壓縮比
氣缸最小工作容積,即活塞處于上止點(diǎn)時(shí)活塞上方的總?cè)莘e,稱燃燒室容積,用Vc表示;而活塞在下止點(diǎn)時(shí)活塞上方的全部容枳,即氣缸最大容積,稱氣缸總?cè)莘e,用Va表示。
即ε=Va/Vc
壓縮比表示活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí),氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。壓縮比是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要參數(shù)之一。現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比,汽油機(jī)由于受到爆震的限制,壓縮比一般為8~11。柴油機(jī)沒(méi)有爆震的限制,壓縮比一般為12~22。
壓縮比性能指標(biāo)
壓縮比與發(fā)動(dòng)機(jī)性能有很大關(guān)系,我們都知道汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),吸進(jìn)來(lái)的通常是汽油與空氣混合而成的混合氣,在壓縮過(guò)程中活塞上行,除了擠壓混合氣使之體積縮小之外,同時(shí)也發(fā)生了渦流和紊流兩種現(xiàn)象。當(dāng)密閉容器中的氣體受到壓縮時(shí),壓力是隨著溫度的升高而升高。若發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比較高,壓縮時(shí)所產(chǎn)生的氣缸壓力與溫度相對(duì)地提高,混合氣中的汽油分子能汽化得更完全,顆粒能更細(xì)密,再加上剛才所說(shuō)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(yùn)動(dòng)中,當(dāng)火花塞跳出火花時(shí)就能使得這混合氣在瞬間內(nèi)完成燃燒的動(dòng)作,釋放出最大的爆發(fā)能量,來(lái)成為發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。反之,燃燒的時(shí)間延長(zhǎng),能量會(huì)耗費(fèi)并增加發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度而并非參與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的輸出,所以我們就可以知道,高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)就意味著可具有較大的動(dòng)力輸出。
壓縮比工作溫度
工作溫度深深地關(guān)系著壓縮比的變化。大家都知道壓縮比與燃燒溫度之間的密切關(guān)系,然而發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)都有一個(gè)合適且正常的工作溫度范圍,發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)必須幫助整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度區(qū)域內(nèi)工作,否則不論是太高或是太低的工作溫度都會(huì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法發(fā)揮真正的效率,更甚者,可能引起氣缸與活塞卡死而無(wú)法工作,此故障稱拉缸,所以冷卻系統(tǒng)的要求與作用是不言而喻的。概論性而言,目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度都設(shè)計(jì)在80-110℃之間,這個(gè)適當(dāng)且正常的工作溫度下,發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率可以達(dá)到原設(shè)計(jì)的理想百分率。
當(dāng)工作溫度過(guò)高,進(jìn)入氣缸燃燒室的混合氣吸收過(guò)度的熱量,可能會(huì)引起自燃、預(yù)燃,而引起爆震的發(fā)生,使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)力、損壞機(jī)械元件。反之溫度過(guò)低,則混合氣的汽化不良,燃燒效果變差,無(wú)法汽化的汽油凝結(jié)在氣缸壁的各個(gè)角落,形成積炭或是附在油環(huán)之中。當(dāng)密封環(huán)將油膜刮除時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的廢氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)底部機(jī)油箱內(nèi),會(huì)污染機(jī)油,使機(jī)油的潤(rùn)滑性、密封性、附著性、流動(dòng)能力等諸多性能受到影響,從這個(gè)角度來(lái)看,壓縮比與冷卻系統(tǒng)的關(guān)系十分重要。