汽油引擎和柴油引擎差別在哪?

2017-03-12 00:00:00

永動機無法成功是不爭的事實。但只要外加能量不斷,機構設計恰當,也可有「持續動力」驅動汽車。要產生瞬間爆發力,壓縮、受熱及膨脹是必備要素,因此汽缸內會設計四個行程為工作循環,即進氣、壓縮、動力及排氣。引擎的工作循環圖是前人不斷累積實驗的成敗才得出的結果,依汽油引擎和柴油引擎分出Otto Cycle和Diesel Cycle熱力循環,那如何以循環圖來詮釋引擎的四行程呢?

柴油引擎的四行程,霧化的柴油吸收高熱的空氣後不靠火星塞就能自燃。氣體邊燃燒邊推動活塞的瞬間,壓縮壓力接近等壓,氣體膨脹到一定的壓力後就往下掉,因此柴油引擎的抗壓性要很強。

等容循環(Otto Cycle)

1.進氣: O→A。混合氣從進氣門進入,使活塞從O點往A點膨脹,缸內容積增加但始終保持大氣壓力P1,不會產生動力。

2.壓縮: A→B。活塞將混合氣從A點往上B點壓,這時壓力開始上升到P2,溫度同步提高,為產生動力做好準備。

3.動力:B→C→D。活塞到B點瞬間,混合氣被點爆迅速燃燒,但活塞還沒往下且加壓到燃燒壓力C點為P3,再立即往下到D點,壓力也隨之下滑。

4.排氣:D→A→O。排氣門在D點打開,壓力馬上掉回接近大氣壓力,活塞在A點開始上行把廢氣往O點排外。

 

等壓循環(Diesel Cycle)

1.進氣: O→A。過程跟汽油引擎一樣,不同的是柴油引擎先將空氣打進缸內。

2.壓縮: A→B。活塞把新鮮空氣壓縮至B點,這時候的壓縮壓力為P2。

3.動力:B→C→D。活塞到B點時,柴油噴入缸內跟高壓高熱的空氣混合後自燃,氣體邊燃燒邊推動活塞直到C點結束,隨後壓力下降,活塞下移到D點排氣門才打開。

4.排氣:D→A→O。如同汽油引擎,排氣門打開後壓力也掉回接近大氣壓力並將廢氣排外。

  

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