柴油引擎系統比較

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Oct 27, 2010, 11:56:02 PM10/27/10
to מדרשיית "יהלום"

各種不同形式的柴油引擎所產生的排氣量都會有所不同,此外最大的差別在於其燃燒室及供油系統的設計上。柴油引擎燃燒室的設計,可分為以下三種:直接噴射
式、預燃室型間接噴射、渦流式型間接噴射,以下將介紹三種不同引擎燃燒室的優缺點。

直接噴射式:
直接噴射引擎之缸頭燃燒室設計是平的,主燃燒室位於活塞上端鍛造成之特殊的凹陷空間內,並經由處於凹洞中央處之多孔型噴油嘴來達成迅速將燃油噴入之目
的。
優點:燃燒室構造簡單且表面積較小,熱損失和耗油率低、缸頭構造簡單,受熱變形機會小、引擎啟動容易且不需預熱塞、燃燒室表面積的容積率小,冷卻損失亦
小。
缺點:對燃油之可燃性級數的要求較高、需要較高的燃油噴射壓力、使用之多孔型噴油嘴價格較高、噴油嘴微小的衰退會大大影響引擎的性能、因其氣流渦動較
弱,空氣的使用率較差,不適合在高轉速運作。

預燃室型間接噴射:
預燃室位於主燃燒室上方,在燃燒行程前期,噴油嘴將燃油噴入預燃室中產生局部燃燒,因而產生高溫高壓氣體。隨此壓力,剩餘之燃油經噴油嘴之油孔噴出並進
入主燃燒室中,然後與渦動的空氣混合來完全燃燒。預燃室型引擎,它的燃燒過程分兩階段完成,差別是在燃油與空氣的混合係利用從預燃室所噴出的氣流來完
成。
優點:因燃油噴射壓力相對較低(80~150bar),燃油系統故障較率低且壽命較長、對燃油可燃性級數要求較低、操作上較寧靜且不易發生爆震、空氣與
燃油之混合狀況較佳。
缺點:缸頭構造複雜、因預燃室的表面積容量大,所以冷卻損失亦較大、引擎啟動困難且需預熱系統、需較大啟動扭力,也就是需要高功率的啟動馬達、耗油率較
直接噴射式為高。

渦流式型間接噴射:
渦流式型在壓縮行程期間,空氣流入渦流室,當燃油噴入時會產生強大的渦動效果,然後到達燃燒室。燃油點燃是藉著噴入渦流室的燃油,與空氣混合時產生強烈
的循環而發生。在預燃室型式中,燃油僅被局部點燃,但在渦論室型式中,所有的燃油均被完全點燃。因此,渦流室的容積佔全部整個燃燒室容積達70~80%
以上。渦流室型式之燃燒特性介於直接噴射式與預燃室型式之間。
優點:燃油與空氣之混合狀況較佳,引擎轉速與平均有效壓力可提升、具更低的噴射壓力、因引擎的轉速範圍更廣,引擎運轉更平順。
缺點:缸頭構造複雜、熱效率較直接噴射式低、在低速時容易發生爆震、在引擎啟動期間需要預熱塞。
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