如今,燃油价格日益上涨。多亏了柴油这项了不起的发明,它不仅高效而且经济实惠。这种发动机之所以如此廉价,是因为它不需要火花塞(汽油发动机则需要)。现在您脑海中可能会浮现一个问题:”柴油发动机没有火花塞是如何工作的?”其实这背后并没有什么神奇之处。
工作原理上的微小差异使这种发动机无需火花塞就能点火,并让您的汽车平稳运行。
柴油发动机有火花塞吗?
与汽油发动机不同,柴油发动机不需要火花塞来产生点燃进气混合气的火花。在压缩行程结束和做功行程开始时,柴油被喷入柴油发动机的燃烧室。在压缩空气高温高压的作用下,会发生自燃。简而言之,柴油发动机具有高压缩比,因此不需要点火装置(火花塞)。但实际上,在低压缩比时,汽油发动机和柴油发动机仍然会发生自爆震。
此外,一些柴油发动机还配备了额外的预热塞。在冬季,压缩空气无法产生足够的温度和压力,这可能导致柴油喷射时无法自燃。原因是发动机燃烧室太冷。这时,预热塞的作用就是在发动机启动前加热燃烧室。
因此,柴油发动机中没有点火步骤。总之,柴油必须具有高闪点和低自燃温度。燃料”闪点”的定义是它能与空气混合形成可燃混合物的最低温度。柴油的”高闪点”意味着它不像汽油那样容易燃烧,这是一个安全条件。闪点过低也会损坏发动机,因为燃料会持续燃烧并在爆炸前燃烧。
众所周知,点火系统是(汽油发动机)车辆的关键组成部分。如果点火系统不工作,您的汽车将无法启动,这就是点火系统如此重要的原因。相比之下,在柴油发动机中,我们看不到这个系统的存在。让我们来探究为什么柴油发动机没有点火系统(火花塞)。
柴油发动机无需火花塞工作的主要原因
火花塞用于汽油发动机,反之柴油发动机则不使用。汽油和柴油具有不同的特性,其中之一是自燃(依靠压力和温度)。柴油的自燃温度低。自燃温度是指燃料在特定温度下自动开始燃烧。由于其自燃温度低,柴油可以轻松点燃。为了更好地理解这个问题背后的原因,请阅读以下原因,了解为什么柴油发动机完全不需要火花塞就能产生火花!
1. 低挥发性
在柴油发动机中,空气和燃料的喷射在不同阶段进行。压缩比可以从14:1到25:1不等。柴油发动机设计背后的理念是拥有更高的压缩比。因此,柴油的挥发性较低,往往具有较低的自燃温度。
然而,另一个原因是它们的功率循环,根据该循环,较高的压缩比(如上所述)无法用汽油实现,因为自燃或发动机爆震的风险很高。
但是,为了包含如此高的压力比,发动机成本将会增加,因此为了保持商业可行性,制造商找到了一种通过预热塞(加热塞)提高燃料和燃烧室温度的解决方案。这也提供了使用便利性,因为在低温启动或寒冷天气下,预热塞也会为气缸和燃烧室提供热量。柴油的挥发性低,因此不能像汽油和空气的混合物那样通过火花塞点燃。
2. 自燃温度
由于柴油的自燃特性低于汽油和石油,压缩行程中空气压缩产生的温度足以点燃雾化的柴油。温度可能达到1000°F或更高,足以点燃燃料。这清楚地表明柴油发动机是对汽油发动机的改进,因为在柴油发动机中,只有空气在压缩行程中被压缩,这使得它们即使在更高的温度比下也能运行。

相比之下,汽油发动机无法在较高的温度比下运行,即使它们在高温下运行,空气-燃料混合物也可能自燃。这可能导致爆震和敲缸,为此您可能还需要一些维护建议。这就是为什么较低的自燃能力使柴油发动机成为SI(汽油)发动机的改进版本。
这就是柴油发动机如何在没有火花塞的情况下高效快速工作的。
3. 无需使用火花塞
大气空气被封闭在柴油发动机的气缸中,然后被高压压缩。这个过程最终会升高温度,当发动机在压缩行程结束时开始动作时,点火发生,燃料燃烧。这自然消除了对火花塞点燃发动机的需求。

这就是为什么柴油发动机不需要火花塞。此外,这些发动机克服了先前发动机的缺点,如噪音和火花塞维护。因此,柴油发动机无需火花塞工作,同时节省燃料、时间和金钱。