压缩比和燃油经济性有什么关系?

有些发动机的效率极高,这要归功于工程师们对压缩比的研究。参见汽车发动机图片。"width=
有些发动机的效率极高,这要归功于工程师们对压缩比的研究。看到汽车发动机图片
Duangkamon Khattiya/摄影师之选/盖蒂图片社

你注意到这一波车了吗很省油冲击市场?配备SkyActiv发动机的马自达3每加仑汽油可行驶42英里(每升17.9公里)。雪佛兰科鲁兹Eco每加仑油可以跑40英里(每升油17公里),现代伊兰特也可以。还有一点:尽管这些车的油耗在业内名列前茅,但它们并没有使用油电混合动力技术替代燃料或其他环保技术。它们由老式的内燃机驱动。那么是什么让他们燃油经济性这么好?他们的引擎非常高效,这要归功于工程师们对压缩比的研究。

你的基本汽车发动机的工作原理是,通过控制空气混合物的爆炸,汽油火花,变成机械运动。要更详细地了解这个过程,请查看汽车发动机是如何工作的。18新利最新登入但是,基本的情况是,每台汽车发动机都有一定数量的气缸来容纳活塞。可控爆炸使活塞上下运动,从而转动发动机的曲轴(这是化学能向机械能的转换),进而为车轮提供动力。

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压缩比是活塞在底部时气缸与燃烧室的体积之比,活塞在顶部时燃烧室的体积之比。汽车工程师可以通过设计高压缩比的发动机来提高燃油效率和燃油经济性。该比率越高,气缸内的空气被压缩得越厉害。当空气被压缩时,空气-燃料混合物会产生更强的爆炸,更多的燃料会被消耗。可以这样想:如果你必须靠近爆炸,你可能会选择靠近外面的某个地方,因为爆炸的力量会消散,看起来就没有那么强大了。然而,在一个小房间里,这种力量会被18新利最新登入控制住,让人感觉更强大。压缩比也是一样。通过将爆炸控制在更小的空间内,可以利用更多的能量。例如,通过将压缩比从8:1提高到9:1,可以将燃油经济性提高约5%至6%。

我们刚刚学过的压缩比类型是a静态压缩比.它之所以被称为静态,是因为只有在进气阀关闭时才能测量到。还有另一种压缩比,它考虑了进气阀的开启和关闭。我们将在下一页讨论这个问题。

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静态和动态压缩比

就像我们在上一页学到的,静态发动机压缩测量时,进气气门的一个引擎是完全封闭的。18新利最新登入然而,在实际操作中,这几乎从未发生过。发动机运行得如此之快,进气阀可能需要在活塞完成完整的上下行程之前再次打开。当这种情况发生时,气缸内的一些压力会流失,从而降低效率。从本质上讲,空气有了更多的空间,所以发动机失去了一些来自空气-燃料燃烧的动力。

动态压缩比考虑进气阀的运动。工程师可以调整发动机,使进气阀提前关闭,这有助于气缸压力的增加。发动机也可以调整到稍后关闭气门,但这会让一些空气排出,降低发动机使用燃料的效率。18新利最新登入

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计算动态压缩比其实挺难的。要做到这一点,您可以使用行程长度和连杆长度来确定阀门完全关闭时活塞的位置。因为这个比值是活塞在行程中间时发现的,所以它总是低于静态压缩比。像静态压缩一样,更高的压缩比意味着更有效的燃料使用和更好的性能燃油经济性

今天许多汽车上的高效发动机的燃油经济性很大程度上归功于它们的高压缩比。但是,高压缩引擎也有它的缺点。为了让它保持最佳状态,你需要使用高辛烷值汽油这种汽油比普通的无铅汽油贵。如果你跳过优质汽油,随着时间的推移,发动机可能会产生爆震。一个发动机爆震是指在活塞行程的最佳时间没有发生空气-燃料燃烧。在高压缩发动机中使用低辛烷值燃料会使发动机爆震的可能性更大,所以如果你买了一辆新的、省油的、高压缩的汽车,确保你使用车主手册中推荐的汽油类型,以最大限度地发挥它的作用。

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  • 面具,大卫。"压缩比技术-能量挤压"热门棒杆杂志。2009年2月。(2011年12月16日)http://www.popularhotrodding.com/tech/0311_phr_compression_ratio_tech/index.html
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