氮气和氧气反应生成什么

内燃机中的柴油机和汽油机工作原理都是将燃料中的化学能转化为热能，再通过热力学循环转化为机械能。尽管两者在总体工作原理上相似，却在具体细节上有着诸多不同。为什么汽油机需要火花塞来点燃油气混合物，而柴油机却更省油并且还需要添加尿素呢？为了解答这些问题，我们需要从燃料的特性开始说起。

汽油和柴油都是石油的副产品，它们都是烃类混合物液体，具有挥发性和可燃性，非常适合作为燃料使用。汽油的自燃点高达420℃—500℃，而柴油的自燃点仅为220℃。

我们知道，物体燃烧需要满足三个条件：、氧化剂和足够的温度。由于柴油的自燃点较低，且柴油机的压缩比较高，当气缸内的温度运行到上止点时，已经达到600℃—800℃，足以点燃柴油，因此不需要火花塞。而汽油的闪点较低，即使经过最大的压缩比也无法自燃，所以汽油机需要配备火花塞来点燃油气混合物。

由于燃料特性和发动机工作原理的不同，汽油机和柴油机在工况特性上也存在差异。

对于内燃机的技术参数，功率和扭矩是主要的标示。而影响功率和扭矩输出的一个重要因素就是发动机的压缩比。压缩比是指气缸气体从下止点运动到上止点时被压缩的程度。空气在压缩过程中温度会升高，压缩比越高，空气和燃油被压缩得越狠，燃油分子与空气结合得更充分，燃烧更完全。

柴油机的压缩比通常高于汽油机，一般在15—18之间，甚至更高。高压缩比意味着更高的燃烧效率，因此柴油机的热效率普遍高于汽油机。现阶段，汽油机的最高热效率大约在40%左右，而柴油机的基本热效率则是45%起步。

相对于汽油，柴油含有更长的碳原子链，且其密度更高。这意味着每燃烧1升柴油所释放的能量要比燃烧1升汽油更多。

至于柴油机为何需要添加尿素，这与现代柴油机技术的进化以及环保排放要求有关。随着柴油机技术的不断进步，为了降低氮氧化物排放，人们在柴油机的颗粒捕捉器后增加了选择性催化还原（SCR）系统。通过尿素还原反应来减少氮氧化物的排放。在高温条件下，尿素与尾气中的氮氧化物发生反应，将其转化为无害的氮气和水。柴油机需要定期添加尿素以维持SCR系统的正常运行。

柴油机和汽油机在燃料特性、工作原理、热效率以及排放控制等方面存在诸多差异。这些差异导致了它们在性能、燃油经济性以及环保性能上的不同表现。（朋月）