為什麼同排量的柴油車比汽油車省油？

01-03

理論循環

從熱力學的理論高度來看，改善發動機動力、經濟性的基本原則就是提高燃效加熱後的能量質量，也就是在相同加熱量條件下，儘可能提高加熱過程中工質的平均溫度，以及儘可能降低向環境放熱過程的平均溫度。在現有循環模式下，有以下三個主要的實施方向：

1.在允許的條件下，儘可能提高發動機的壓縮比。

2.合理組織燃燒，提高循環加熱的等容度，即通過減小循環的預膨脹比和合理選擇選擇燃燒始點相位，使燃燒加熱中心接近上止點。

3.保證工質具有較高的等熵指數。

但是在標定工況下，實際柴油機比汽油機更接近等壓循環。由於柴油機的壓縮比大大高於汽油機，而且其最大燃燒爆發壓力也遠高於汽油機，所以它的熱效率高於汽油機。

柴油機是噴霧壓燃後邊噴油邊燃燒，當負荷下降時，噴油時間縮短，但初期相當於等容燃燒的變化不大，這相當於壓力升高比不變反而預膨脹比減小。

汽油機則是點火後火焰傳播燃燒，無論負荷如何變化，火焰傳播距離不變。負荷下降後，由於進氣充量減少，殘餘廢氣增多，燃燒溫度有所降低，使得火焰傳播速度降低，燃燒時間加長，相當於壓力升高比下降而預膨脹比上升。

汽柴油機的這種相反變化趨勢使得二者在中、低負荷時的燃料消耗率的差距進一步擴大。

這一結論與實際情況完全符合：在標定工況下，柴油機的有效燃料消耗率be約比汽油機低15%-25%，而包括大量中、低負荷工況在內的使用燃料消耗率可低30%-50%。當然，還有形成be差距擴大的其他因素，比如汽油機在中低負荷時節氣門造成的泵氣損失增大等。但正是基於理論循環的上述分析，才闡明了汽柴油機的燃料消耗率出現差距的最本質和最主要的原因。

理想循環條件下汽、柴油機熱效率的對比

考慮真實工質特性後，汽、柴油機熱效率的差距進一步加大。

1.高負荷時差距擴大的因素

在高負荷條件下，汽油機的混合氣較濃，過量空氣係數=0.8-1.0，而柴油機的平均過量空氣係數=1.3-2.0，混合氣總體偏稀。

汽油機的壓縮比雖然較低，但由於混合氣較濃而且等容度也較高，所以它的最高燃燒溫度反而比柴油機高很多；此外，汽油機的殘餘廢氣係數比柴油機高。以上兩方面的原因，使得汽油機的等熵指數比柴油機小，高溫熱分解作用加劇，這些都使得汽油機的熱效率相對於理論循環的下降幅度遠大於柴油機。雖然汽油機的分子變化係數要高於柴油機，但其影響較小，不起主要作用。

2.低負荷時差距進一步擴大的因素

由於混合氣形成和負荷調節方式的差別，汽油機的負荷越低，過量空氣係數越小。而柴油機則相反。這進一步擴大了兩者熱效率的差距。

汽油機是量調節負荷，負荷越低，進氣量越少，殘餘廢氣係數越高。而柴油機的殘餘廢氣係數在低負荷變化時大致維持不變。這一因素除對汽油機的等熵指數有影響外，更多的是使汽油機的燃燒速度降低，熱效率下降。

汽油機高、低負荷時，工質燃燒後的溫差要比柴油機小，即低負荷時汽油機仍保持較高的燃燒溫度。這是因為汽油機是量調節負荷，各種負荷時混合氣的過量空氣係數變化不大。雖然低負荷時進入缸內的混合氣量少，但單位質量工質的發熱量沒有改變，故燃燒後工質的溫度下降幅度不大。柴油機是質調節負荷，低負荷時過量空氣係數增大，單位質量工質的發熱量減少，燃燒後工質的溫度成比例下降。這一因素使汽、柴油機低負荷時的工質溫度差別更顯著，由此引起兩者的熱效率的差距加大。

通過汽、柴油機的理論循環和理想循環熱效率的全面對比，從理論上闡明了兩種不同燃燒模式對熱效率影響的本質原因。近年來，缸內直噴（GDI）、均質壓燃（HCCI）汽油機的出現，正是這些循環理論應用的突出體現。

負荷

如圖，汽油機柴油機主要差別就兩點。

1.汽油機的有效燃料消耗率（be）比同負荷的柴油機高，這是由於兩種機型的混合氣形成、著火燃燒以及負荷調節方式不同造成的。

2.中低負荷區be的差值明顯比最低油耗點和標定功率點大，如圖△be1＞△be2＞△bemin.這時因為汽油機的be曲線過於陡尖，而柴油機的be曲線有較寬平坦段的緣故。形成這種差別的理論依據在上面已作了詳細的介紹。統計資料表明，汽、柴油機的最低燃料消耗率bemin差值約15%-30%，而綜合使用油耗的差值可達25%-45%，這是由於汽車大部分時間在中、低負荷工況下運行所致。

由以上兩點可知，若單純從燃油經濟性考慮進行汽車動力的選擇，自然是柴油機優於汽油機，這是柴油機最明顯的優勢。實際選配發動機時，不可能只考慮這一個因素。此外，無論是汽油機還是柴油機，都希望儘可能提高符合率，使其經常接近最經濟的80%-90%負荷區工作。這一點對汽油機尤為重要。提高運行負荷率已成為改善發動機燃油經濟性、降低實際使用油耗的一個極為重要的原則。

PS:燃燒效率是指燃料燃燒後實際放出的熱量占其完全燃燒後放出的熱量的比值，它是考察燃料燃燒充分程度的重要指標。

熱效率是指對於特定熱能轉換裝置，其有效輸出的能量與輸入的能量之比，是無量綱指標，一般用百分比表示。

天生的，柴油由於採用壓燃著火，柴油機壓縮比高，而且柴油機泵氣損失低，可燃混合氣較稀，比較能獲得高效率的非均相燃燒。

三年前的回答，現在補充一下

別扯什麼柴油汽油能量什麼鬼了，省油跟熱效率正相關，熱效率跟壓縮比成正比，就這麼簡單！

還有，那個余偉楚的回答槽點太多，不建議看

柴油機質調節汽油機量調節

柴油機可以沒有節氣門，每一個工作循環下標稱3.0的柴油機真的就能吸入接近3.0升空氣。

通過噴油濃淡來調節，腳踩的油門是真的控制油多少的油門。

汽油機基本上都是用節氣門開度大小來控制，汽油和空氣濃淡始終保持在1：14.7。

標稱3.0的汽油機油門踩的不大的時候吸氣可以只有0.5升。

所以汽油機有個泵氣損失。吸氣抽真空也是要花力氣的。

現在流行的阿特金森循環米勒循環這些個吸一口再吐一口的都是為了節氣門能盡量全開。

寶馬的Valve tonic 以及其他家的氣門升程變化很大程度上也是在追求節氣門全開模仿柴油機工作。減少吸氣的能量浪費。

另外柴油機傳統的壓縮比20：1很輕鬆

而汽油機目前做到14：1就很厲害了。

汽油機的爆震限制了壓縮比上升。

按照初中的熱力學公式就能看出膨脹的體積越大氣體降溫就越多，榨取出來的能量就越多。

省油在熱力學上應表述為發動機熱效率高，同樣燃燒汽油和柴油釋放出同樣的熱量，柴油機可以把更多的熱量轉化成機械功作為汽車動力。

而提高熱效率，最根本的是，壓縮比高，柴油機壓縮比一般在20:1，汽油機8：1到12:1，所以說柴油機熱效率高於汽油機。傳統柴油機熱效率約為40%，汽油機約為30%。

還有一些其他次要原因：

1. 柴油機沒有泵氣損失。汽油機通過節氣門控制進氣流量從而控制發動機的負荷，而半開的節氣門會讓發動機付出額外的能量用於進氣。柴油機沒有節氣門，所以沒有泵氣損失。柴油機完全通過控制噴油量來控制發動機負荷。

2. 柴油機燃燒時通常空氣過量，工質比熱容比較高，可以提高熱效率。

註：這是比較傳統柴油機和傳統汽油機。一些先進燃燒技術，比如均質壓燃（HCCI），可以讓發動機熱效率到50%以上。這既不屬於柴油機技術也不屬於汽油機技術。

柴油和汽油的燃油性質不同，簡單的說，

1. 柴油的壓縮比高，對於同一個氣缸，同樣的汽油和柴油消耗量，因為柴油壓縮的更完全，在一個衝程內，柴油燃燒的時間更長更充分(可以理解成推動活塞運動軌跡更長)，所以效率更高，這也是為什麼柴油的轉速表比汽油的低

2. 柴油是缸內直噴，可以通過氣缸壓縮直接壓燃，用多少噴多少，而汽油不穩定，在進入氣缸前需要和空氣按一定比例混合，進入氣缸內再點燃，因為比例在那擺著呢，不管用多少都帶混那麼多，所以燃油經濟性低。如果看焓熵曲線的話，一個是等容燃燒，一個是等壓燃燒

跟柴油的能量密度比汽油高有關係吧。同樣體積的柴油燃燒產生的熱量比汽油高！

柴油省油的根本原因是超高壓縮比，別再廢話說什麼熱值高、EGR技術了......

公眾號：小白買車，覺得有用就點個讚唄～

柴油的熱值比汽油高，而且柴油機的工作轉速比汽油低。

省油不如說省錢，畢竟相對來說柴油便宜，柴油機的扭力也大，當然這是理論值。但是需要解決象汽油機那樣寬範圍的扭力區間就不容易了，因為柴油機扭力區間靠前，一般是2500轉以前，低扭很好，如果配在轎車上起碼4000轉以前都需要大扭力，需要做高壓燃油噴射，即便做了，國內的柴油品質不夠純，瞬間不能壓燃也不行。所以國內主流還是汽油機。

一點是柴油熱值高

二來柴油機壓縮比高

三來柴油機渦輪增壓

第三柴油機轉速低。

先天優勢，柴油機採用壓燃方式，壓縮比高，指示熱效率高。

所有你需要知道的關於柴油車的信息都在這兒了：

同體積的柴油比汽油多14%的能量；

柴油發動機更擅長產生低端扭矩；

所以，總體來說同體積的柴油比汽油能夠多開20%-35%的里程；

但是同體積的柴油比同體積的汽油污染多很多倍，空氣中的粉塵污染物來說，柴油車排放要多十幾倍（美國加州大學伯克利分校之研究）（大眾排放門就是關於柴油車）。

由於柴油機是壓燃，壓縮比要比汽油機高很多。燃燒熱效率也要高一些。

另外和燃燒速度也有關係

我有一台賓士S600,92年的。

每公里油耗大概是~~~5毛多，我是說機油。

既然拿汽油跟柴油比，那機油也應該有一席之地。

謝邀

柴油機燃燒效率高，大約在40%左右，汽油機在30~34%左右