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往往要说明一台发动机的技术参数,可以概略地用功率与扭矩的大小来标示出来,然而影响功率、扭矩输出的因素却很多,其中一个重要因素就是发动机的压缩比。
压缩比大小所对应的汽油
通常的低压缩比指的是压缩比在10以下,压缩比在10以上的就算是高压缩比发动机了。压缩比的高低将直接影响发动机使用的汽油等级,一般来说,压缩比越大,要求使用的汽油标号越高。如果使用了低于建议标号的汽油(发动机自然就会不开心啦,闹点小情绪),就可能会产生“敲缸”、发动机振动加剧、不匀速行驶等问题,还会损害发动机性能,缩短使用寿命。通常,压缩比为8.0-10.0应选92或93号汽油;压缩比在10.0以上的应选用95号汽油。(你可以这样记忆,瘦子吃的少,胖子吃的多,全看数字)
压缩比的定义
压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积的比率(大的/小的)。压缩比大表示发动机功率高、转矩大、油耗低(怎么全是优点呦)。但压缩比过大,容易自燃着火,产生爆燃而降低功率,损伤气缸(原来太胖也是个事哦)。现代车用汽油机压缩比约在8-11之间,车用柴油机的压缩比约在16-22之间。
点火提前角
在这里我再引入一个新名词,点火提前角,发动机工作时,点火时刻对发动机的工作性能有很大的影响。提前点火就是活塞到达压缩上止点之前火花塞已经饥渴难耐,急忙跳火,点燃了燃烧室内的可燃混合气。从点火时刻起到活塞到达压缩上止点,这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。
缸内混合气燃烧有一定的速度,即火花塞跳火到气缸内的可燃混合气完全燃烧时需要一定时间(这是一个过程),但是由于发动机的转速很高,在这样短的时间内曲轴却可以转过很大的角度。若恰好在活塞到达上止点时点火,混合气开始燃烧时(就好比你的女神来了,你才开始穿衣打扮,那就晚了,女神很生气,后果很严重),活塞已经开始向下运动,导致发动机的功率下降,因此需要通过提前点火保证可燃混合气产生的能量能够有效的利用,提高发动机的输出功率(机会总是留给有准备的人的)。
若点火提前角过大,易爆燃而降低功率;若点火提前角过小,排气温度升高,功率降低。这大了不行,小了也不行,于是工程师就研究出了一个最佳点火提前角,就是能使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放时的点火提前角。
压缩比大小的作用
在密封容积内,当气体受到压缩时,温度与压力成正比,压力越大,温度越高。因此,当发动机的压缩比较高时,汽油与空气的混合气体被压缩后所能达到的温度也较高,当火花塞点燃混合气时能在较短的瞬间完成燃烧动作,释放出较大的爆发能量,从而输出较大的功率(激情在燃烧)。反之,压缩比较低,混合气被压缩后所能达到的温度也较低,当火花塞点燃混合气时需较长的瞬间完成燃烧动作,而且要耗费一定能量用来提高混合气温度,从而不能输出较大的功率(关系不好怎么办,凉拌)。
但一定注意,以上是在同样气缸内或者排量相同的气缸内所进行的比较。因为发动机功率大小主要取决于气缸总排量而不是压缩比,总排量越大,功率也越高。
压缩比过大造成的危害
压缩比越大,通常伴随的是发动机工作时抖振会明显增大(大家脑补一下,胖子跑起来,身上的肉是不是一颤一颤的)但是现在的发动机大都经过专门的调校,因而不是很明显(健身,抽脂让你拥有完美身材),压缩比过大不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现“爆燃”和“表面点火”等不正常燃烧现象。爆燃会引起发动机过热,功率下降,油耗量增加,甚至损毁发动机。表面点火也会增加发动机的负荷,使其寿命降低。另外,压缩比的提高还受到排气污染法规的限制。
因此压缩比不是越高越好。因为压缩比较高的发动机,在混合气燃烧时产生的动力较大,相应的抖动自然也较大。尤其是直列式的四缸和三缸发动机,由于缸数少,其动力产生的不均匀,间隔较长,如果采用的压缩比较高,则其抖动自然更大。
但是,随着科技的日益发展,不少汽车厂家已找到消除抖动的妙方,许多压缩比较高的汽车的抖动并不明显。这也是判断发动机技术水平高低,汽车性能优劣的主要标准之一。
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