同样为原油炼化的燃油,为什么要区分汽油、柴油、航空煤油等多种类型呢?原因为交通工具需要不同类型的发动机,而不同的发动机需要的运动状态各不相同的燃油。从结果反推源头更容易找到标准答案,那么就从发动机来分析汽柴油是各自特点吧。
压燃&扭矩-柴油
商用汽车中的中重型客货车整备质量非常大,动辄数吨甚至数十吨的重量需要非常大的马力才能驱动。而得出马力的基础是依靠大扭矩,其计算公式为:(转速×扭矩÷9549)×1.36=PS。在转速与数据固定不变的前提下,扭矩越大则马力越大,如何实现大扭矩就很重要了。营运车辆不追求很理想的NVH(噪音/振动/声振粗糙度)的体验,所以点火角度可以在发动机活塞运行到上止点的一瞬间开始爆燃,以爆燃瞬间的最大推动力、在最有效的节点推动活塞运转(转化扭矩),参考下图。
上图为柴油发动机点火的节点,而提升扭矩的方式不仅需要找到对点火对的节点,同时还需要燃料本身可以释放出极大的热能。在不考虑NVH的前提下,从原油中炼化的柴油热值会很高,因其燃点仅仅为220℃;而内燃式柴油机在压缩冲程达到活塞上止点时,通过压缩空气就能达到这一温度标准。也就是说省去了点火的步骤即可让柴油自燃做功,能在最短的时间内点火则等于在设定时间内以最长的时间燃烧转化动力,所以柴油燃烧产生的热能总量就会大一些,燃烧火焰温度可以达到1800℃的高标准。
知识点:燃烧温度是化学反应的结果,反应过程中分子运动是产生高温的过程,同时运动过程也是转化为扭矩的过程;最终得到的温度数值高,等于转化成为的扭矩大。套用马力计算公式则可以得出柴油的“大扭矩特点”可以以低转速实现大马力,内燃机的转速越低进气量越少,在空燃比固定的前提下喷油量则会越低,所以柴油与内燃机的组合可以实现低油耗。