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压缩比意味着什么

要了解一台发动机的技术参数,可以使用功率和扭矩作为参考指标。然而,影响功率和扭矩的因素很多,其中一个重要因素就是发动机的压缩比,那么压缩比到底意味着:

压缩比实际上是指发动机混合气体被压缩的程度,可以通过计算压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积之比来衡量。目前,大多数汽车采用所谓的“往复式发动机”,它的工作原理是在发动机气缸中,活塞不断进行直线往复运动。

活塞从最低点运动到最高点,称为一个工作行程。当活塞处于最低点时,即下止点,此时气缸的容积达到最大,称为最大行程容积。而当活塞处于最高点时,即上止点,此时气缸的容积达到最小,称为最小行程容积。计算压缩比的方法是将最大行程容积与最小行程容积进行比较,得到它们的比值。

内燃机气缸总容积与燃烧室容积的比值是衡量内燃机性能的重要参数。当活塞位于下止点时,气缸容积达到最大,用Va表示;当活塞位于上止点时,气缸内的容积称为燃烧室容积,用Vc表示。内燃机的压缩比ε可以通过以下公式计算:

ε = Va / Vc

ε 代表几何压缩比,它表示活塞从下止点移动到上止点时气缸内气体被压缩的程度。在某些情况下,需要考虑有效压缩比ε0的概念,它是指内燃机进气门或进、排气口全部关闭瞬时的气缸容积与气缸压缩容积之比。如果没有特别指明,压缩比通常指的是几何压缩比。

压缩比对内燃机的性能有着多方面的影响。随着压缩比的提高,发动机的热效率也会随之提高,但增幅会逐渐减小。压缩比的提升会导致压缩压力和最高燃烧压力的增加,从而降低内燃机的机械效率。对于汽油发动机而言,过高的压缩比容易引发爆震现象。而柴油发动机如果压缩比过低,压缩终点的温度会变得较低,影响冷启动性能。压缩比的调整也会改变内燃机排气中有害成分的含量。

在现代柴油发动机中,压缩比通常在12到22之间,但在超高增压柴油发动机中,压缩比可能会降低至8。几年前,汽油发动机的压缩比一般在6到10之间,但现在普遍都在9到12之间。

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