壓縮比

壓縮比

壓縮比（Compression Ratio）是內燃機的一個重要參數指標，指氣缸總容積與燃燒室容積的比值。它反映了活塞從下止點移動到上止點時，氣缸內氣體被壓縮的程度。

壓縮比的數學表達式為：

ε = (Vc + Vs) / Vc

其中：

• ε 代表壓縮比

• Vc 代表燃燒室容積（活塞在上止點時的氣缸容積）

• Vs 代表氣缸工作容積（活塞從下止點移動到上止點所掃過的容積）

1. 發動機設計：氣缸直徑、活塞行程和燃燒室形狀

2. 活塞頂部結構：凸頂或凹頂設計會影響燃燒室容積

3. 氣門布置：氣門數量和布置方式會影響燃燒室形狀

4. 缸墊厚度：影響燃燒室的實際容積

1. 熱效率：一般壓縮比越高，熱效率越高

2. 功率輸出：適當提高壓縮比可增加功率

3. 燃油經濟性：高壓縮比發動機通常更省油

4. 排放特性：壓縮比影響燃燒溫度和排放物組成

1. 汽油發動機：通常為8:1至12:1

2. 柴油發動機：通常為14:1至22:1

3. 高壓縮比汽油機：可達13:1至14:1（需使用高辛烷值燃料）

4. 乙醇燃料發動機：可採用更高壓縮比（約12:1至14:1）

1. 爆震問題：汽油機壓縮比過高會導致爆震

2. 機械強度：高壓縮比需要更堅固的發動機結構

3. 排放法規：某些高壓縮比設計可能增加有害排放

4. 燃料要求：高壓縮比發動機通常需要更高辛烷值的燃料

1. 改變燃燒室形狀：採用更緊湊的燃燒室設計

2. 可變壓縮比技術：通過機械裝置動態調整壓縮比

3. 渦輪增壓：通過增壓提高有效壓縮比

4. 缸內直噴技術：允許使用更高壓縮比而不產生爆震

1. 早期發動機：壓縮比僅約4:1至5:1

2. 20世紀中期：汽油機壓縮比提升至8:1至10:1

3. 現代發動機：普遍採用10:1至14:1的壓縮比

4. 未來趨勢：可變壓縮比和超高壓縮比技術的發展

1. 可變壓縮比發動機：能根據工況動態調整壓縮比

2. 阿特金森循環發動機：有效壓縮比低於膨脹比

3. 米勒循環發動機：通過氣門正時控制有效壓縮比

4. 超高壓縮比實驗發動機：研究用發動機壓縮比可達25:1以上

1. 積碳影響：燃燒室積碳會實際提高壓縮比

2. 缸墊更換：錯誤的缸墊厚度會改變壓縮比

3. 活塞環狀況：磨損會導致壓縮壓力下降

4. 氣門密封性：影響實際壓縮效果