发动机部件:柴油与汽油

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或许您正在考虑购买一辆新车。过去,这个决定只关乎车辆的品牌和型号。但情况已经改变。如今,您不仅需要选择款式或制造商,还必须决定是购买柴油车、汽油车还是混合动力车。本文将解释柴油发动机和汽油发动机的区别。

汽油发动机如何工作?

对于配备化油器或进气歧管喷射的汽油发动机,活塞将空气-燃料混合物吸入气缸(称为“外部混合气形成”)。而对于现在常见的直喷发动机,只有空气被吸入,汽油在气缸内才与之混合(称为“内部混合气形成”)。无论汽油发动机中混合气如何形成,完成的混合气总是通过活塞的上升运动被压缩,随后由火花塞点燃(称为“火花点火”),之后活塞被向下推动。汽油能够快速蒸发,即迅速与空气混合,这使得在压缩前空气和汽油能有效混合。其低燃点确保仅凭火花就能点燃。

最终混合气的点燃具有燃烧在气缸内均匀传播的优点,这使得这些发动机运行安静且振动小。油门踩得越深,节气门开得越大。吸入的空气越多,与燃料混合的也越多,最佳混合比始终保持不变:大约15份空气对应1份汽油。由于汽油发动机中只有混合气的量变化,而其成分不变,因此被称为“混合气量调节”。气缸内的空气-燃料混合物越多,压缩比越高,产生的燃烧就越强烈:作用在活塞上的压力增加。最终传递到驱动系统的功率也就越大。

柴油发动机如何工作?

柴油在化学性质上与汽油不同:挥发性较低,因此不易与空气混合。此外,这种燃料的燃点更高。因此,它必须以不同于汽油的方式点燃。在柴油发动机中,活塞吸入空气,随后将其高度压缩,使其温度大幅升高。然后,雾化的柴油燃料通过喷油嘴以高压喷入气缸。由于与高温空气的摩擦,燃料自行点燃(称为“压燃”)。这样,在柴油机中,燃料和空气的混合仅在燃烧时发生。由于燃料和空气没有预混合,燃烧不受控制,这导致更大的噪音,并且发动机比汽油发动机振动更明显。

因此,柴油车由于使用更多材料而更昂贵。但对于经常驾驶的司机来说,由于燃油消耗的节省和加油站相对较低的价格,这通常是划算的。柴油车的另一个优点是高扭矩,尤其是在最常用的低转速范围内。在低转速行驶时不再需要降档。然而,也不建议长时间在低转速下运行柴油发动机。

尾气排放的差异

汽油发动机的尾气特性不同,因为首先汽油和柴油化学性质不同,其次这类发动机在燃烧时产生更高的温度。

通常,尾气需要将有害气候的CO2与其他污染物如颗粒物和氮氧化物分开考虑。CO2是在含碳燃料燃烧过程中产生的。因此,汽油发动机和柴油发动机都会排放CO2。柴油车比汽油车油耗更低,因此在行驶时往往对气候更友好。但是,柴油发动机通常相对更强劲,部分原因在于它们常被安装在较大的车辆上,如SUV和旅行车。

结果,许多柴油车在绝对值上并不能说是低碳的。此外,根据2019年5月的一项研究,与普遍看法相反,至少在紧凑型及其他小型车型中,汽油发动机实际上比同等的柴油车排放更少的CO2。然而,在氮氧化物方面,谁更优是明确的:汽油发动机。原因之一是三效催化转化器,它只能安装在汽油车上。这其中包括将氮氧化物还原为氮气的功能。

老式柴油发动机产生的氮氧化物比同等汽油发动机多约三倍。而最新型号配备了SCR催化转化器,使用尿素(也称为“AdBlue”)将氮氧化物转化为氮气。这使得它们也能满足严格的欧6排放标准。颗粒物,尤其是在早期的直喷柴油发动机中,曾是一个问题。但现在,随着政策对乘用车允许的颗粒物排放量设限,柴油颗粒过滤器改善了状况。由于使用直喷的汽油车也在增加,这些限值现在也适用于相应配备的汽油发动机。

哪种车辆更适合短途,哪种更适合长途?

在选择合适的车辆时,使用领域也很重要。这包括车辆主要用于短途还是长途。许多柴油车在年行驶里程达到约9,000英里时开始体现其价值。对于通勤者或频繁驾驶的司机来说,柴油车是汽油车的真正替代品。购买柴油车时,始终需要注意具体型号,因为并非所有版本都同样经济。某些车型只有在行驶超过18,000英里后才开始划算。

柴油车配备柴油颗粒过滤器,这些过滤器在仅行驶几百公里后就可能被灰烬和烟灰堵塞,因此不太适合纯城市用车。如果您拥有柴油车,需要更频繁地在高速公路上行驶。因此,汽油车对日常通勤更具吸引力,但即便如此,仍有几点需要考虑。

车型扮演重要角色。小型车在城市中的油耗远低于旅行车或SUV。然而,长期只进行短途行驶对任何车辆都不利。例如,短途行驶车辆的排气管可能比偶尔长途行驶的车辆锈蚀得更快。这是因为发动机冷凝水积聚,且温度不够高无法蒸发。

保险

您需要支付的汽车保险金额,除其他因素外,还取决于您拥有的车辆类型。柴油车的保险费通常略高,因为长途使用导致年里程更长,因此事故风险更高。这使得保险行业对其评价高于汽油车。柴油和汽油哪种更好,仅取决于您作为司机的需求和偏好,以及您计划如何使用车辆。总体成本上没有明显差异。

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