为什么柴油机热效率明显高于汽油机?

来源于两个基本特性:1汽油燃烧往往需要固定的空燃比,2,柴油化学性质稳定不会爆震(当然,你也可以认为这两点实际上是一回事,因为柴油不会爆震,所以可以采用先压缩,再喷油,靠压缩空气的温度自燃的压燃循环)

基于第一点,柴油发动机在低工况下(即发动机不输出100%峰值扭矩的工况)可以直接通过降低喷油量来控制功率,而无需像汽油发动机那样通过节气门“卡脖子”限制空气流量,从而避免了将能量浪费于克服节气门的空气阻力,同时保持了固定的实际压缩比

再有,还是因为第一点,柴油发动机允许稀薄燃烧,从而提高了热效率(全功率,全转速区间)

第一点带来的另外一个显著的好处就是柴油加了涡轮,进气量提升并不需要同步提升喷油量,因为不要求固定空燃比,这就使热效率显著提高(原理是自然吸气烧a份燃油燃气膨胀到体积A,此时燃气膨胀较为完全,然而有了增压,燃油变成2a份但是还是膨胀到A体积则膨胀的相对不完全,然而柴油机不受固定空燃比的束缚,所以空气流量提升燃油流量并不需要等比例的提升,因而避免了膨胀不完全的问题)

又因为二,柴油发动机允许极高的压缩比和总压比,压缩比在15-19,而加上涡轮总压比可以达到40,而汽油发动机受制于爆震,压缩比只能达到9.5-12.5,加上涡轮总压比最多到25,大部分只能到18-20

同时二所带来的更明显的好处是在同样有涡轮,有中冷器的情况下,柴油机不存在中冷器失效过量喷油冷却进气的工况,而汽油机有涡轮就会这个需求,只不过是多和少的问题,毕竟中冷器这个东西一旦撞风不足或者遇到高气温,低湿度,就无法有效的冷却进气

编辑于 2026-04-25 · 著作权归作者所有
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