柴油机燃烧系统柴油发动机的燃烧质量取决于将燃料喷射到燃烧室中时燃料与空气混合的速度和完全程度。已经设计出两个基本系统来改善这种混合:直接注入和间接注入。直接注射直接喷射系统将燃料直接引入燃烧室。直接喷射可促进良好的燃油经济性,但空气涡流不足以实现与燃油的理想混合。通过专门设计的腔室和进气口以及使用高压燃油喷射可以克服这一缺点。直喷式柴油发动机越来越受欢迎。现在,它们几乎用在所有载重量达四吨或以上的卡车中,并且在欧洲的乘用车中也占很大比例。直喷系统最流行的形式是在燃烧室内提供强劲的空气涡流,以帮助空气-燃料混合过程,其中燃料是在高压下从四个或五个喷嘴孔中喷射出来的。优点最小的表面积提高了热效率并减少了热损失,从而实现了良好的燃油经济性。简单的气缸盖设计经久耐用且可靠,部分原因是它不受热量或压力变形的影响。发动机易于启动,无需使用电热塞进行预热。缺点与间接喷射系统相比,当前的设计产生更多的NOx排放。由于难以产生理想的涡流,因此不适用于高转速车辆(客车)。间接注射间接喷射系统目前仅限于乘用车和轻型卡车。最受欢迎的设计在气缸盖中具有球形涡流室。空气被活塞强迫进入腔室并开始快速旋转,这在喷射燃料时促进了良好的混合。混合物进行初步燃烧并产生热量,迫使剩余的未燃烧燃料高速进入燃烧室,在燃烧室中它与空气充分混合并完全燃烧。优点适用于高转速的快速发动机转速。减少振动和噪音。缺点额外的腔室增加了设计成本。较大的表面积会导致热量损失并降低燃油经济性。高温操作会更快磨损零件。配备中冷器的涡轮增压器涡轮增压器是借助于由排气提供动力的涡轮来增加以高于常压的压力供应到内燃机的空气量的机构。通过允许更多的空气进入气缸,同时将排气量保持在同一水平,涡轮增压器可以提高燃烧效率并提高动力输出。中冷器中间冷却器是一种冷却所供应空气的装置,该空气在涡轮增压器中被压缩后会被加热到高温。然后,它将冷的高密度空气发送到气缸。涡轮增压发动机的优势涡轮增压器可以为气缸提供大的排量,从而可以在较小的排气量下获得高水平的输出。以较小的排气量实现高功率意味着可以使发动机的重量和尺寸更小,从而转化为更轻的车辆重量和更高的燃油效率。此外,与具有相同排量的非涡轮增压发动机相比,涡轮增压发动机可产生20%到50%以上的扭矩*。这些优势使涡轮增压发动机非常适合用于长距离,高速运输的车辆。另一方面,非涡轮增压发动机在低速范围内具有高扭矩水平,这使其具有更好的启动和加速性能,使其适用于主要用于城市驾驶的车辆(包括反复启动和停止)。*扭矩扭矩是由曲轴运动产生的旋转力。扭矩单位是牛顿米(Nm)或千克米(kgm)。原则上,发动机的燃烧功率越高,其产生的扭矩越大。例如,如果将一根长一米的臂以直角固定在轴上,并将1kg的重物放在尖端,则施加在轴上的力为1Nm(1kgm)。
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