據(jù)調(diào)查,2004年歐洲汽車市場(chǎng)上有將近一半新車使用的都是新型的綠色柴油機(jī)。而在美國(guó)路上行駛的汽車中,卻只有1%使用的是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。原因很簡(jiǎn)單,美國(guó)消費(fèi)者擁有世界上更低的汽油價(jià)格。但是現(xiàn)在美國(guó)本土市場(chǎng)的汽油價(jià)格接近于歷史同期的更高水平,這就使得美國(guó)消費(fèi)者不得不轉(zhuǎn)而去關(guān)注那些能為他們省錢的經(jīng)濟(jì)型轎車。
從理論上講,久保田發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是非常相似的。它們都是設(shè)計(jì)可在燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。此機(jī)械能移動(dòng)的活塞氣缸內(nèi)的向上和向下。活塞連接的曲軸,活塞的向上和向下的運(yùn)動(dòng),被稱為線性運(yùn)動(dòng),創(chuàng)建向前轉(zhuǎn)動(dòng)車輪的汽車需要的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如果柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是如此有效,為什么我們不使用它們更多的時(shí)候?您可能會(huì)看到寫著“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)”,并認(rèn)為大,沉重的貨物卡車黑色,黑煙噴涌而出,創(chuàng)建一個(gè)響亮的鏗鏘作響的噪音。
由于久保田發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比高(一般為16-22),所以壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)空氣壓力可達(dá)3.5-4.5MPa,同時(shí)溫度高達(dá)750-1000K(而汽油機(jī)在此時(shí)的混合氣壓力會(huì)為0.6-1.2MPa,溫度達(dá)600-700K),大大超過(guò)柴油的自燃溫度。因此柴油在噴入氣缸后,在很短時(shí)間內(nèi)與空氣混合后便立即自行發(fā)火燃燒。氣缸內(nèi)的氣壓急速上升到6-9MPa,溫度也升到2000-2500K。在高壓氣體推動(dòng)下,活塞向下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而作功,廢氣同樣經(jīng)排氣管排入大氣中。久保田發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣行程中吸入的是純空氣。在壓縮行程接近終了時(shí),柴油經(jīng)噴油泵將油壓提高到10MPa以上,通過(guò)噴油器噴入氣缸,在很短時(shí)間內(nèi)與壓縮后的高溫空氣混合,形成可燃混合氣。
當(dāng)久保田發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),凸輪軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)機(jī)油泵的傳動(dòng)齒輪,使固定在主動(dòng)齒輪軸上的主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)從動(dòng)齒輪作反方向的旋轉(zhuǎn),將機(jī)油從進(jìn)油腔沿齒隙與泵壁送至出油腔.這樣,進(jìn)油腔處便形成低壓而產(chǎn)生吸力,把油底殼內(nèi)的機(jī)油吸進(jìn)油腔.由于主、從動(dòng)齒輪不斷地旋轉(zhuǎn),機(jī)油便不斷地被壓送到需要的部位。久保田發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是功率大、經(jīng)濟(jì)性能好。久保田發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有許多相同的地方,每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程。