汽油为什么比柴油热量大柴油比汽油省油的原理

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一、柴油比汽油省油的原理

为什么柴油发动机比汽油发动机省油呢,这并不是柴油燃烧值(能量密度)高于汽油,而是柴油的燃烧效率高,燃烧更充分,热能转化效率高。
由于柴油具有抗爆性好、燃点高的特点,柴油发动机可以使用更高的压缩比,这样相同体积的燃烧室可以装入更多的氧气。
因此,燃料可以燃烧得更加充分。
那么燃烧放出得热量也相应的更多。
另外,燃烧时间也影响燃烧的充分性,燃烧时间短就难以充分燃烧。
高性能的赛车在高转速的时候油耗急剧增加就是基于这个原因。
柴油发动机由于其燃烧特性,无法设计较高的转速,这本身也有利于充分燃烧。
柴油发动机在点火做功行程时,由于柴油燃烧得慢,需要更多的时间燃烧,那么活塞应该使用较长的行程。
这样每个冲程的时间会加长,使得柴油能有更多的时间得到充分的燃烧。
由于柴油燃烧速度慢,柴油发动机在做功行程会有较长的时间的发热过程,即持续的能量转化,从而将尽可能多的燃油转换为驱动力,避免燃油的浪费。
省油是柴油发动机最大的优点,这种比汽油发动机在能源消耗上存在质的差别的主要原因,是基于柴油的特性和柴油机的工作原理决定的。


二、为什么汽油机的转速比柴油机大呢?

首先,柴油机是靠压缩燃烧,因为柴油燃点比汽油更高。
所以,柴油机需要比汽油机更大的压缩比,换句话说,柴油机的缸径行程也应该比汽油机的大,自然,柴油机的曲轴半径也要比汽油机大,相反,汽油机是靠电点火,再加上汽油机燃点相对柴油更低,所以压缩比也相对小一点,为了不让汽油在缸内提前燃烧,所以汽油机的活塞的行程也相对短一点,所以汽油机曲轴半径也比柴油机小。
同一功率的情况下,汽油机因为曲轴半径更短,所以圆周运动周期也更短。
相对的正因为柴油机的曲轴半径更大,因为杠杆原理,所以柴油机的劳力也相对的比汽油机更好,功率也比汽油机更大。
以上解释,纯属自己工作经验所得。


三、为什么汽油燃烧会产生高压的燃气,为什么在柴油机做功冲程中,燃烧放出的热量使得气体的压强和温度急剧升

从两个发动机的名字我们就可以看出他们吃什么,那就是汽油和柴油,而汽油和柴油都是由成分为碳和氢两种元素的烃类化合物组成的。
汽油是由5-9个碳分子的烃类组成,而组成柴油的烃类的碳原子数则有10-20个,由于汽油分子比柴油要小,所以汽油的挥发性更好,燃烧速度也更快,我们把汽油好比一堆柳絮,可以被吹散在空气中慢慢飘落,而柴油则好像一块木头,怎样扔起来都会做自由落体运动。
汽油发动机是点燃的,应为汽油燃点高,但易挥发,闪点低,在压缩时,压缩产生的热被汽油吸收,汽油气化,火花塞点燃的主要是汽油蒸汽,大部分汽油在高温中气化燃烧,燃烧的主要是气体。
而柴油碳链比汽油长,不容易挥发,但因为碳链长,导致柴油易氧化,所以燃点比汽油低。
为了使柴油自燃,需要较高的压缩比来产生大量的热和空气分子间的距离更小,使柴油更容易和空气中的氧接触,所以为了不在压缩时自然,所以吸入的是纯空气,压缩过程中没有燃料参与,在点火过程中,柴油通过高压喷油泵使压力升高到250个大气压左右喷入气缸,在气缸内迅速雾化柴油在高温高压空气中,多处同时燃烧形成火焰,也就是以爆燃的方式(和汽油机的“爆震”相似)做功,工作状态比较粗暴,但因为柴油燃烧较慢,不会像汽油机爆震那样,应为汽油机爆震时燃烧的是气体,燃烧速度过快。


四、柴油与汽油哪个热值大?

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五、单位重量汽油的热值高还是柴油的热值高?

柴油的闪点52 °C左右 自燃温度 256 °C汽油>;
闪点-38 °C 自燃温度210 °C其中,汽油的闪点比柴油的闪点低了大约90°C,比柴油好烧得多。
自燃温度虽然柴油比汽油低,但相对于自燃温度与闪点的区别,这个区别微乎其微。
关键是,柴油的分子量偏大,于是不易挥发。
而只有挥发才能形成爆炸性混合物闪点,是在规定的试验条件下,使用某种点火源造成液体汽化而着火的最低温度。
闪燃是液体表面产生足够的蒸气与空气混合形成可燃性气体时,遇火源产生短暂的火光,发生一闪即灭的现象。
闪燃的最低温度称为闪点。
参考资料[美]克利福德·皮科夫.《物理之书》.中国:漓江出版社,2022


六、为什么汽油燃烧会产生高压的燃气,为什么在柴油机做功冲程中,燃烧放出的热量使得气体的压强和温度急剧升

从两个发动机的名字我们就可以看出他们吃什么,那就是汽油和柴油,而汽油和柴油都是由成分为碳和氢两种元素的烃类化合物组成的。
汽油是由5-9个碳分子的烃类组成,而组成柴油的烃类的碳原子数则有10-20个,由于汽油分子比柴油要小,所以汽油的挥发性更好,燃烧速度也更快,我们把汽油好比一堆柳絮,可以被吹散在空气中慢慢飘落,而柴油则好像一块木头,怎样扔起来都会做自由落体运动。
汽油发动机是点燃的,应为汽油燃点高,但易挥发,闪点低,在压缩时,压缩产生的热被汽油吸收,汽油气化,火花塞点燃的主要是汽油蒸汽,大部分汽油在高温中气化燃烧,燃烧的主要是气体。
而柴油碳链比汽油长,不容易挥发,但因为碳链长,导致柴油易氧化,所以燃点比汽油低。
为了使柴油自燃,需要较高的压缩比来产生大量的热和空气分子间的距离更小,使柴油更容易和空气中的氧接触,所以为了不在压缩时自然,所以吸入的是纯空气,压缩过程中没有燃料参与,在点火过程中,柴油通过高压喷油泵使压力升高到250个大气压左右喷入气缸,在气缸内迅速雾化柴油在高温高压空气中,多处同时燃烧形成火焰,也就是以爆燃的方式(和汽油机的“爆震”相似)做功,工作状态比较粗暴,但因为柴油燃烧较慢,不会像汽油机爆震那样,应为汽油机爆震时燃烧的是气体,燃烧速度过快。


七、单位重量汽油的热值高还是柴油的热值高?

这个涉及到化学方面的内容了。
简单和你说下吧。
汽油和柴油都是碳氢化合物,汽油的碳链比较短,柴油的碳链比较长。
汽油中氢元素的比例高一些,柴油低一些。
如果单纯看单位重量的汽油和柴油,那么汽油中的氢元素必然多一些,而氢元素和氧结合生成水的热值是比碳元素和氧结合生成二氧化碳的热值高,因此,单位重量来看的话,汽油的热值比柴油是高的。


八、中国汽油用量大还是柴油用量大

柴油用量高,每年冬天柴油都告急,因为各种远洋轮船、工程机械、大客车等都要用到柴油,并且都是高油耗的。
比如:每年黑龙江市场汽油销量放缓,柴油用量还在热销.一般是原油炼石油,不是你用的汽油。
一桶原油是158.987294928升。
能出多少汽油和柴油,要看原油的品质和精炼的水平,目前,好像很少有公开的数据。
至于生物柴油 秸秆炼石油,你得有技术,你有市场,推广资源,而科学家有技术,肯定要和科学家,研究人员联系合作了。


参考文档

本文地址:https://caijingdemo.com/kepu/8706e2481eb81b41.html

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