柴油引擎

柴油引燃是一種壓縮點火（無火花塞自燃）的內燃機，其燃料空氣混合物在燃燒室內形成（內部混合物形成），其扭矩通過噴射燃料的量（定性）來調節負載影響）。 它可以使用多種燃料，包括柴油。 柴油發動機可用作二沖程或四沖程活塞發動機； 它們的特點是效率相對較高，并且可以設計成既有小輸出也有大輸出的可能性。

柴油發動機是往復式發動機，將化學能轉化為熱能和動能。 它們可以設計為二沖程或四沖程發動機。 Rudolf Diesel 設計的柴油機循環過程是柴油引燃的熱力學比較過程。 因為它不能充分代表實際的燃燒過程，所以xxx使用 Seiliger 過程作為比較過程。 （有關更多信息，請參見“柴油引燃的熱力學”部分）

四沖程柴油發動機在進氣沖程中吸入一個氣缸的空氣； 在二沖程發動機中，“掃氣過程”在活塞到達下死點前不久開始，在離開下死點后不久結束——燃燒的廢氣被新鮮空氣代替。 新鮮空氣在壓縮沖程期間被大量壓縮（四沖程發動機的比率約為 16:1 至 24:1），因此被加熱到 700-900 °C 左右（壓縮熱）。 在活塞的上止點之前不久，噴射燃料，燃料在燃燒室中的熱空氣中非常精細地分布和霧化。 高溫足以點燃混合物 - 因此不需要火花塞產生點火火花，就像汽油發動機那樣。

• 自動點火：由于（近似）絕熱壓縮，空氣會顯著升溫，并且噴射到熱空氣中的燃料會在沒有外部點火輔助裝置的情況下點燃。
• 內部混合形成：燃料和空氣僅在燃燒室中混合。
• 定性混合調節：當前性能主要通過改變噴射的燃料量來改變。
• 異質混合物：空氣和燃料在燃燒室中分布不均。
• 高空氣比：柴油引燃與過量空氣一起工作： λ v ≥ λ m i n ≥ 1
• 燃燒火焰：在燃燒過程中，氧氣擴散到火焰中（擴散火焰）。
• 可燃燃料：柴油引燃最適用于高沸點、可燃燃料。

原則上，柴油發動機是多燃料發動機，因此可以使用在發動機工作溫度下噴射泵可以泵送的所有燃料運行，這些燃料可以很容易地霧化并且具有足夠的點火質量以實現低點火延遲。 可燃性的衡量標準是十六烷值，該值應盡可能高。 另外，發熱量要高。 通常，柴油引燃烯燃料由高沸點和長鏈碳氫化合物（C9 至 C30）組成。 實際上，從瓦斯油和焦油等化石燃料中提取的（有時是粘性的）液體燃料的熱值在大約 38.8 至 43.5 MJ/kg 之間，符合這些要求。 除了液體燃料之外，氣體燃料也是合適的。 xxx次世界大戰后，大多數劣質、甚至廉價的石油都被用作燃料，因為它們沒有被征稅。 直到 1930 年代，汽油、石油、潤滑油、瓦斯油和植物油以及這些燃料的混合物都很常見。 隨著燃料技術的進步，十六烷值為 45 至 50 CZ 的更好的可燃燃料通常變得不可或缺。 在實踐中，曾使用瓦斯油、煤焦油和煤陰燃產生的油。

柴油引燃本質上是由噴射的燃油量控制的。 隨著數量的增加，相應地傳遞更多的扭矩，同時燃燒空氣比降低。 在渦輪發動機的情況下，通過增加增壓壓力也可以同時增加空氣量。

原則上，柴油引燃是將燃料噴射到燃燒室（內部混合氣形成），帶有化油器和壓縮點火的模型發動機和自行車輔助發動機（羅曼發動機）不計入柴油引燃。 當空氣已被充分壓縮并因此被加熱時，燃料在壓縮沖程結束前不久噴射。 噴射過程的過程取決于噴射噴嘴和泵元件的設計以及噴射管路和安全閥之間的幾何關系。 在噴射過程中，液體燃料以一團精細分布的液滴的形式進入燃燒室，空氣已經提供了點火條件。 在此階段只有一小部分燃料呈蒸汽形式。 單個燃料液滴具有不同的大小并且分布不均勻（非均勻混合物）。 為了發生點火，來自壓縮空氣的熱能必須傳遞到燃料液滴，導致單個液滴在其表面蒸發并在燃料液滴周圍形成一層蒸汽，該蒸汽層可以與空氣混合。 僅來自 λ > 的局部空氣比; 0 , 7 混合物是可燃的。 從噴射開始到點火開始的時間稱為點火延遲。

柴油引擎開發了多種噴射方式，本質區別在于燃燒室和噴射泵的設計。 一方面有具有緊湊燃燒室和直接噴射的發動機，另一方面有具有分開的燃燒室和間接噴射到主燃燒室上游的室中的發動機。

燃油噴射泵的設計也是噴射系統的一個關鍵特征，傳統的噴射泵通常能夠與兩種類型的燃燒室結合使用。 現代乘用車柴油發動機通常采用直噴； 氣缸有一個共同的高壓泵和一條高壓管路（共軌），高壓管路（共軌）持續加壓并為所有氣缸所共用； 注射是通過打開電子控制的注射器來啟動的。 在沒有電子發動機控制的發動機中，噴射是純機械啟動的。 噴射量由噴射泵確定，因此噴射泵必須在高壓下將精確定義的燃料量輸送到每個氣缸的噴射閥。 在柴油引燃建設初期，燃料的精細分布只能通過吹入壓縮空氣來實現。