如今,燃料价格每天都在上涨。这要归功于高效且经济的柴油发动机这一伟大发明。这种发动机之所以价格亲民,是因为它不需要火花塞(这与汽油发动机不同)。现在您可能会疑惑:“柴油发动机在没有火花塞的情况下是如何工作的呢?”实际上,这其中并没有什么神奇之处。
由于工作方式的细微差异,这种发动机无需火花塞即可点火,使车辆平稳行驶。
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点燃吸入的空气混合物。在压缩行程结束和膨胀行程开始时,柴油被喷入柴油发动机的燃烧室。在高压压缩空气的高温高压作用下,发生自燃。简而言之,由于柴油发动机的压缩比高,因此不需要点火装置(火花塞)。但实际上,在低压缩比情况下,汽油发动机和柴油发动机中都会发生自燃。
此外,一些柴油发动机配备了额外的预热塞。在冬季,由于压缩空气无法产生足够的温度和压力,柴油喷射时可能无法自燃。原因是发动机燃烧室太冷。此时,预热塞可以在发动机启动前加热燃烧室。
因此,柴油发动机没有点火阶段。总之,柴油必须具有高闪点和低自燃温度。燃料“闪点”的定义是燃料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。如果闪点过低,燃料会持续燃烧,导致燃料在爆炸前燃烧,发动机也会受损。
众所周知,点火系统是汽车(汽油发动机)的必备要素。如果点火系统无法工作,汽车将无法启动,这就是点火系统如此重要的原因。而在柴油发动机中,我们看不到这一系统。让我们探讨一下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运行的主要原因
火花塞用于汽油发动机,而柴油发动机则相反。汽油和柴油具有不同的特性,其中之一是自燃性(由压力和温度引起)。柴油的自燃温度较低。自燃温度是指燃料在特定温度下自动开始燃烧。由于自燃温度低,柴油很容易点燃。为了更好地理解这个问题背后的原因,请阅读以下理由,立即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,空气和燃油喷射在不同阶段进行。压缩比从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。柴油的低挥发性使其具有较低的自燃温度。
然而,另一个原因在于其动力循环,上述高压缩比在汽油发动机中无法实现,因为自燃或发动机爆震的风险较高。
但是,要实现如此高的压力比,发动机成本会增加,为了商业可行性,制造商找到了通过预热塞提高燃油和燃烧室温度的解决方案。这还提供了在低温启动或寒冷地区使用时的便利性,因为预热塞为气缸和燃烧室提供热量。由于柴油挥发性低,它不会像汽油和空气混合物那样被火花塞点燃。
2. 自燃温度
由于柴油的自燃特性比汽油低,压缩行程中空气压缩产生的温度足以点燃雾化的柴油燃料。温度可能超过1000°F,足以点燃燃料。这清楚地表明柴油发动机比汽油发动机更先进,因为这些发动机在压缩行程中仅压缩空气,因此可以在更高的温度比下运行。

另一方面,汽油发动机无法在高温比下运行,高温运行可能导致空气燃料混合物点燃。这会引起爆震,可能需要一些维护技巧。这就是低自燃能力使柴油发动机成为SI发动机(汽油发动机)改进版的原因。
这就是柴油发动机无需火花塞就能高效快速运行的方式。
3. 不使用火花塞
大气中的空气被吸入柴油发动机气缸,然后在高压下压缩。这个过程最终会升高温度,当发动机在压缩行程结束时运行时,点火发生,燃料燃烧。这自然消除了对火花塞启动发动机的需求。

这就是柴油发动机不需要火花塞的原因。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运行,同时节省燃料、时间和金钱。