柴油機(jī)是一種以柴油為燃料的壓燃式內(nèi)燃機(jī)，由德國工程師魯?shù)婪?狄塞爾于 1893 年發(fā)明，因此也被稱為狄塞爾引擎。這種發(fā)動機(jī)通過壓縮空氣產(chǎn)生高溫高壓環(huán)境，使噴入的柴油自燃，從而推動活塞做功，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

工作原理

柴油機(jī)的工作過程包括四個(gè)沖程：進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣。在進(jìn)氣沖程中，新鮮空氣被吸入氣缸；壓縮沖程中，空氣被強(qiáng)烈壓縮，溫度和壓力急劇升高；做功沖程時(shí)，柴油在高溫高壓下自燃，產(chǎn)生的燃?xì)馔苿踊钊\(yùn)動；**排氣沖程將廢氣排出。這種壓燃式工作方式使柴油機(jī)不需要點(diǎn)火系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)相對簡單可靠。

發(fā)展歷程

自 1897 年**臺實(shí)用柴油機(jī)問世以來，這項(xiàng)技術(shù)經(jīng)歷了長足發(fā)展。早期柴油機(jī)主要用于固定式發(fā)電設(shè)備，20 世紀(jì)初開始應(yīng)用于船舶和鐵路機(jī)車。1920 年代，隨著高壓噴射技術(shù)的突破，柴油機(jī)開始在商用車領(lǐng)域普及。1936 年，梅賽德斯 - 奔馳推出了世界上**輛柴油乘用車 260D，標(biāo)志著柴油機(jī)進(jìn)入乘用車市場。

進(jìn)入 21 世紀(jì)，柴油機(jī)技術(shù)不斷創(chuàng)新。2022 年，中國濰柴集團(tuán)發(fā)布了全球**本體熱效率達(dá) 52.28% 的商業(yè)化柴油機(jī)，創(chuàng)下了新的技術(shù)紀(jì)錄。

應(yīng)用領(lǐng)域

柴油機(jī)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域：

交通運(yùn)輸：卡車、公交車、工程機(jī)械等需要高扭矩輸出的車輛

船舶動力：商船、海軍艦艇和漁船的主要動力來源

發(fā)電設(shè)備：作為備用電源和應(yīng)急發(fā)電設(shè)備

農(nóng)業(yè)機(jī)械：拖拉機(jī)、收割機(jī)等農(nóng)業(yè)設(shè)備的動力**

工業(yè)領(lǐng)域：礦山設(shè)備、建筑機(jī)械等重型設(shè)備

優(yōu)缺點(diǎn)分析

優(yōu)點(diǎn)

燃油經(jīng)濟(jì)性好：柴油能量密度高，燃燒效率可達(dá) 26% 以上，遠(yuǎn)高于蒸汽機(jī)

扭矩輸出大：在低轉(zhuǎn)速下就能產(chǎn)生較大扭矩，適合重載作業(yè)

使用壽命長：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其部件磨損較小，耐用性強(qiáng)

排放優(yōu)勢：一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧帕枯^低

缺點(diǎn)

噪聲和振動大：工作時(shí)產(chǎn)生較大噪音，影響乘坐舒適性

顆粒物排放：燃燒過程中產(chǎn)生較多顆粒物

冷啟動困難：低溫環(huán)境下啟動性能較差

成本較高：制造和維護(hù)成本相對較高

現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展

現(xiàn)代柴油機(jī)技術(shù)正朝著高效、環(huán)保的方向發(fā)展。高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)、渦輪增壓技術(shù)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，顯著提高了柴油機(jī)的性能。同時(shí)，電控系統(tǒng)的發(fā)展使柴油機(jī)的排放控制更加**，能夠更好地滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

柴油機(jī)作為現(xiàn)代工業(yè)的重要動力來源，在可預(yù)見的未來仍將發(fā)揮重要作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，柴油機(jī)將在保持其傳統(tǒng)優(yōu)勢的同時(shí)，更好地適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的要求，為推動社會發(fā)展提供持續(xù)動力。