为什么很难设计出高转速柴油发动机？:高转柴油发动机_能设计出来但没有意义柴油发动机有大扭矩优势，加上高转速则可实现高功率，但为什么柴油机都是高扭低转机型

高转柴油发动机_能设计出来但没有意义

• 柴油发动机有大扭矩优势，加上高转速则可实现高功率，但为什么柴油机都是高扭低转机型呢？原因在于均衡使用寿命。

知识点1：柴油发动机为什么能实现大扭矩？第一因素是其特殊的点火方式与点火提前角。柴油机以极高的压缩比实现可以直接引燃柴油的高温，四冲程发动机的运行步骤包括“进压爆排”四步骤；其中的压缩冲程是通过压缩空气使其分子运动摩擦产生高温，温度达到一定程度即可蒸发汽油或者引燃柴油。

「压燃式点火」是将活塞行程设计的很大，也就是从气缸下止点到上止点的距离很长，同时也等于把空气压缩到更小（压缩程度更大）。那么空气运动强度高则摩擦产生的温度也会很高，于是柴油在活塞将将压缩到上止点的瞬间开始燃烧做功了。在这一瞬间活塞随即得到下行推动力，曲轴在活塞推动的作用下即可输出很大的转矩。

（汽油机是在低压缩比状态下蒸发汽油，在活塞达到上止点后点火引燃汽油，并在活塞开始下行后推动其运转，所以汽油机的扭矩就会小一些。下图1为压缩比概念，图2为汽柴油机做功柴油的概念）。

• 汽油燃烧火焰温度为1200℃（摄氏度）
• 柴油燃烧火焰温度为1800℃

燃料燃烧温度越高，等于转化出的内能越大，说白了就等于推动力越强。所以目前最优秀的2.0T柴油机（中国制造）已经有高达480N·m的峰值扭矩，但是最牛的汽油2.0T发动机也不过420N·m，推动活塞发力的节点以及燃油自身的“能量储备差异”，决定了技术水平相当的柴油机一定会有更大扭矩。

重点：更大的内能与更早的爆发推动活塞为柴油机实现了高油耗，但同时也必然造成强度更大的振动，这点是第一节的图片中也可以印证。活塞与发动机的气缸并不是通过轨道或者其他方式刚性连接，活塞就是捅在圆形的缸筒里，而且与缸壁是存在间隙的；那么在运行过程中振动强度大则会造成活塞与缸壁的“碰撞·磨损”程度加大，反之低强度振动的汽油机就会小一些，所以柴油机不能设计成高转速机，否则磨损会非常严重。

• 如何提升转速

汽车的油门控制的是「节气门」，油门越大节气门开度越大， 那么进入发动机内部的空气也就会越多。发动机的喷油量喷油量按照“空气燃料比”（14.7:1）计算，进气量越大则喷油量越大——重点：进气量与喷油量的同步增加则等于燃烧更多燃料，产生的内能自然也会越大，推动活塞连杆曲轴运转力量大则曲轴运转速度就会变快，曲轴的转速是发动机的转速概念。

综上所述，提升柴油发动机的功率其实很简单，只要控制程序不限制柴油机的转速即可。但是转速越高燃烧产生的内能越大，引起的活塞振动也会越强；简而言之为转速高等于振动强，也等于活塞的超级严重磨损。在这种工况下柴油机怕是连汽油机三分之一的使用寿命都没有，这就是柴油发动机扭矩很大但是功率无法很高的原因，因为：扭矩×转速÷9549＝功率，而功率低则高速加速能力差，懂了吧——读者们可以想一想，愿不愿意接受高性能低油耗，但是几万公里就要换总成的发动机嘛。

编辑：天和Auto

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柴油机的结构所至，受限于活塞速度≤17m/秒，而柴油机因压缩比关系活塞行程大于汽油机，相对活塞运动速度大于汽油机，所以柴油机转速必须小于汽油机。所以高功率柴油机都是1500转以下~200转/分，只有乘用车柴油机近几年来才做到4500转/分以下的，而商用车都是3000转/分以下居多。

另一方面柴油机曲柄连杆机构结构强度及质量远高于汽油机同类机构，转动惯量更是受到转速限制。但柴油机缸径易于加大提升缸功率，汽油机只能靠增加缸数增大功率。

会失火

因为，柴油机压燃的，吸入的是纯空气，压缩纯空气，到接近极限时喷油。喷油多寡来控制油门。

空燃比可变。压缩纯空气会很烫，喷射柴油混合的同时自燃发火。

所以，高转时留给喷射混合的时间越来越少 来不及点火了

汽油机早年是通过化油器吸入混合气，后来是电喷 仍然是混合好了的油气，直喷机虽然是吸入空气，但还是吸气的同时喷射混合 提前把油气混合好了

压缩的是油气混合物。

空燃比基本固定在14.7上下，压缩完了用火花塞点火。油门实际上是风门，所以到两万转都可以来得及点火。

本质上一个是质调节 一个量调节。 质调节工作原理决定了没办法万转。

汽油机2冲程?你家汽车，加2冲程汽油机机油吗？有些摩托，还有油锯什么的是2冲程发动机，其他地方怕是少见了，你来个汽油机是2冲程的，想笑又怕牙齿没包住啊！