柴油發動機
柴油發動機 柴油引擎(Diesel Engine),又名壓燃式發動機,是內燃機的一種。其主要特徵為使用壓縮產生高壓及高溫點燃氣化燃料,而毋須另外提供點火。柴油引擎使用的原理稱為狄塞爾循環,為德國工程師魯道夫·狄塞爾(Rudolph Diesel)在1892年所發明。現時大部份的柴油引擎使用的燃料為柴油,但狄塞爾的發明原意是可以使用不同種類的燃料 現時大部份的柴油引擎使用的燃料為柴油,但狄塞爾的發明原意是可以使用不同種類的燃料。事實上,他在1900年的世界博覽會上展示他的發明時,使用的燃料是花生油。
柴油引擎的發展史 十八世紀末期,瓦特發明了蒸氣機 (1876年),德國人奧圖發明了第一具四行程內燃引擎 (1887年),戴姆勒將四行程引擎成功應用於汽車上 之後德國工程師狄賽爾便以空氣壓縮使溫度升高的理論,朝向壓縮點火方向發展內燃機技術 (1892)年第一具壓縮點火引擎誕生,同年,狄賽爾也取得此項技術專利 (1924)年時,美國康明斯公司將供油噴射泵應用於柴油引擎上,解決了當時狄賽爾以高壓空氣供油方式的不穩定運轉 (1936)年,柴油引擎也搭載於Mercedes-Benz 260D,這也是柴油引擎應用於轎車的濫觴
魯道夫·狄塞爾 魯道夫·克里斯琴·卡爾·狄塞爾( Rudolf Christian Karl Diesel,1858年3月18日-1913年9月30日),德國工程師,柴油發動機的發明者。 他在1892年提出壓縮點火式內燃機的原始設計,經過不斷的試製和改進,於1897年在德國奧古斯堡工廠製成以煤油為燃料的壓縮點火式內燃機,以後很快發展為以柴油為燃料的壓縮點火式內燃機,即柴油發動機。 1913年9月29號晚上,狄塞爾從安特衛普登上了Dresden號油輪,前往參加一個與Consolidated 柴油發動機製造公司在倫敦的會議。他吃完晚飯後10時左右回到他的房間,留下話說第二天早上6:15時叫他。但之後就再沒有人見到他。十天以後,荷蘭船Coertsen船員看到了一個在海上漂浮的人的屍體。屍體嚴重腐爛,以至於他們並沒有將屍體打撈上船。相反,船員將屍體上的個人物品(藥丸,錢包,小刀,眼鏡盒)取出,將屍體扔回大海。 10月13日,魯道夫的兒子,尤金魯道夫確認了這些遺物屬於他的父親。 有各種不同的理論來解釋魯道夫的死亡。格羅瑟提出了一個自殺假設,其他的理論認為的不同的人可能以商業利益為殺人動機。但對於所有的解釋,證據都是有限的。
功能 在進入汽缸前,汽油引擎是先將燃料和空氣混合,進氣閥門吸入汽缸內的是已經混合好的油氣,經過壓縮之後再由火星塞點火燃燒;而柴油引擎則是僅吸入空氣,藉由壓縮後所產生的高溫熱量,讓汽缸內的燃料自燃。 而為了避免油氣在壓縮衝程就提前自燃而產生爆震,所以一般汽油引擎的壓縮比都限制在8:1到12:1之間;而柴油引擎因為僅壓縮空氣,且需要壓縮空氣來產生高溫燃燒,所以柴油引擎的壓縮比都比汽油引擎要來的高,一般是介於14:1到25:1之間。較高的壓縮比,讓柴油引擎的燃燒效率比較好,燃燒衝程中所產生的力道也比較大,所以才會有著低轉速大扭力的特性;另一方面,也因為較高的壓縮比,讓壓縮衝程中的活塞行程較長、阻力較大,所以柴油引擎的最高轉速較低,而最直接的影響,就是連帶使得柴油引擎的最大馬力輸出、車子的極速等受到限制。 另外,也因為柴油引擎必須耐高壓,在結構上也必須加強,所以製造成本也較汽油引擎高。不過,因為沒有點火系統的設計,所以引擎體積也可以做得更迷你,並可節省不少維修零件的開銷,保養上自然更加簡單容易。另外根據統計,柴油引擎的平均壽命為85萬公里,可說足足比汽油引擎的40-45萬公里多了一倍。
優點與缺點 優點: 缺點: 1.柴油便宜.運轉費用便宜 2.柴油閃火點高.純放安全 3.引擎熱效率高 4.燃料消耗低 5.轉速變化範圍大.扭距小.容易操作 6.不會因為混合比太濃或是太淡而產生發動不易 7.排放的廢汽含毒性比汽油低 8.汽缸直徑比汽油引擎大.受爆震限制小 9.運轉平穩.中途不易熄火 缺點: 1.冬天寒冷時不易發動 2.發動引擎需要較大的力氣來轉動啟動手柄 3.易發生狂車跟引擎反轉現象 4.體積龐大笨重搬動不易 5.震動大.引擎運轉聲音大.持久操作比較容易疲憊 6.噴油系統精密.維修造價費用昂貴 7.引擎構造必須堅固耐用.所以成本高 8.加速不靈敏.瞬間爆發力較差 9.調整不良容易產生黑煙.造成空氣污染.
傳統柴油引擎工作原理
構造
博物館中陳列的柴油引擎