柴油这玩意,在常温常压下靠普通的火种(比如划燃的火柴)是点不燃的,除非加热到能产生柴油蒸汽的程度,才能比较容易地点燃。至于柴油机采用压燃式则是因为自身燃点低,才200多度即可点燃,喷进燃烧室内立即可以燃烧,省了一个火花塞的事。
所谓压燃式点火,以四冲程柴油机为例:第一第冲程活塞自顶端向下运动,进气门打开,汽缸空腔(燃烧室容积)明显变大以吸入新鲜空气。活塞至底端折返进入第二冲程,进气门关闭,汽缸空腔明显变小,空腔内空气的压力与温度均大幅提升。活塞运行到顶端时进入第三冲程,喷油嘴迅速喷入柴油,柴油在高温高压环境下迅速雾化爆燃,形成更加高热高压的气团,推动活塞向下运动。活塞运行到底端进入第四冲程,排气门打开压力相对较高的废气瞬时喷出汽缸,直至活塞再次运行到顶端回到第一冲程。
简而言之,四个冲程可以笼统地总结成这样:
吸气→压缩→燃烧(做功)→排气
顺便,柴油机活塞从顶端到底端的运行距离称为冲程,冲程x活塞截面积=单缸排量,这个数字再乘以缸数就等于这台发动机的总排量。而活塞在顶端的缸内空腔容积/活塞在底端的缸内空腔容积=压缩比,这个比值体现的是发动机燃烧室(即缸内空腔)的压缩能力,一般汽油机不超过1/10,柴油机则可以做到1/20甚至更小。而柴油机经济转速一般在几百到1500(涵盖汽车用柴油机到那种两三层楼高的船用柴油机,还得加上超低转速的各种拖拉机用单缸机),能够以较低转速得到较大扭矩输出,故而多在重载及长时间持续的情况下使用。
按照一般的测试结果,柴油机第二冲程至第三冲程转换瞬间的空气温度与气压以百摄氏度甚至上千摄氏度与兆帕为基数,而一般自然环境很难达到这个条件,所以柴油的安全性体现于此。即使有人恶意破坏柴油储罐,其要做的事情也太多,需要的工具材料也很多,而油库重地自然严格管理,一般不太轻易能成事。