衡量汽車
發動機性能指標有一個重要的參數,叫做
壓縮比。汽車發動機是一部復雜的能量轉換機器,依靠燃油燃燒作功。燃油在氣缸(1)內燃燒,化學能變成熱能,高溫高壓氣體迫使
活塞(2)在氣缸中作直線運動,通過連桿(3)連接
曲軸(4),使曲軸作旋轉運動而輸出動力;钊跉飧字凶魍鶑椭本運動有兩個上下端點,人們將上端點稱為上止點(圖示A),下端點稱為下止點(圖示B)。
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1 氣缸 2 活塞 3 連桿 4 曲軸
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活塞從上止點移到下止點所經過的
氣缸容積稱為氣缸工作容積。用V1表示。
活塞在上止點時,活塞頂上面的空間稱為
燃燒室,它的容積叫燃燒室容積。用Vc表示。
活塞在下止點時,活塞頂上面的整個空間容積,它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和,稱為氣缸總容積。用Va表示,即Va=V1+Vc。
有了上述三個概念,就引出一個“壓縮比”的名詞了。壓縮比就是指氣缸總容積與燃燒室容積的比值,它表示活塞從下止點移到上止點時氣缸內氣體被壓縮的程度。壓縮比用ε表示,即壓縮比(ε)=Va÷Vc。
汽油發動機是點燃式,壓縮比低;柴油發動機是壓燃式,壓縮比高。轎車的汽油發動機壓縮比是8-11,柴油發動機壓縮比是18-23。
一般發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
現代發動機能在各種變化的工況中發揮更好的效率,以變對變來改善發動機的運行性能。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。
近年紳寶(Saab)開發的SVC發動機以改變壓縮比來控制發動機的燃油消耗量。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。在發動機小負荷時采用高壓縮比以節約燃油;在發動機大負荷時采用低壓縮比,并輔以
機械增壓器以實現大
功率和高
扭矩輸出。紳寶SVC發動機是1.6升5缸發動機,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,綜合油耗比常規發動機降低了30%,并且滿足歐洲Ⅳ號
排放標準。