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同排量柴油车为何比汽油车更省油?

2025-10-22 10:15 发布

柴油机与汽油机相比,柴油机的压缩比大大高于汽油机,而且其最大燃烧爆发压力也远高于汽油机,所以它的热效率高于汽油机。

柴油机是喷雾压燃后边喷油边燃烧,当负荷下降时,喷油时间缩短,但初期相当于等容燃烧的变化不大,这相当于压力升高比不变反而预膨胀比减小。汽油机则是点火后火焰传播燃烧,无论负荷如何变化,火焰传播距离不变。

负荷下降后,由于进气充量减少,残余废气增多,燃烧温度有所降低,使得火焰传播速度降低,燃烧时间加长,相当于压力升高比下降而预膨胀比上升。这种相反的变化趋势使得汽柴油机在中、低负荷时的燃料消耗率差距进一步扩大。

在标定工况下,柴油机的有效燃料消耗率be约比汽油机低15%-25%,而包括大量中、低负荷工况在内的使用燃料消耗率可低30%-50%。因此,从理论循环和实际应用来看,柴油机比汽油机更省油。

此外,汽油机在高负荷条件下,混合气较浓,过量空气系数较低,而柴油机的平均过量空气系数较高,混合气总体偏稀。汽油机的压缩比虽然较低,但由于混合气较浓而且等容度也较高,所以它的最高燃烧温度反而比柴油机高很多;此外,汽油机的残余废气系数比柴油机高。这些因素使得汽油机的等熵指数比柴油机小,高温热分解作用加剧,汽油机的热效率相对于理论循环的下降幅度远大于柴油机。

汽油机和柴油机在混合气形成和负荷调节方式上也有不同。汽油机是量调节负荷,负荷越低,进气量越少,残余废气系数越高。而柴油机的残余废气系数在低负荷变化时大致维持不变。这一因素除对汽油机的等熵指数有影响外,更多的是使汽油机的燃烧速度降低,热效率下降。

从理论循环和实际应用来看,柴油机比汽油机更省油。如果单纯从燃油经济性考虑进行汽车动力的选择,自然是柴油机优于汽油机,这是柴油机最明显的优势。

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