下面的回答,是给小白看的,力争去掉各种专业术语
步骤1:发现石油
黑乎乎,黏糊糊没啥用。那就下一步
步骤2:炼油
和泡茶叶差不多,有些沉到底层了,就是沥青,有些漂浮上去的是汽油。
于是分成了汽油、柴油、沥青、航空燃油等
步骤3:汽油-柴油特点不同
最大不同是燃点差异。就是容易着火
汽油燃点高,差不多427℃才能燃烧,柴油只需要220℃就能燃烧
这个就反常识了,不是说汽油容易爆炸吗?是的,因为汽油容易挥发,柴油不容易挥发,并不是燃点问题。
步骤4:不同特点,需要不同着火模式
汽油,难燃烧,那得点,就是用火柴点(火花塞)。
柴油,我直接增大空气压力,压到着火就行了。汽油想压到起火,那可难了。
既然一个靠点燃,一个靠压燃,总得需要点不同结构吧。
步骤5:不同着火模式,需要不同结构
汽油机我要点火,很明显得提前把油-空气混合好啊。就是一个燃烧室(可以认为是点火的房间),气体进房间前,是混合好的。我在房间有一根火柴点。
柴油机,气体进房间,压缩,温度超过了燃点,我再喷油。油喷到哪里,房间哪里着火!所以,柴油机拼命喷油,不光要喷油,还得喷的雾化好。
步骤6:不同结构,决定了两者的上限
记得汽油机吗,房间内混合好了,用火柴点。虽然这个房间的混合气燃点400多,一般达不到。但是,火柴点了房间中心一部分,房间温度快速升高。火焰传播到房间边缘,需要时间,如果火焰没传播到房间边缘,房间边缘已经超过了400多度呢?那就是这个房间,四处着火。这个就是不可控状态。这种现象是爆震。(这个方面,国内天津大学,国外美国西北大学相对研究经验比较丰富)
这就是限制汽油机赶不上柴油机效率的终极原因:为了防止爆震,汽油机无法像柴油机那样提高压力,提高效率
不过,不是也因祸得福吗?汽油机人家震动小,噪音小。
由于爆震,汽油机也无法把房间做很大(一般一个气缸就0.3到0.6升)
柴油机:我无所谓啊,你随便加压,房间内温度可以随便高,反正我控制喷油时间,就可以了。我就一个喷头(其实也有2个的),反正火焰一定是从喷头往四周传播,因为其他地方没有油,根本没有爆震可能性。
这个特点太好了。可以把房间做的很大,例如船舶的发动机,你做几百倍汽油机房间也没问题。
步骤7:全新突破
现在已经有了汽油机直喷,房间内边喷油边点燃!我11年工作单位,他们已经在做HCCI(汽油柴油融合)
未来,不会再分柴油汽油,柴油机效率更高这个问题,将不复存在。这个欧7之后新篇章。不过,说不定欧洲领导脑子一抽风,直接搞死内燃机,那就没有欧7了。新篇章胎死腹中也是有可能的。