汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比
發(fā)布時(shí)間：2016/5/31 19:14:21
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現(xiàn)在買(mǎi)汽車(chē)的人越來(lái)越多，汽車(chē)知識(shí)不斷的得到重視。一些汽車(chē)參數(shù)配置詞語(yǔ)慢慢的融入到人們的生活，慢慢去了解汽車(chē)的一些知識(shí)所以呢，我們一起來(lái)探討一些汽車(chē)方面的相關(guān)詞語(yǔ)吧，今天來(lái)說(shuō)說(shuō)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比吧汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比概念簡(jiǎn)述 壓縮比是發(fā)動(dòng)機(jī)中一個(gè)非常重要的概念，壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的...
現(xiàn)在買(mǎi)汽車(chē)的人越來(lái)越多，汽車(chē)知識(shí)不斷的得到重視。一些汽車(chē)參數(shù)配置詞語(yǔ)慢慢的融入到人們的生活，慢慢去了解汽車(chē)的一些知識(shí)所以呢，我們一起來(lái)探討一些汽車(chē)方面的相關(guān)詞語(yǔ)吧，今天來(lái)說(shuō)說(shuō)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比吧
汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比概念簡(jiǎn)述
壓縮比是發(fā)動(dòng)機(jī)中一個(gè)非常重要的概念，壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比，即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比。通常汽油機(jī)的壓縮比為6—10，柴油機(jī)的壓縮比較高，一般為16—22。什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比？不論這輛車(chē)上所選裝的是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)還是柴油發(fā)動(dòng)機(jī),能保持穩(wěn)定且適當(dāng)?shù)膲嚎s比才能使發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)得以平順和穩(wěn)定。壓縮比的定義就是發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣體被壓縮的程度，用壓縮前的氣缸總?cè)莘e與壓縮后的氣缸容積（即燃燒室容積）之比來(lái)表示。目前，絕對(duì)大部分汽車(chē)采用所謂的'往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，簡(jiǎn)單地講，就是在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中，有一只活塞周而復(fù)始地做著直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且一直循環(huán)不已，所以在這周而復(fù)始又持續(xù)不斷的工作行程之中有其一定的運(yùn)動(dòng)行程范圍。就發(fā)動(dòng)機(jī)某個(gè)氣缸而言，當(dāng)活塞的行程到達(dá)最低點(diǎn)，此時(shí)的位置點(diǎn)便稱為下止點(diǎn)，整個(gè)氣缸包括燃燒室所形成的容積便是行程容積，當(dāng)活塞反向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)點(diǎn)位置時(shí)，這個(gè)位置點(diǎn)便稱為上止點(diǎn)，所形成的容積為整個(gè)活塞運(yùn)動(dòng)行程容積最小的狀況，需計(jì)算的壓縮比就是這行程容積與最小容積的比值。
壓縮比與發(fā)動(dòng)機(jī)性能有很大關(guān)系，我們都知道汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，吸進(jìn)來(lái)的通常是汽油與空氣混合而成的混合氣，在壓縮過(guò)程中活塞上行，除了擠壓混合氣使之體積縮小之外，同時(shí)也發(fā)生了渦流和紊流兩種現(xiàn)象。當(dāng)密閉容器中的氣體受到壓縮時(shí)，壓力是隨著溫度的升高而升高。若發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比較高，壓縮時(shí)所產(chǎn)生的氣缸壓力與溫度相對(duì)地提高，混合氣中的汽油分子能汽化得更完全，顆粒能更細(xì)密，再加上剛才所說(shuō)的渦流和紊流效果和高壓縮比所得到的密封效果，使得在下一刻運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)火花塞跳出火花時(shí)就能使得這混合氣在瞬間內(nèi)完成燃燒的動(dòng)作，釋放出的爆發(fā)能量，來(lái)成為發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。反之，燃燒的時(shí)間延長(zhǎng)，能量會(huì)耗費(fèi)并增加發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度而并非參與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的輸出，所以我們就可以知道，高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)就意味著可具有較大的動(dòng)力輸出。
工作溫度深深地關(guān)系著壓縮比的變化。大家都知道壓縮比與燃燒溫度之間的密切關(guān)系，然而發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)都有一個(gè)合適且正常的工作溫度范圍，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)必須幫助整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度區(qū)域內(nèi)工作，否則不論是太高或是太低的工作溫度都會(huì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法發(fā)揮真正的效率，更甚者，可能引起氣缸與活塞卡死而無(wú)法工作，此故障稱拉缸，所以冷卻系統(tǒng)的要求與作用是不言而喻的。概論性而言，目前汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度都設(shè)計(jì)在80-110℃之間，這個(gè)適當(dāng)且正常的工作溫度下，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率可以達(dá)到原設(shè)計(jì)的理想百分率。若高于這個(gè)溫度，當(dāng)進(jìn)入氣缸燃燒室的混合氣吸收過(guò)度的熱量，可能會(huì)引起自燃、預(yù)燃，而引起爆震的發(fā)生，使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)力、損壞機(jī)械元件。反之溫度過(guò)低，則混合氣的汽化不良，燃燒效果變差，無(wú)法汽化的汽油凝結(jié)在氣缸壁的各個(gè)角落，形成積炭或是附在油環(huán)之中，當(dāng)壓縮環(huán)將油膜刮除時(shí)，進(jìn)入潤(rùn)滑油系統(tǒng)內(nèi)，會(huì)污染機(jī)油，使機(jī)油的潤(rùn)滑性、密封性、附著性、流動(dòng)能力等諸多性能受到影響，從這個(gè)角度來(lái)看，壓縮比與冷卻系統(tǒng)的關(guān)系十分重要。
防止自燃
通常的低壓壓縮比指的是壓縮比在10以下，高壓縮比在10以上，相對(duì)來(lái)說(shuō)壓縮比越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力就越大，目前所知三菱GPI發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比已經(jīng)達(dá)到了12。壓縮比越高發(fā)動(dòng)機(jī)抖振越厲害，這是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比越高，通常伴隨著的就是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)抖振會(huì)較明顯增大，即使是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)也是如此。在爆發(fā)點(diǎn)火時(shí)混合氣燃燒所產(chǎn)生的能量在瞬間釋放出來(lái)，相對(duì)的振動(dòng)的動(dòng)能也就較大，于是運(yùn)輸動(dòng)力也就較為明顯。另外是由于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)其動(dòng)力的產(chǎn)生較為密集，所以直接的感覺(jué)較為輕微。至于其他直列式的四缸、三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其動(dòng)力產(chǎn)生的次數(shù)就沒(méi)有那么頻繁，再加上采用高壓縮比，其振動(dòng)也就避免不了。然而有一點(diǎn)值得一提的是，既然如上所提到的現(xiàn)象，那么近代的高級(jí)轎車(chē)幾乎都屬于高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)，即使是四缸發(fā)動(dòng)機(jī)其抖動(dòng)現(xiàn)象也不明顯，甚至有些車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如不特別去注意甚至都感覺(jué)不到它是處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)呢？因?yàn)檫@些車(chē)況的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)都經(jīng)過(guò)專門(mén)的調(diào)校，將它的振動(dòng)點(diǎn)恰當(dāng)彌補(bǔ)。但你是否注意到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速若提升到某一個(gè)轉(zhuǎn)速，車(chē)速升到某種速度運(yùn)行時(shí)，車(chē)輛會(huì)有一個(gè)不可克服的共振區(qū)。因此調(diào)校技術(shù)的難度是相當(dāng)大的。它需要我們不斷的探索和研究?！?
壓縮比太高導(dǎo)致自燃。汽油是一種極易揮發(fā)燃燒的液體，這也是我們要探討的內(nèi)容。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比再高也高不過(guò)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，所以對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)而言，10：1以上的壓縮比便屬于高縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)。這與汽油的燃點(diǎn)比柴油高的原因有關(guān)，假若壓縮壓力太高，則燃燒室內(nèi)的混合氣，會(huì)由于分子聚集，其中的汽油分子吸收了足夠的熱量之后，在達(dá)到它的燃點(diǎn)時(shí)，此時(shí)若燃燒室內(nèi)存有積炭或某個(gè)角落恰有熱點(diǎn)出現(xiàn)，吸收足夠熱量的汽油分子便會(huì)自行燃燒起來(lái)，或在火花塞欲點(diǎn)火之前就自行燃燒了，這樣的結(jié)果就往往是我們所講的爆震(或爆缸)了。 然而，從另一個(gè)角度來(lái)看，又恨不得在壓縮行程時(shí)，汽油分子能大量的吸收熱量，使之汽化得更好，與空氣之間的混合均勻效果會(huì)更佳。它在吸收最多的能量后，在一個(gè)適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻，火花塞跳火產(chǎn)生火花，則混合氣能在最短的瞬間，將所蓄存的能量釋放出來(lái)，推動(dòng)活塞，產(chǎn)生動(dòng)力，使發(fā)動(dòng)機(jī)具有功率的輸出，發(fā)揮出全部的能量，即發(fā)動(dòng)機(jī)做功。可在這兩難之處，高科技產(chǎn)品又推出增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，在某一工作范圍時(shí)，它是具有低壓縮比的，但當(dāng)達(dá)到某一個(gè)設(shè)計(jì)的工作條件時(shí)，該增壓系統(tǒng)會(huì)發(fā)生作用，使得發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)眼之間又變成一具有高效能，高輸出的高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)。
壓縮比較高時(shí)，整個(gè)燃燒室的氣密效果也要加強(qiáng)，否則容易漏氣，耗損發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，并導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)高壓縮比凸頂活塞機(jī)體的故障，如活塞環(huán)、氣門(mén)座圈等的密封性變差。同時(shí)過(guò)多的混合氣進(jìn)入曲軸箱內(nèi)，會(huì)引起潤(rùn)滑油的變質(zhì)，因此PCV閥的作用無(wú)法消化太多的廢氣殘余氣體，因而采用高壓縮比設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)必須得注意這些問(wèn)題，也就是說(shuō)它要使用彈性強(qiáng)度較大的活塞環(huán)。然而又遇到一個(gè)問(wèn)題：潤(rùn)滑油的使用，這關(guān)系著潤(rùn)滑油膜的穩(wěn)固、機(jī)油流動(dòng)性及發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的磨損和油料的經(jīng)濟(jì)效益及駕駛員的正確操縱性，都是工程設(shè)計(jì)和維修人員值得考慮的問(wèn)題。尤其是現(xiàn)在的車(chē)輛，不論是油料消耗還是排放出來(lái)的廢氣污染物質(zhì)，都有一套嚴(yán)格的管理標(biāo)準(zhǔn)。眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的壓縮比高時(shí)，燃燒的溫度也相對(duì)的升高，則排放出來(lái)的廢氣中氮氧化合物的含量也就增加，這樣又引起污染問(wèn)題，反這會(huì)產(chǎn)生樸素矛盾的關(guān)系。這些也令工程設(shè)計(jì)人員及維修技師們?yōu)閷ふ乙粋€(gè)良好的數(shù)值范圍而不得不多次開(kāi)發(fā)與實(shí)驗(yàn)。正因如此，才需要更深地研究分析各種可能的狀況和不可能的情況，加以討論探求。
選用汽油標(biāo)號(hào)的唯一標(biāo)準(zhǔn)是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。一般來(lái)說(shuō)，壓縮比越高的發(fā)動(dòng)機(jī)，可燃性混合氣被壓縮的體積越小，動(dòng)力性越足、油耗也越小。但壓縮比得有另一個(gè)指標(biāo)配合，它就是汽油的抗爆性指標(biāo)，亦稱辛烷值，即汽油標(biāo)號(hào)。壓縮比越高的發(fā)動(dòng)機(jī)，要求汽油的抗爆性指標(biāo)越高，即汽油的標(biāo)號(hào)也就越高。中國(guó)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)主要是引進(jìn)或參照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，目前國(guó)外油品市場(chǎng)只有93、95、98這三種標(biāo)號(hào)的汽油，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比也是參照這三種標(biāo)號(hào)而設(shè)計(jì)，所以與90號(hào)汽油匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)不多。然而現(xiàn)在降標(biāo)用油的現(xiàn)象極為普遍，據(jù)測(cè)算和觀察，現(xiàn)在小車(chē)壓縮比大都在9.0以上，有的進(jìn)口車(chē)壓縮比甚至在10.8以上，這些都應(yīng)該用95號(hào)以上的汽油。但從實(shí)際情況上來(lái)看，60%以上的車(chē)子都用錯(cuò)汽油，主要是因?yàn)椋?br />
錯(cuò)用原因
一、車(chē)主為了省錢(qián)，用低標(biāo)汽油。表面上好像省了一毛多錢(qián),實(shí)際上油耗增加了5%~8%,還得額外增加數(shù)以萬(wàn)計(jì)的汽車(chē)維修費(fèi)。
二、為了車(chē)的銷(xiāo)量，許多汽車(chē)說(shuō)明書(shū)上根本就不標(biāo)明車(chē)子的壓縮比，銷(xiāo)售人員也不給購(gòu)車(chē)者介紹壓縮比，使得許多買(mǎi)車(chē)人忽略了這一重要指標(biāo)。
而汽車(chē)到底喝什么油，還是壓縮比說(shuō)了算。一般壓縮比越大的要求汽油標(biāo)號(hào)越高。通常，壓縮比在7.5-8.0應(yīng)選用90-93號(hào)車(chē)用汽油；壓縮比8.0-8.5應(yīng)選用90-93號(hào)車(chē)用汽油；壓縮比在8.5-9.0應(yīng)選93-95號(hào)車(chē)用汽油；壓縮比在9.5-10.0應(yīng)選用95-97號(hào)汽油。具體你的車(chē)到底選用什么標(biāo)號(hào)的汽油，在說(shuō)明書(shū)上都有寫(xiě)明，按照說(shuō)明書(shū)加油是不會(huì)錯(cuò)的?！?
改進(jìn)難點(diǎn)
一般發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比是不可變動(dòng)的，因?yàn)槿紵胰莘e及氣缸工作容積都是固定的參數(shù)，在設(shè)計(jì)中已經(jīng)定好。不過(guò)，為了使得現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)能在各種變化的工況中發(fā)揮更好的效率，以變對(duì)變來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能。其中氣門(mén)可變驅(qū)動(dòng)技術(shù)早已實(shí)現(xiàn)，做為重要參數(shù)的壓縮比也有人嘗試由固定不變改為“隨機(jī)應(yīng)變”，但由于涉及壓縮比必然要涉及到整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的改變，牽一而動(dòng)百，難度很大，長(zhǎng)期沒(méi)有進(jìn)展。現(xiàn)在這一難題已被瑞典的紳寶工程師克服。
新近科研
近年薩博（Saab）開(kāi)發(fā)的SVC發(fā)動(dòng)機(jī)以改變壓縮比來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗量。它的核心技術(shù)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(yùn)動(dòng)，使得燃燒室與活塞頂面的相對(duì)位置發(fā)生變化，改變?nèi)紵业娜莘e，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(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷時(shí)采用高壓縮比以節(jié)約燃油；在發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷時(shí)采用低壓縮比，并輔以增壓器以實(shí)現(xiàn)大功率和高扭矩輸出。薩博SVC發(fā)動(dòng)機(jī)是1.6升5缸發(fā)動(dòng)機(jī)，每缸缸徑68毫米，活塞行程88毫米，功率166千瓦，扭矩305牛頓米，綜合油耗比常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)降低了30%，并且滿足歐洲Ⅳ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。
重要作用
現(xiàn)在的車(chē)輛都在標(biāo)示著它有一個(gè)高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)也明顯的顯示它是一部高性能的車(chē)子，能滿足全方位驅(qū)動(dòng)需要，然而這樣的術(shù)語(yǔ)先不去探討全方位究竟如何，單就這個(gè)常常被人冷落的壓縮比而言，事實(shí)上它代表的是一種科技的成熟，是說(shuō)明著有一連串相關(guān)技術(shù)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?nèi)ド钌畹拈_(kāi)發(fā)與研究。 壓縮比呢？就理論上而言，是發(fā)動(dòng)機(jī)不可缺少的數(shù)值，不少維修人員認(rèn)為只不過(guò)是個(gè)數(shù)值而已，又不具有任何單位，從以上結(jié)果可以看出，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能是多么緊密相關(guān)，對(duì)維修人員多么重要。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是壓燃式，壓縮比高。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比是18－23。柴油機(jī)一般是鑄鐵的，汽油機(jī)一般是鋁合金的，壓縮比高曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力就大，因此磨損相應(yīng)加大。
由于柴油和汽油的發(fā)火方式不同，決定了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比要高于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于汽油來(lái)說(shuō)，燃燒時(shí)要依靠火花塞放出的電火花引燃混合氣，采用較高的壓縮比會(huì)使氣缸內(nèi)溫度急劇升高，從而使汽油在沒(méi)點(diǎn)火時(shí)發(fā)生自燃，這一現(xiàn)象就是燃料的爆燃現(xiàn)象。為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，汽油機(jī)采用的壓縮比在10左右。對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，雖然柴油的著火點(diǎn)低于于汽油，但是柴油不易揮發(fā)，而且很難汽化，所以導(dǎo)致柴油通過(guò)明火也不能使其瞬間完全燃燒，而要使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的溫度提高，只有通過(guò)增大氣缸內(nèi)的壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)，為此，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)就要有相當(dāng)高的壓縮比，一般會(huì)在18~22這一范圍內(nèi)。當(dāng)溫度達(dá)到柴油自燃時(shí)的溫度時(shí)，柴油便會(huì)自燃，從而產(chǎn)生推動(dòng)活塞的動(dòng)力。這與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)避免汽油爆燃的現(xiàn)象不同，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)正式利用柴油的爆燃產(chǎn)生推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)的能量。在這種高壓縮比工作環(huán)境下，柴油的爆燃對(duì)活塞的沖擊也相當(dāng)大，從而造成活塞與氣缸壁發(fā)生強(qiáng)烈的金屬敲擊，這就是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)的最為重要的原因。
看了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的內(nèi)容，是不是對(duì)汽車(chē)有了解了一些呢。希望我這次寫(xiě)的文章對(duì)大家有所幫助，學(xué)習(xí)汽車(chē)知識(shí)的同時(shí)，也別忘了定期給汽車(chē)做保養(yǎng)，對(duì)汽車(chē)相關(guān)配件有好處的。
最后編輯：Zerim
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