壓縮比
壓縮比的定義就是發(fā)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后的氣缸容積(即燃燒室容積)之比來表示。目前,絕對大部分汽車采用所謂的'往復式發(fā)動機',簡單地講,就是在發(fā)動機氣缸中,有一只活塞周而復始地做著直線往復運動,且一直循環(huán)不已,所以在這周而復始又持續(xù)不斷的工作行程之中有其一定的運動行程范圍。就發(fā)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。
壓縮比定義 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)?;钊幱谙轮裹c時氣缸有最大容積,用Va表示;活塞處于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=Va/Vc
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?;钊挥谙轮裹c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(fā)生變化?,F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。幾年以前,汽油發(fā)動機的壓縮為6~10,但如今普遍都在9~12之間。 可變壓縮比 一般發(fā)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,為了使得現代發(fā)動機能在各種變化的工況中發(fā)揮更好的效率,以變對變來改善發(fā)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”,但由于涉及壓縮比必然要涉及到整個發(fā)動機結構的改變,牽一而動百,難度很大,長期沒有進展?,F在這一難題已被瑞典的紳寶工程師克服。 近年薩博(Saab)開發(fā)的SVC發(fā)動機以改變壓縮比來控制發(fā)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(fā)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(fā)動機小負荷時采用高壓縮比以節(jié)約燃油;在發(fā)動機大負荷時采用低壓縮比,并輔以增壓器以實現大功率和高扭矩輸出。薩博SVC發(fā)動機是1.6升5缸發(fā)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(guī)發(fā)動機降低了30%,并且滿足歐洲Ⅳ號排放標準?!‖F在的車輛都在標示著它有一個高壓縮比的發(fā)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(fā)與研究。壓縮比呢?就理論上而言,是發(fā)動機不可缺少的數值,不少維修人員認為只不過是個數值而已,又不具有任何單位,從以上結果可以看出,對發(fā)動機的性能是多么緊密相關,對維修人員多么重要。