柴油机“压燃”原理：为何更可靠？

柴油机与汽油机根本的区别在于点火方式：柴油机采用“压燃”，而汽油机采用“火花塞点燃”。这一原理上的差异，奠定了柴油机高可靠性、高扭矩和高效能的基础。
一、压燃的原理：热量来自空气被压缩时产生的高温
进气冲程： 活塞下行，吸入纯净空气。
压缩冲程： 活塞上行，压缩气缸内的空气。柴油机的压缩比非常高（通常16:1 - 22:1），而汽油机仅为（8:1 - 12:1）。极高的压缩比使得空气被压缩后，其压力和温度急剧上升。在压缩冲程末期，气缸内空气温度可升至500-700℃，压力达到3-5MPa，远高于柴油的自燃点（约220℃）。
做功冲程： 在活塞即将到达上止点时，喷油器以极高的压力（可达2000bar以上）将柴油雾化后喷入高温高压的空气中。雾化的柴油油滴瞬间与高温空气混合，无需外部火源，便可自行燃烧。燃烧产生的巨大压力推动活塞下行做功。
二、为何压燃式柴油机更可靠？
可靠性体现在结构简单、故障点少和对恶劣工况的适应性上。
简化了点火系统，消除了关键故障点： 汽油机需要一整套复杂且精密的点火系统，包括点火线圈、分电器、火花塞、高压线等。火花塞作为在高温高压和电化学腐蚀环境下工作的部件，是常见的故障点。而柴油机完全省去了这套系统，从根本上避免了因点火系统故障导致的熄火、缺缸等问题。结构越简单，潜在故障点就越少，这是高可靠性的第一要义。
柴油本身的性质带来安全性： 柴油不易挥发，燃点较高。在常温下，柴油蒸汽遇到明火也不易点燃，这使得柴油机在油气泄漏等意外情况下，火灾风险远低于汽油机。这种固有的安全性在船舶、矿山等恶劣工况下尤为重要。
坚固的机械结构： 为了承受极高的压缩比和燃烧爆发压力，柴油机的缸体、缸盖、曲轴、活塞、连杆等主要部件都设计得异常坚固和厚重。虽然这导致了柴油机重量和制造成本上升，但也赋予了其惊人的耐用性和超长的使用寿命。一台保养得当的柴油机，运行数万小时而无大修是很常见的。
低速高扭矩特性适合持续重载： 压燃原理决定了柴油机更适合在较低的转速下产生巨大的扭矩。这使得它在发电、船舶推进、重型机械等需要持续、稳定输出强大动力的场合游刃有余，避免了汽油机高转速运行带来的磨损和热负荷。
结论： 柴油机的“压燃”原理，以其简练、粗暴、高效的方式，通过极高的机械强度换取了对复杂点火系统的摒弃，从而实现了本质上的高可靠性和长寿命。这正是柴油机成为工业领域、备用电源、重型运输动力首选的核心理由。