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解读发动机压缩比

发布时间:2013/3/17 21:20:30  浏览次数:449   

解读发动机压缩比

(摘自汽车之家)

 发动机为什么要将气体压缩  

    发动机为什么要将气体压缩”这是在了解压缩比之前一个重要的问题,发动机将气体压缩是因为压力升高可以让气体的密度变大,分子间的距离也就变小,这样燃油分子和氧分子距离也就更近,燃烧速度就更快。

 什么是压缩比

    了解了为什么发动机要将气体压缩后,开始我们的压缩比之旅吧。这次我们抛开一堆繁琐的描述、让人心烦的公式,整点简单易懂的。好了,书归正传了,如果您在看这篇文章前问过“度娘”什么是压缩比,相信您一定被弄晕乎了。放轻松,咱们来看点容易的,压缩比远没有“维多利亚的秘密”那么神秘。如下图所展示的,紫色部分为燃烧室容积,绿色部分为气缸行程容积,压缩比这玩意就是“(紫色+绿色)/紫色”。相信聪明的您一定懂了“压缩比就是这气缸总容积(黄色)与最小容积(紫色)的比值”。至于压缩比的公式ε=Va/Vc,如果您愿意,完全可以扔给您的初中老师了。

 

 为什么要提高压缩比

   我知道大家对什么是压缩比没兴趣,即使它们被我伪装成了颜色搭配的问题。技术频道是为大家解决实际问题的,下面就让我们理论联系实际。相信您之前也或多或少听过压缩比这个名词,仔细回想下,您买车时销售代表是不是在忽悠时还说过“大哥,我家车好啊,发动机压缩比特别高,比别的车高一倍”。既然销售说高,那压缩比肯定是好东西啊,我们先把销售说的是否是实话的问题放在一边,了解下为什么要提高压缩比

    压缩比”顾名思义是个比值,它的变化会引起一系列连锁反应。好吧,我又想说教了,咱们还是整简单、实在的吧。简单说,压缩比在合适的范围内提高,会使发动机的扭矩得到提高,对于我们来说也就是这车开起来更有劲儿。如果您觉得这么想还是浪费脑细胞,那不妨将它想成挤压弹簧,越用力挤压弹簧,弹簧的形变就越大,弹簧恢复原样时的速度也就越快,力量也越大。同理,气缸内的气体被压缩的越厉害,膨胀时产生的能量也就越大,我们的车也就更有劲儿。

    我们拿个排量为499.5ml的汽油机做个例子,假设压缩比2:1,简单刨除各种影响因素,活塞向下的压力大概为510kg,当我们把压缩比设为3:1,再简单刨除各种影响因素,活塞向下的压力大概为793kg!瞧,我们仅仅是将压缩比提升了这么点,活塞向下的压力就提升了283kg,将近二分之一活塞这股向下的力反馈到驾车的您那里,会从原来的“推背感”变成“踹背感”。而一般的汽油发动机压缩比都在11以下,还是这个发动机,我们将压缩比变为10:1,那活塞向下的力将达到2775kg。也就是压缩比2:1时的5倍!现在您明白为什么要提升缩比了吧。

    当然请您注意:以上算法并不完全准确,其中未考虑进气压力由于节气门产生的泵气损失,燃烧室扫气情况,非绝热压力转换,以及空气、燃油蒸汽和燃烧尾气的比热容等因素,而且不同工况下,燃油燃烧程度也不同,所以缸内压力不能完全按照比例增长去分析,但这种趋势是存在的,因而可以用来证明压缩比给动力带来的增加。

 为什么我们不马上去提高压缩比

    看了上面的分析,您一定会琢磨,既然较高的压缩比可以带来巨大的动力收益,那么我们为什么不马上找个店去提高压缩比,把压缩比值提高到2030,甚至更高,怎么样?如果您真这么想,我劝您还是先冷静下。压缩比提高的效果并不总是从“推背感”变成“踹背感”,也不是从一个人踹变成十个人踹这么简单的效果。

这世上有许多剑,压缩比这玩意不幸也是把双刃剑。相信您一定听过爆震这个词,简单说爆震就是不正常燃烧所导致的燃烧室内压力失常。您可以理解为发动机Hold不住了。而过高的压缩比正是导致发动机Hold不住的因素之一。

虽然现代汽油发动机压缩比越来越高,但这是在科技不断发展,且汽油标号也越来越高的前提下提升的。这毕竟是一个过程,不是一蹴而就的。早期发动机技术不先进,气缸不能承受太大压强,而且即便发动机允许,市面上也没有高标号的汽油或者不普及,例如八九十年代的北京吉普2122020压缩比只有七点几,可以烧75号油甚至更低,而引进的切诺基低于85号汽油就不正常工作。而且对于柴油机而言,更大的压缩比也必然产生更高的压强,对机件的坚固性也是一个考验。所以在通常情况下,相同排量的发动机压缩比越高,其动力性和经济性越好。但凡事有度,为追求高性能而单纯提高压缩比,又要其正常工作,其难度是呈几何倍增的。现在您明白了吧,销售说他家的车好,发动机压缩比特别高,比别的车高一倍。这样的鬼话肯定是忽悠您买车呢,别再被骗了。


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