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柴油机和汽油机的点火系统区别 |
摘要：柴油机和汽油机的点火系统在工作原理和结构上有显著差异，例如柴油机通过压燃实现燃烧，燃料在高温高压下自燃，无需外部点火。而汽油机因汽油抗爆性差，必须通过火花塞精准控制点火时机，避免爆震。因此，这些差异决定了两者在设计和应用上的不同。康明斯公司在本文中阐述了汽油机和柴油机的点火系统的区别，包括各自点火系统功能、原理、结构及点火方式。
一、汽油机点火线圈
1、功能
其结构如图1所示，将蓄电池的低电压（12V）转换为高电压（1.5万~4万伏），通过火花塞产生电火花，点燃汽油与空气的混合气。
2、工作原理
（1）电磁感应：初级线圈通电产生磁场，断电时磁场瞬间崩溃，次级线圈感应出高压电。
（2）基本原理：汽油机采用火花塞点燃混合气，点火线圈将低电压转换为高电压，产生电火花。点火线圈通过初级线圈通电产生磁场，断电时磁场迅速消失，次级线圈感应出高电压，传递给火花塞。
3、结构
关键部件为点火线圈、火花塞、ECU（控制点火正时）。
（1）通常包括初级线圈、次级线圈和铁芯。
（2）初级线圈匝数少，次级线圈匝数多。
4、工作方式
汽油机点火系统依赖火花塞定时点火（位置如图2a所示），点火时机由ECU控制。
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图1 汽油发电机组的点火系统结构图 |
图2 汽油机和柴油机点火系统的区别 |
二、柴油机点火系统
1、功能
柴油机无需点火线圈，它通过压缩空气产生高温（500~700℃），喷入柴油后自燃。
2、工作原理
柴油机采用压燃式点火方式，其原理为活塞压缩空气至高温，高压油泵将柴油以极高压力（1000~2500 bar）喷入气缸，柴油遇高温空气自燃。
（1）柴油机通过压缩空气产生高温，使柴油自燃，无需火花塞。
（2）柴油机没有传统点火线圈，主要依赖高压油泵和喷油嘴。
3、结构
关键部件为高压油泵、喷油嘴、ECU（控制喷油正时）。
（1）柴油机使用高压油泵和喷油嘴，将柴油以高压喷入气缸。
（2）喷油系统包括高压油泵、喷油嘴和燃油管路。
4、工作方式
柴油机通过压缩空气升温，喷入柴油后自燃，点火时机由喷油系统控制（位置如图2b所示）。
三、汽油机和柴油机点火的主要区别
1、点火方式
（1）汽油机：火花塞点火。
（2）柴油机：压缩自燃。
2、点火系统
（1）汽油机：有点火线圈和火花塞。
（2）柴油机：无点火线圈，依赖高压油泵和喷油嘴。
3点火时机控制
（1）汽油机：由ECU控制火花塞点火。
（2）柴油机：由喷油系统控制喷油时机。
表1 柴油机与汽油机点火系统的核心区别
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项目
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汽油机
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柴油机
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点火方式
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火花塞电火花强制点火
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压缩空气高温自燃
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点火系统
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需要点火线圈和火花塞
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无点火线圈，依赖高压喷油系统
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能量来源
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电能（点火线圈升压）
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机械能（压缩空气产生高温）
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控制参数
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点火正时（ECU调节火花塞时机）
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喷油正时（ECU调节喷油时机）
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燃料要求
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汽油（抗爆性要求高）
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柴油（自燃温度要求低）
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总结：
汽油机依赖点火线圈和火花塞点燃混合气；柴油机靠高压喷油+压缩自燃，无需点火线圈和火花塞，两者原理截然不同。综上所述，柴油机与汽油机点火系统的核心区别在于是否需要点火线圈。
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