什麼是壓縮比?

1、壓縮比

要說明一臺發動機的技術參數,可以概略地用功率與扭矩的大小來標示出來,然而影響功率、扭矩輸出的因素卻很多,其中一個重要因素就是發動機的壓縮比,可壓縮比這個術語似乎令不少維修人員模糊,知道它的數值大小不如知道氣缸壓力的數值實用,然而壓縮比確是對發動機至關重要的參數。
什麼是發動機的壓縮比?不論這輛車上所選裝的是汽油發動機還是柴油發動機,能保持穩定且適當的壓縮比才能使發動機的運轉得以平順和穩定。壓縮比的定義就是發動機混合氣體被壓縮的程度,用壓縮前的氣缸總容積與壓縮後的氣缸容積(即燃燒室容積)之比來表示。壓縮比的大小表示活塞由下止點運動到上止點時,氣缸內的氣體被壓縮的程度。

目前,絕對大部分汽車采用所謂的’往復式發動機’,簡單地講,就是在發動機氣缸中,有一隻活塞周而復始地做著直線往復運動,且一直循環不已,所以在這周而復始又持續不斷的工作行程之中有其一定的運動行程范圍。就發動機某個氣缸而言,當活塞的行程到達最低點,此時的位置點便稱為下止點,整個氣缸包括燃燒室所形成的容積便是最大行程容積,當活塞反向運動,到達最高點位置時,這個位置點便稱為上止點,所形成的容積為整個活塞運動行程容積最小的狀況,需計算的壓縮比就是這最大行程容積與最小容積的比值。要說明一臺發動機的技術參數,可以概略地用功率與扭矩的大小來標示出來,然而影響功率、扭矩輸出的因素卻很多,其中一個重要因素就是發動機的壓縮比,可壓縮比這個術語似乎令不少維修人員模糊,知道它的數值大小不如知道氣缸壓力的數值實用,然而壓縮比確是對發動機至關重要的參數。

2、正文

內燃機氣缸最大容積與壓縮容積的比值,是內燃機的重要結構參數(見圖)。活塞處於下止點時氣缸有最大容積,用Va表示;活塞處於上止點時氣缸內的容積稱為壓縮容積,用Vc表示。內燃機的壓縮比ε為 

ε 為幾何壓縮比,它表示活塞從下止點移動到上止點時氣缸內氣體被壓縮的程度。活塞位於下止點時進氣門或進、排氣口尚未關閉,故有時須用有效壓縮比ε0的概念。ε0指內燃機進、排氣門(口)開始全部關閉瞬時的氣缸容積與氣缸壓縮容積之比。凡未經特別指明的壓縮比均指幾何壓縮比。壓縮比對內燃機性能有多方面的影響。壓縮比越高,熱效率越高,但隨壓縮比的增高,熱效率增長幅度越來越小。壓縮比增高使壓縮壓力、最高燃燒壓力均升高,故使內燃機機械效率下降。汽油機壓縮比過高容易產生爆震。柴油機壓縮比過低會使壓縮終點溫度變低,影響冷起動性能。壓縮比能使內燃機排氣中有害成分(如NOX、烴類、CO等)的含量發生變化。現代柴油機的壓縮比一般在12~22之間,但超高增壓柴油機的壓縮比可低至8。現代汽油機壓縮比為6~10。

壓縮比

一般發動機的壓縮比是不可變動的,因為燃燒室容積及氣缸工作容積都是固定的參數,在設計中已經定好。不過,為瞭使得現代發動機能在各種變化的工況中發揮更好的效率,以變對變來改善發動機的運行性能。其中氣門可變驅動技術早已實現,做為重要參數的壓縮比也有人嘗試由固定不變改為“隨機應變”,但由於涉及壓縮比必然要涉及到整個發動機結構的改變,牽一而動百,難度很大,長期沒有進展。現在這一難題已被瑞典的紳寶工程師克服。
  近年薩博(Saab)開發的SVC發動機以改變壓縮比來控制發動機的燃油消耗量。它的核心技術就是在缸體與缸蓋之間安裝楔型滑塊,缸體可以沿滑塊的斜面運動,使得燃燒室與活塞頂面的相對位置發生變化,改變燃燒室的客積,從而改變壓縮比。其壓縮比范圍可從8:1至14:1之間變化。在發動機小負荷時采用高壓縮比以節約燃油;在發動機大負荷時采用低壓縮比,並輔以增壓器以實現大功率和高扭矩輸出。薩博SVC發動機是1.6升5缸發動機,每缸缸徑68毫米,活塞行程88毫米,最大功率166千瓦,最大扭矩305牛頓米,綜合油耗比常規發動機降低瞭30百分比,並且滿足歐洲Ⅳ號排放標準。
  現在的車輛都在標示著它有一個高壓縮比的發動機,同時也明顯的顯示它是一部高性能的車子,能滿足全方位驅動需要,然而這樣的術語先不去探討全方位究竟如何,單就這個常常被人冷落的壓縮比而言,事實上它代表的是一種科技的成熟,是說明著有一連串相關技術的成就或理論的成功,但卻被不少人所不熟知,就更需要我們去深深的開發與研究。壓縮比呢?就理論上而言,是發動機不可缺少的數值,不少維修人員認為隻不過是個數值而已,又不具有任何單位,從以上結果可以看出,對發動機的性能是多麼緊密相關,對維修人員多麼重要。

3、配圖

壓縮比

4、相關連接

http://www.che168.com/che168/cardb/parameter/memo-75.html

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