汽车柴油机混合气是怎么样形成的原理

汽车柴油机混合气的形成原理是通过喷油器将柴油以高压喷入燃烧室内，与空气混合形成可燃混合气，然后由压缩后的高温气体点燃，实现燃烧做功。

在柴油机的工作循环中，混合气的形成与汽油机有所不同。汽油机采用的是预先混合的方式，即在进气行程中，汽油与空气在化油器或燃油喷射系统中混合成一定比例的可燃混合气，然后被吸入气缸。而柴油机则是在压缩行程即将结束时，由喷油器将柴油直接喷入气缸的高压高温区域，与已经进入气缸的空气混合。

1. 喷油器工作：柴油机的喷油器是关键部件，它能在极短的时间内（通常只有几微秒）将高压柴油（约150-250MPa）喷入气缸。喷油器的喷孔非常小，使得柴油在喷出时形成雾化状态，增加与空气的接触面积。

2. 雾化与混合：由于喷油器的特殊设计，柴油在高压下迅速雾化，形成微小的油滴。这些油滴在气缸内与空气混合，由于柴油的蒸发潜热较大，雾化过程会吸收大量热量，使得混合气温度下降，有助于空气的进一步压缩。

3. 自燃性：柴油与空气混合后，由于柴油的自燃温度比汽油低，混合气在压缩行程中被压缩到很高的压力和温度，当达到柴油的自燃温度时，混合气会自发燃烧，无需火花塞点火。

4. 燃烧过程：燃烧过程迅速且剧烈，产生的压力推动活塞向下运动，从而转化为机械能，驱动汽车的传动系统。

5. 排放控制：为了减少燃烧过程中产生的颗粒物和氮氧化物，现代柴油机还配备了各种排放控制系统，如颗粒捕集器（DPF）、选择性催化还原系统（SCR）和氮氧化物吸附器（NOx-Trap）等。

1、柴油机与汽油机的区别

柴油机与汽油机的主要区别在于燃料的混合方式、点火方式和燃烧过程。汽油机的混合气在进气行程中预先混合，然后由火花塞点燃；而柴油机的混合气在压缩行程结束时由喷油器喷入，依靠压缩后的高温自行燃烧。此外，柴油机的压缩比通常比汽油机高，燃烧过程更剧烈，但热效率也更高。在排放方面，柴油机通常在颗粒物排放上优于汽油机，但在氮氧化物排放上可能需要更复杂的后处理系统。

2、柴油机的优缺点

柴油机的优点包括：

高热效率：柴油的热值比汽油高，使得柴油机的热效率通常比汽油机高，从而提高燃油经济性。

强大的低速扭矩：柴油机在低转速时能提供较大的扭矩，适合重载和越野等应用场景。

寿命长：柴油机的机械结构相对简单，磨损小，耐用性好。

柴油机的缺点包括：

噪音和振动：柴油机工作时噪音和振动较大，舒适性较差。

冷启动困难：柴油的自燃温度比汽油高，冬季冷启动时可能需要辅助加热系统。

排放问题：虽然现代柴油机通过各种排放控制系统改善了排放，但氮氧化物和颗粒物排放仍然是关注点。

维护成本：柴油机的喷油系统复杂，维护成本相对较高。

汽车柴油机混合气的形成原理是通过高压喷油器将柴油雾化并与空气混合，然后在压缩行程结束时自燃，产生动力。与汽油机相比，柴油机具有不同的工作特性，适用于不同的应用场景。