油燃料更重和油。它比汽油蒸发慢得多 - 它沸点实际上高于水的沸点。
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柴油燃料蒸发较慢，因为它较重。它包含更多的碳原子在比汽油更长的链中。少花费精制为了创建柴油燃料，这就是为什么它比汽油便宜。根据美国能源信息管理局，柴油占美国使用的石油产品的24％；汽油占56％。
柴油燃料的能量密度高于汽油。一般，1加仑（3.8升）的柴油燃料大约包含139,000 btus，而1加仑的汽油含有124,000辆。结合柴油发动机的提高效率，解释了为什么柴油发动机变得更好比等效的汽油发动机。
柴油燃料用于为各种各样的车辆和操作提供动力。当然，它会燃烧您看到的柴油卡车，您看到的是在高速公路上伐木的，但它还有助于移动船只，校车，城市公共汽车，火车，起重机，农业设备以及各种紧急响应车辆和发电机。
就环境而言，柴油有一些利弊。专业人士 - 柴油更有效，因此需要更少的精炼，并且发出较少量的二氧化碳，从而导致气候变化。缺点 - 大量的氮化合物是从燃烧的柴油燃料中释放出来的，这导致酸雨，烟雾和健康状况不佳。xf187手机版接下来，我们将研究这些领域的一些最新改进。
在大油1970年代的危机，欧洲汽车公司开始广告柴油发动机，以替代汽油。那些尝试过的人有点失望 -引擎很大，他们会回到家，以黑色的烟灰从前到后找到他们的汽车 - 同样的烟灰在大城市中烟雾。
从那时起，就发动机性能和燃料清洁度做出了广泛的改进。直接注入设备现在由监控燃料燃烧，提高效率和降低排放的计算机控制。然而，当我们在2014年了解到这一点时，这些计算机的复杂性是一把双刃剑大众一直在使用该技术来作弊。该公司不得不回购它已出售的柴油车辆，以保证成为更干净的替代燃料并支付数十亿美元的罚款，在某些情况下，大众高管将其入狱。
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自2010年以来所有柴油燃料在美国，已经是极低的硫柴油（ULSD），其中含有很少的硫。为什么重要？硫磺发动机降低污染和排放的设备可能会被硫损坏，因此，该元素较少意味着更清洁的燃料。柴油发动机的现代催化转化器效率为90％，因此它们不再臭或散发出黑烟云。
但是这些变化可能还不够。柴油仍会散发出许多可能损害人类及其环境的微粒，尤其是在密集的城市地区。这就是为什么国家的几个城市，甚至国家都决定禁止柴油车在接下来的十年左右。
您可能还听说过一些叫做的东西生物柴油。它和柴油一样吗？生物柴油是柴油燃料的替代或添加剂，可用于柴油发动机，对发动机本身几乎没有修改。它不是用石油制成的；相反，它来自化学改变的植物油或动物脂肪。（有趣的事实：Rudolf Diesel最初将蔬菜种子油视为发明的燃料。）生物柴油可以与常规柴油混合，也可以在某些完全使用的发动机中结合使用。
最初出版：2000年4月1日
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