■ 李娟娟

現(xiàn)在很多車型配置的都是缸內(nèi)直噴的汽油機。有些人就會問：汽油機都能將汽油直接噴射在氣缸內(nèi)了，為什么不能像柴油機那樣直接壓燃呢？為什么還要用火花塞來點火呢？讓我們分別從幾個方面來看看。

1.汽油更容易被點燃？

這就要先介紹一個物理化學術(shù)語——“閃點”。閃點，是在規(guī)定的試驗條件下，使用某種點火源造成液體汽化而著火的最低溫度。汽油的閃點可以小于28℃，而輕質(zhì)柴油的閃點在45～120℃，閃點低于61℃的油品為易燃品。拿明火靠近柴油很難將其點燃，因為氣溫20℃遠低于柴油的閃點，這時候柴油依然很穩(wěn)定，沒有揮發(fā)，所以很難點燃。柴油并不像汽油那樣易于揮發(fā)成氣體，只有表面一層于空氣接觸，而汽油極易揮發(fā)產(chǎn)生汽油蒸汽與空氣比較充分的混合，這就像木頭和木材刨花的區(qū)別。

2.柴油可以壓燃是由于其自燃點低

自燃點指的是可燃物在有氧氣的條件下發(fā)生自主燃燒的溫度，柴油自燃點才220℃，也就是說柴油只要與熱的壓縮空氣混合，在220℃時就可以自行燃燒了。汽油自燃點是427℃，活塞壓縮空氣后產(chǎn)生的高溫可以達到柴油的自燃點但無法達到汽油的自燃點，所以柴油機可以用壓燃方式，而汽油機只能靠火花塞點燃。

3.火花塞無法點燃柴油

火花塞是汽油機點火系統(tǒng)中將高壓電流引入氣缸產(chǎn)生電火花，以點燃可燃混合氣體的部件，主要由接線螺母、絕緣體、接線螺桿、中心電極、側(cè)電極以及外殼組成，側(cè)電極焊接在外殼上。火花塞是電弧放電，不會產(chǎn)生明火，所以它只能點燃與氧氣混合均勻的氣態(tài)可燃物，我們平時看到的汽油在氣缸里最終要被充分蒸發(fā)汽化，只有這樣才能形成足夠的氣態(tài)可燃混合物。但是柴油本身密度就大，而且性質(zhì)比汽油穩(wěn)定多了，這樣的燃料噴入氣缸后很難揮發(fā)成氣態(tài)，大部分還是柴油小顆粒，無法形成足夠的可燃氣態(tài)可燃混合物，所以火花塞無法點燃柴油。

4.燃燒特性有區(qū)別

汽油機是使用“預(yù)制混合氣”燃料的，做功沖程里燃燒的混合氣需要在點火前做好準備，只待點火時機一到火花塞便將其引燃。因為點燃的時機基本上發(fā)生在活塞到達上止點附近，此時活塞會出現(xiàn)換向動作，混合氣就在這一瞬間快速完成燃燒膨脹做功，這就是“定容加熱”的奧托循環(huán)。而柴油機是在活塞接近上止點缸內(nèi)溫度高于其自燃點時開始向氣缸里噴油，霧化的柴油進入氣缸后與空氣混合，在溫度達到自燃點時開始燃燒。由于柴油燃燒速度慢，氣缸里一邊燃燒一邊持續(xù)噴油，噴入的油繼續(xù)與空氣混合并且被引燃燃燒，膨脹的空氣持續(xù)推動活塞，這就是定壓加熱的迪賽爾循環(huán)。有人問：為什么不能把汽油機的壓縮比做得更高，也像柴油機一樣在壓縮上止點噴油呢？這主要是因為汽油的燃燒速度太快，燃燒過程不可控，很難把發(fā)動機做得平順、柔和。油品的物理特性決定了它們被“區(qū)別對待”。