压缩比:力学术语-中文百科频道

释义

了解发动机中活塞的运动行程即可计算出气缸的压缩比。就发动机某个气缸而言，当活塞的行程到达最低点，此时的位置点便称为下止点，整个气缸包括燃烧室所形成的容积便是最大行程容积Va。当活塞反向运动，到达最高点位置时，这个位置点便称为上止点，所形成的容积为整个活塞运动行程容积最小的状况，燃烧室容积为Vc。计算压缩比就是最大行程容积与最小容积的比值。

意义

内燃机在使用过程中，随着缸内空气与燃油的减少，内燃机点火趋于不正常，随着油气增加，则又容易爆震，故效率相对受限。而作为能够影响包含扭矩、燃油经济性以及排放指标等诸多因素在内的重要参数之一，压缩比是解决这一问题的关键，故选择合适的压缩比来使得各个参数达到折中是提升内燃机性能的重要途径。

参数应用

发动机性能指标

压缩比与发动机性能有很大关系，我们都知道汽油发动机在运转时，吸进来的通常是汽油与空气混合而成的混合气，在压缩过程中活塞上行，除了挤压混合气使之体积缩小之外，同时也发生了涡流和紊流两种现象。当密闭容器中的气体受到压缩时，压力是随着温度的升高而升高。若发动机的压缩比较高，压缩时所产生的气缸压力与温度相对地提高，混合气中的汽油分子能汽化得更完全，颗粒能更细密，再加上刚才所说的涡流和紊流效果和高压缩比所得到的密封效果，使得在下一刻运动中，当火花塞跳出火花时就能使得这混合气在瞬间内完成燃烧的动作，释放出最大的爆发能量，来成为发动机的动力输出。反之，燃烧的时间延长，能量会耗费并增加发动机的温度而并非参与发动机动力的输出，所以我们就可以知道，高压缩比的发动机就意味着可具有较大的动力输出。

工作温度

工作温度深深地关系着压缩比的变化。大家都知道压缩比与燃烧温度之间的密切关系，然而发动机的运转都有一个合适且正常的工作温度范围，发动机的冷却系统必须帮助整个发动机在适宜的温度区域内工作，否则不论是太高或是太低的工作温度都会使得发动机无法发挥真正的效率，更甚者，可能引起气缸与活塞卡死而无法工作，此故障称拉缸，所以冷却系统的要求与作用是不言而喻的。概论性而言，目前汽车发动机的工作温度都设计在80-110℃之间，这个适当且正常的工作温度下，发动机的工作效率可以达到原设计的理想百分率。

作用

当工作温度过高，进入气缸燃烧室的混合气吸收过度的热量，可能会引起自燃、预燃，而引起爆震的发生，使发动机无力、损坏机械元件。反之温度过低，则混合气的汽化不良，燃烧效果变差，无法汽化的汽油凝结在气缸壁的各个角落，形成积炭或是附在油环之中。当密封环将油膜刮除时，发动机气缸内的废气进入发动机底部机油箱内，会污染机油，使机油的润滑性、密封性、附着性、流动能力等诸多性能受到影响，从这个角度来看，压缩比与冷却系统的关系十分重要。

实际参数

汽油发动机压缩比

汽油发动机是点燃式，压缩比低；轿车的汽油发动机压缩比是8－11。选用汽油标号的唯一标准是汽车发动机的压缩比。一般来说，压缩比越高的发动机，可燃性混合气被压缩的体积越小，动力性越足、油耗也越小。但压缩比得有另一个指标配合，它就是汽油的抗爆性指标，亦称辛烷值，即汽油标号。压缩比越高的发动机，要求汽油的抗爆性指标越高，即汽油的标号也就越高。中国的汽车发动机主要是引进或参照国外标准生产，目前国外油品市场只有93、95、98这三种标号的汽油，发动机的压缩比也是参照这三种标号而设计，所以与90号汽油匹配的发动机不多。然而现在降标用油的现象极为普遍，据测算和观察，现在小车压缩比大都在9.0以上，有的进口车压缩比甚至在10.8以上，这些都应该用95号以上的汽油。但从实际情况上来看，60%以上的车子都用错汽油。

柴油发动机压缩比

柴油发动机是压燃式，压缩比高。柴油发动机压缩比是18－23。柴油机一般是铸铁的，汽油机一般是铝合金的，压缩比高曲柄连杆机构受力就大，因此磨损相应加大。

由于柴油和汽油的发火方式不同，决定了柴油发动机压缩比要高于汽油发动机。对于汽油来说，燃烧时要依靠火花塞放出的电火花引燃混合气，采用较高的压缩比会使气缸内温度急剧升高，从而使汽油在没点火时发生自燃，这一现象就是燃料的爆燃现象。为了避免这一现象的发生，汽油机采用的压缩比在10左右。对于柴油发动机来说，虽然柴油的着火点低于于汽油，但是柴油不易挥发，而且很难汽化，所以导致柴油通过明火也不能使其瞬间完全燃烧，而要使发动机气缸内的温度提高，只有通过增大气缸内的压力来实现，为此，柴油发动机就要有相当高的压缩比，一般会在18~22这一范围内。当温度达到柴油自燃时的温度时，柴油便会自燃，从而产生推动活塞的动力。这与汽油发动机避免汽油爆燃的现象不同，柴油发动机正式利用柴油的爆燃产生推动活塞运动的能量。在这种高压缩比工作环境下，柴油的爆燃对活塞的冲击也相当大，从而造成活塞与气缸壁发生强烈的金属敲击，这就是柴油发动机产生噪声和振动的最为重要的原因。