柴油引擎

柴油引燃是一种压缩点火（无火花塞自燃）的内燃机，其燃料空气混合物在燃烧室内形成（内部混合物形成），其扭矩通过喷射燃料的量（定性）来调节负载影响）。 它可以使用多种燃料，包括柴油。 柴油发动机可用作二冲程或四冲程活塞发动机； 它们的特点是效率相对较高，并且可以设计成既有小输出也有大输出的可能性。

柴油发动机是往复式发动机，将化学能转化为热能和动能。 它们可以设计为二冲程或四冲程发动机。 Rudolf Diesel 设计的柴油机循环过程是柴油引燃的热力学比较过程。 因为它不能充分代表实际的燃烧过程，所以xxx使用 Seiliger 过程作为比较过程。 （有关更多信息，请参见“柴油引燃的热力学”部分）

四冲程柴油发动机在进气冲程中吸入一个气缸的空气； 在二冲程发动机中，“扫气过程”在活塞到达下死点前不久开始，在离开下死点后不久结束——燃烧的废气被新鲜空气代替。 新鲜空气在压缩冲程期间被大量压缩（四冲程发动机的比率约为 16:1 至 24:1），因此被加热到 700-900 °C 左右（压缩热）。 在活塞的上止点之前不久，喷射燃料，燃料在燃烧室中的热空气中非常精细地分布和雾化。 高温足以点燃混合物 - 因此不需要火花塞产生点火火花，就像汽油发动机那样。

• 自动点火：由于（近似）绝热压缩，空气会显着升温，并且喷射到热空气中的燃料会在没有外部点火辅助装置的情况下点燃。
• 内部混合形成：燃料和空气仅在燃烧室中混合。
• 定性混合调节：当前性能主要通过改变喷射的燃料量来改变。
• 异质混合物：空气和燃料在燃烧室中分布不均。
• 高空气比：柴油引燃与过量空气一起工作： λ v ≥ λ m i n ≥ 1
• 燃烧火焰：在燃烧过程中，氧气扩散到火焰中（扩散火焰）。
• 可燃燃料：柴油引燃最适用于高沸点、可燃燃料。

原则上，柴油发动机是多燃料发动机，因此可以使用在发动机工作温度下喷射泵可以泵送的所有燃料运行，这些燃料可以很容易地雾化并且具有足够的点火质量以实现低点火延迟。 可燃性的衡量标准是十六烷值，该值应尽可能高。 另外，发热量要高。 通常，柴油引燃烯燃料由高沸点和长链碳氢化合物（C9 至 C30）组成。 实际上，从瓦斯油和焦油等化石燃料中提取的（有时是粘性的）液体燃料的热值在大约 38.8 至 43.5 MJ/kg 之间，符合这些要求。 除了液体燃料之外，气体燃料也是合适的。 xxx次世界大战后，大多数劣质、甚至廉价的石油都被用作燃料，因为它们没有被征税。 直到 1930 年代，汽油、石油、润滑油、瓦斯油和植物油以及这些燃料的混合物都很常见。 随着燃料技术的进步，十六烷值为 45 至 50 CZ 的更好的可燃燃料通常变得不可或缺。 在实践中，曾使用瓦斯油、煤焦油和煤阴燃产生的油。

柴油引燃本质上是由喷射的燃油量控制的。 随着数量的增加，相应地传递更多的扭矩，同时燃烧空气比降低。 在涡轮发动机的情况下，通过增加增压压力也可以同时增加空气量。

原则上，柴油引燃是将燃料喷射到燃烧室（内部混合气形成），带有化油器和压缩点火的模型发动机和自行车辅助发动机（罗曼发动机）不计入柴油引燃。 当空气已被充分压缩并因此被加热时，燃料在压缩冲程结束前不久喷射。 喷射过程的过程取决于喷射喷嘴和泵元件的设计以及喷射管路和安全阀之间的几何关系。 在喷射过程中，液体燃料以一团精细分布的液滴的形式进入燃烧室，空气已经提供了点火条件。 在此阶段只有一小部分燃料呈蒸汽形式。 单个燃料液滴具有不同的大小并且分布不均匀（非均匀混合物）。 为了发生点火，来自压缩空气的热能必须传递到燃料液滴，导致单个液滴在其表面蒸发并在燃料液滴周围形成一层蒸汽，该蒸汽层可以与空气混合。 仅来自 λ > 的局部空气比; 0 , 7 混合物是可燃的。 从喷射开始到点火开始的时间称为点火延迟。

柴油引擎开发了多种喷射方式，本质区别在于燃烧室和喷射泵的设计。 一方面有具有紧凑燃烧室和直接喷射的发动机，另一方面有具有分开的燃烧室和间接喷射到主燃烧室上游的室中的发动机。

燃油喷射泵的设计也是喷射系统的一个关键特征，传统的喷射泵通常能够与两种类型的燃烧室结合使用。 现代乘用车柴油发动机通常采用直喷； 气缸有一个共同的高压泵和一条高压管路（共轨），高压管路（共轨）持续加压并为所有气缸所共用； 注射是通过打开电子控制的注射器来启动的。 在没有电子发动机控制的发动机中，喷射是纯机械启动的。 喷射量由喷射泵确定，因此喷射泵必须在高压下将精确定义的燃料量输送到每个气缸的喷射阀。 在柴油引燃建设初期，燃料的精细分布只能通过吹入压缩空气来实现。