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「劳斯莱斯」为什么柴油机能做到 50% 以上热效率？( 二 )


柴油机的零部件强度更高 ， 铸铁缸体、活塞、连杆、曲轴的强度很高 ， 这些会使发动机更加笨重 ， 但也可以承受更大的扭矩 。

「劳斯莱斯」为什么柴油机能做到 50% 以上热效率？
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柴油机另外一个特性是稀薄燃烧 ， 柴油机的空燃比可以达到18:1~70:1之间 ， 通过稀薄燃烧 ， 就会有更多的空气可以用于膨胀做有效功 ， 因此发动机的效率会更高 ， 达到这种效果就需要涡轮增压器的帮助 ， 使用涡轮尽可能压入更多的空气进行高效的燃烧 。

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同时 ， 柴油机的泵气损失也比汽油机小 ， 因为柴油机不需要节气门 ， 或者说有一个几乎常开到最大的节气门 。 相反 ， 汽油机的空燃比范围就小得多 ， 同时增压值也不会太大 ， 因为原厂的汽油机并不像柴油机那样设计得能承受很大的增压值 。 总的来说 ， 更大的增压值、更多的燃油就等于更大的马力 ， 也就拥有更大的扭矩 。
柴油的能量密度大
相同体积的燃油 ， 无论是1L柴油还是1L汽油 ， 柴油大约比汽油多10-15%的能量 ， 所以喷射同样多的燃油 ， 柴油会制造更多的能量 ， 也就是更多的扭矩 。

「劳斯莱斯」为什么柴油机能做到 50% 以上热效率？
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【「劳斯莱斯」为什么柴油机能做到 50% 以上热效率？】美国威斯康辛大学有过一个研究 ， 通过柴油和汽油混合达到60%热效率的发动机 ， 不过这是在实验室条件下达成 。 主要是因为柴油和汽油的燃烧速度不同 ， 通过歧管喷射汽油 ， 随后通过缸内直喷喷射柴油 ， 再通过柴油引燃汽油的方式来做功 ， 低负载情况下汽油用量较少 ， 使用更多柴油 ， 而在高负载情况下汽油和柴油的比例最高可达9：1 。

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这种技术首先排放很低 ， 几乎不会产生氮氧化物 ， 同时由于进行了提前喷射进行混合 ， 充分混合的柴油并不容易产生颗粒物；此外 ， 虽然使用了柴油 ， 但是这种发动机可以在不安装尾气处理装置满足2010年EPA排放法规 ， 所以在排气处理上会比传统柴油机更有优势 。

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但由于需要有两种燃油 ， 所以需要有两套燃油装置 ， 这是这种发动机不足的地方 。 同时如果想要达到60%的热效率 ， 就必须停止对活塞的冷却 ， 但这样对于零部件的耐用程度是一种考验 ， 也是以后量产需要解决的地方 。

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这种发动机的优点同样在热效率上 ， 根据了解 ， 最大热效率可达55% ， 不过其做功形式跟传统柴油发动机有所区别 ， 这种发动机使用对向燃烧室的设计 ， 这种发动机有achatespower研发 。

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最早的对向活塞发动机要追溯到19世纪末期 ， 被用在船、飞机、潜艇、坦克、火车等交通工具上 ， 劳斯莱斯甚至在1950年代开发了用于军事用途的对向活塞发动机 。
对向活塞发动机的活塞区别于普通发动机 ， 它的活塞是对向运动的 ， 在上止点相遇 ， 之后分别开始做功 ， 这种发动机是两冲程发动机 ， 这意味着每当活塞在中间相遇的时候就开始做功 ， 所以不需要四冲程发动机的换气冲程 。

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