柴油机原理

柴油机的工作原理虽然复杂，但其核心在于将燃油的化学能转化为机械能。当活塞下行时，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸；随后活塞上行压缩空气，使其温度急剧升高至500-700℃。此时高压油泵将柴油以雾状喷入燃烧室，柴油与高温空气接触后立即自燃，产生剧烈膨胀推动活塞做功。这种压燃式点火方式与汽油机的火花塞点火形成鲜明对比，也是柴油机热效率高出15%-20%的关键所在。

在燃烧过程中，柴油机的喷油系统扮演着至关重要的角色。现代共轨喷射系统能实现2000bar以上的超高压喷射，使油雾颗粒直径小于10微米，确保燃油与空气充分混合。这种精密控制不仅提升了燃烧效率，还显著降低了碳烟排放。值得一提的是，柴油机特有的稀薄燃烧模式，其空燃比可达30:1，远高于汽油机的14.7:1标准比值，这使得柴油机在部分负荷工况下仍能保持较高热效率。

涡轮增压技术的应用进一步放大了柴油机的优势。废气驱动的涡轮将压缩空气送入气缸，有效解决了自然吸气柴油机进气量不足的问题。中冷器的加入使增压空气温度降低40-60℃，显著增加了进气密度。这种强制进气方式让现代柴油机的升功率突破50kW/L，某些高性能机型甚至达到80kW/L，彻底改变了传统柴油机笨重迟缓的刻板印象。