重汽柴油机的工作原理

重汽柴油机的工作原理与汽油发动机相似，都经历进气、压缩、作功和排气四个阶段。然而，柴油燃料的特性使得其工作过程有显著不同。由于柴油的粘度较大且不易蒸发，但自燃温度低于汽油，因此其可燃混合气的形成和点火方式与汽油发动机存在差异。

在进气阶段，柴油机仅吸入纯空气。在压缩行程接近结束时，喷油泵会将柴油压力提高到10MPa以上，柴油通过喷油器喷入气缸，与高温空气迅速混合，形成可燃气体。由于柴油机的压缩比高（通常在16到22之间），因此气缸内的空气压力能够达到3.5-4.5MPa，温度则可高达750-1000K。这样的条件大大超过了柴油的自燃温度，柴油在喷入气缸后能快速点燃。

燃烧后，气缸内的气压上升至6-9MPa，温度也蒸升至2000-2500K，推动活塞向下运动，带动曲轴旋转完成作功。而废气则通过排气管排出，完成工作循环。

传统柴油机采用发动机凸轮轴驱动，依靠高压油泵向涡轮供油。然而，这种方式无法实现不同转速下的优良供油量，限制了柴油机的性能提升。为了解决这一问题，现代柴油机普遍采用共轨喷射系统，该系统由高压油泵、公共供油管、喷油器和电控单元（ECU）等组成。

在共轨喷射系统中，喷油器通过高压油管与公共供油管相连，系统能够对油压进行精确控制，避免了供油压力随发动机转速变化的现象。其主要特点包括：

1. 喷油正时与燃油计量完全独立，喷油过程由ECU适时控制。

2. 可根据发动机工作状态调整各缸喷油压力、喷油开始时机及持续时间，从而实现最优的喷油控制。

3. 能够实现极高的喷油压力，并支持柴油的预喷射。

与汽油机相比，柴油机在燃油消耗率上具有优势，平均比汽油机低30%。此外，由于柴油价格相对较低，柴油机在燃油经济性方面表现优秀。同时，柴油机的转速低于汽油机而扭距更大，不过其自身质量较大、工作噪音较大，制造及维护成本高，排放水平也低于汽油机。值得注意的是，随着技术的不断发展，柴油机的这些不足正在逐步被克服。

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