柴油機是由誰發明的
柴油機是用柴油作燃料的內燃機,那你知道它是誰發明的嗎?一起來看看小編給大家精心準備的資料,歡迎閱讀!
柴油機發明者:魯道夫·狄塞爾
柴油用英文表示為Diesel,這是為了紀念柴油發動機的發明者――魯道夫·狄塞爾(RudolfDiesel)。
狄塞爾生于1858年,德國人,畢業于慕尼黑工業大學。1879年,狄塞爾大學畢業,當上了一名冷藏專業工程師。在工作中狄塞爾深感當時的蒸氣機效率極低,萌發了設計新型發動機的念頭。在積蓄了一些資金后,狄塞爾辭去了制冷工程師的職務,自己開辦了一家發動機實驗室。
針對蒸汽機效率低的弱點,狄塞爾專注于開發高效率的內燃機。19世紀末,石油產品在歐洲極為罕見,于是狄塞爾決定選用植物油來解決機器的燃料問題(他用于實驗的是花生油)。因為植物油點火性能不佳,無法套用奧托內燃機的結構。狄塞爾決定另起爐灶,提高內燃機的壓縮比,利用壓縮產生的高溫高壓點燃油料。后來,這種壓燃式發動機循環便被稱為狄塞爾循環。
像所有偉大的發明家一樣,狄塞爾的前進道路上困難重重。實驗證明,植物油燃燒不穩定,成本也太高,難以承擔狄塞爾的“重任”。好在當時石油制品在歐洲逐漸普及,狄塞爾選擇了本來用于取暖的重餾分燃油———柴油作為機器的燃料。壓燃式發動機的結構強度始終是個難題。一次實驗中,汽缸上的零件象炮彈碎片一樣四處飛散,差點兒造成人員傷亡。實驗不順利,狄塞爾的資金也漸漸耗盡。他不得不回到制冷機工廠謀生。但狄塞爾沒有向困難屈服,他利用業余時間繼續實驗,一步步完善自己的機器。
1892年,狄塞爾終于研發出一臺實用的柴油動力壓燃式發動機。這種發動機功率大,油耗低,可使用劣質燃油,顯示出輝煌的發展前景。狄塞爾隨即投入到柴油機生產的商業冒險中。不幸的是,作為優秀的工程師,狄塞爾缺乏商業頭腦。他在經濟上漸漸陷入困境。1913年狄塞爾已處于破產的邊緣。這一年夏天,狄塞爾在乘坐英吉利海峽的渡輪時,突然失蹤,據認為是投海自殺。但狄塞爾發明的柴油機,在汽車、船舶和整個工業領域得到越來越廣泛的發展。
擴展:柴油機工作原理
柴油發動機的工作過程其實跟汽油發動機一樣的,每個工作循環也經歷進氣、壓縮、作功、排氣四個行程。但由于柴油機用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸發,而其自燃溫度卻較汽油低,因此可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。
柴油機在進氣行程中吸入的是純空氣。在壓縮行程接近終了時,柴油經噴油泵將油壓提高到10MPa以上,通過噴油器噴入氣缸,在很短時間內與壓縮后的高溫空氣混合,形成可燃混合氣。由于柴油機壓縮比高(一般為16-22),所以壓縮終了時氣缸內空氣壓力可達3.5-4.5MPa,同時溫度高達750-1000K(而汽油機在此時的混合氣壓力會為0.6-1.2MPa,溫度達600-700K),大大超過柴油的自燃溫度。因此柴油在噴入氣缸后,在很短時間內與空氣混合后便立即自行發火燃燒。氣缸內的氣壓急速上升到6-9MPa,溫度也升到2000-2500K。在高壓氣體推動下,活塞向下運動并帶動曲軸旋轉而作功,廢氣同樣經排氣管排入大氣中。
普通柴油機的是由發動機凸輪軸驅動,借助于高壓油泵將柴油輸送到各缸燃油室。這種供油方式要隨發動機轉速的變化而變化,做不到各種轉速下的最佳供油量。
共軌噴射式供油系統由高壓油泵、公共供油管、噴油器、電控單元(ECU)和一些管道壓力傳感器組成,系統中的每一個噴油器通過各自的高壓油管與公共供油管相連,公共供油管對噴油器起到液力蓄壓作用。工作時,高壓油泵以高壓將燃油輸送到公共供油管,高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成閉環工作,對公共供油管內的油壓實現精確控制,徹底改變了供油壓力隨發動機轉速變化的現象。其主要特點有以下三個方面:
1.噴油正時與燃油計量完全分開,噴油壓力和噴油過程由ECU適時控制。
2.可依據發動機工作狀況去調整各缸噴油壓力,噴油始點、持續時間,從而追求噴油的最佳控制點。
3.能實現很高的噴油壓力,并能實現柴油的預噴射。
相比起汽油機,柴油機具有燃油消耗率低(平均比汽油機低30%),而且柴油價格較低,所以燃油經濟性較好;同時柴油機的轉速一般比汽油機來得低,扭距要比汽油機大,但其質量大、工作時噪音大,制造和維護費用高,同時排放也比汽油機差。但隨著現代技術的發展,柴油機的這些缺點正逐漸的被克服。