壓縮比:力學術語-中文百科頻道

釋義

了解發動機中活塞的運動行程即可計算出氣缸的壓縮比。就發動機某個氣缸而言，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Va。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，燃燒室容積為Vc。計算壓縮比就是最大行程容積與最小容積的比值。

意義

内燃機在使用過程中，随着缸内空氣與燃油的減少，内燃機點火趨于不正常，随着油氣增加，則又容易爆震，故效率相對受限。而作為能夠影響包含扭矩、燃油經濟性以及排放指标等諸多因素在内的重要參數之一，壓縮比是解決這一問題的關鍵，故選擇合适的壓縮比來使得各個參數達到折中是提升内燃機性能的重要途徑。

參數應用

發動機性能指标

壓縮比與發動機性能有很大關系，我們都知道汽油發動機在運轉時，吸進來的通常是汽油與空氣混合而成的混合氣，在壓縮過程中活塞上行，除了擠壓混合氣使之體積縮小之外，同時也發生了渦流和紊流兩種現象。當密閉容器中的氣體受到壓縮時，壓力是随着溫度的升高而升高。若發動機的壓縮比較高，壓縮時所産生的氣缸壓力與溫度相對地提高，混合氣中的汽油分子能汽化得更完全，顆粒能更細密，再加上剛才所說的渦流和紊流效果和高壓縮比所得到的密封效果，使得在下一刻運動中，當火花塞跳出火花時就能使得這混合氣在瞬間内完成燃燒的動作，釋放出最大的爆發能量，來成為發動機的動力輸出。反之，燃燒的時間延長，能量會耗費并增加發動機的溫度而并非參與發動機動力的輸出，所以我們就可以知道，高壓縮比的發動機就意味着可具有較大的動力輸出。

工作溫度

工作溫度深深地關系着壓縮比的變化。大家都知道壓縮比與燃燒溫度之間的密切關系，然而發動機的運轉都有一個合适且正常的工作溫度範圍，發動機的冷卻系統必須幫助整個發動機在适宜的溫度區域内工作，否則不論是太高或是太低的工作溫度都會使得發動機無法發揮真正的效率，更甚者，可能引起氣缸與活塞卡死而無法工作，此故障稱拉缸，所以冷卻系統的要求與作用是不言而喻的。概論性而言，目前汽車發動機的工作溫度都設計在80-110℃之間，這個适當且正常的工作溫度下，發動機的工作效率可以達到原設計的理想百分率。

作用

當工作溫度過高，進入氣缸燃燒室的混合氣吸收過度的熱量，可能會引起自燃、預燃，而引起爆震的發生，使發動機無力、損壞機械元件。反之溫度過低，則混合氣的汽化不良，燃燒效果變差，無法汽化的汽油凝結在氣缸壁的各個角落，形成積炭或是附在油環之中。當密封環将油膜刮除時，發動機氣缸内的廢氣進入發動機底部機油箱内，會污染機油，使機油的潤滑性、密封性、附着性、流動能力等諸多性能受到影響，從這個角度來看，壓縮比與冷卻系統的關系十分重要。

實際參數

汽油發動機壓縮比

汽油發動機是點燃式，壓縮比低；轎車的汽油發動機壓縮比是8－11。選用汽油标号的唯一标準是汽車發動機的壓縮比。一般來說，壓縮比越高的發動機，可燃性混合氣被壓縮的體積越小，動力性越足、油耗也越小。但壓縮比得有另一個指标配合，它就是汽油的抗爆性指标，亦稱辛烷值，即汽油标号。壓縮比越高的發動機，要求汽油的抗爆性指标越高，即汽油的标号也就越高。中國的汽車發動機主要是引進或參照國外标準生産，目前國外油品市場隻有93、95、98這三種标号的汽油，發動機的壓縮比也是參照這三種标号而設計，所以與90号汽油匹配的發動機不多。然而現在降标用油的現象極為普遍，據測算和觀察，現在小車壓縮比大都在9.0以上，有的進口車壓縮比甚至在10.8以上，這些都應該用95号以上的汽油。但從實際情況上來看，60%以上的車子都用錯汽油。

柴油發動機壓縮比

柴油發動機是壓燃式，壓縮比高。柴油發動機壓縮比是18－23。柴油機一般是鑄鐵的，汽油機一般是鋁合金的，壓縮比高曲柄連杆機構受力就大，因此磨損相應加大。

由于柴油和汽油的發火方式不同，決定了柴油發動機壓縮比要高于汽油發動機。對于汽油來說，燃燒時要依靠火花塞放出的電火花引燃混合氣，采用較高的壓縮比會使氣缸内溫度急劇升高，從而使汽油在沒點火時發生自燃，這一現象就是燃料的爆燃現象。為了避免這一現象的發生，汽油機采用的壓縮比在10左右。對于柴油發動機來說，雖然柴油的着火點低于于汽油，但是柴油不易揮發，而且很難汽化，所以導緻柴油通過明火也不能使其瞬間完全燃燒，而要使發動機氣缸内的溫度提高，隻有通過增大氣缸内的壓力來實現，為此，柴油發動機就要有相當高的壓縮比，一般會在18~22這一範圍内。當溫度達到柴油自燃時的溫度時，柴油便會自燃，從而産生推動活塞的動力。這與汽油發動機避免汽油爆燃的現象不同，柴油發動機正式利用柴油的爆燃産生推動活塞運動的能量。在這種高壓縮比工作環境下，柴油的爆燃對活塞的沖擊也相當大，從而造成活塞與氣缸壁發生強烈的金屬敲擊，這就是柴油發動機産生噪聲和振動的最為重要的原因。