压缩率

压缩率是内燃机中气缸和燃烧室在其xxx值和最小值时的比值。此类发动机的基本规格,以两种方式测量:静态压缩比,基于活塞处于其冲程底部时燃烧室和气缸的相对体积计算,以及燃烧室体积在活塞处于其冲程底部时活塞处于其冲程的顶部。动态压缩比是一种更高级的计算,它还考虑了在压缩阶段进出气缸的气体

效果和典型比率

高压缩比是可取的,因为它允许发动机从给定质量的空气燃料混合物中提取更多的机械能,因为它具有更高的热效率。这是因为内燃机是热力发动机,更高的压缩比允许以更少的燃料达到相同的燃烧温度,同时提供更长的膨胀循环,产生更多的机械功率输出并降低排气温度。

可变压缩比发动机

大多数发动机使用固定压缩比,但可变压缩比发动机能够在发动机运行时调整压缩比。xxx台具有可变压缩比的量产发动机于2019年推出。可变压缩比是一种在内燃机运转时调整内燃机压缩比的技术。这样做是为了在不同负载下提高燃油效率。可变压缩发动机允许在上止点处改变活塞上方的容积。更高的负载需要更低的比率来增加功率,而更低的负载需要更高的比率来提高效率,即降低燃料消耗。对于汽车用途,这需要在发动机响应负载和驾驶需求而运行时完成。2019年的英菲尼迪QX50是xxx款使用可变压缩比发动机的商用汽车。

与压力比的关系

基于进行绝热压缩(即没有向被压缩的气体提供热能,并且任何温度升高仅由于压缩)和空气是理想气体的假设。然而,在大多数现实生活中的内燃机中,比热比随温度而变化,并且会出现与绝热行为的显着偏差。

压缩率

动态压缩率

上面讨论的静态压缩比——仅根据气缸和燃烧室容积计算——没有考虑在压缩阶段进入或离开气缸的任何气体。在大多数汽车发动机中,进气门关闭(密封气缸)发生在压缩阶段(即下死点后,BDC),这会导致一些气体通过进气门被推回。另一方面,进气口调整和扫气会导致比静态体积所暗示的更多的气体被困在气缸中。动态压缩比考虑了这些因素。更保守的进气凸轮轴正时(即在BDC之后不久),动态压缩比更高,而在更激进的进气凸轮轴正时(即在BDC之后),动态压缩比更低。无论如何,动态压缩比总是低于静态压缩比。是在当前温度下燃烧气体的比热比的多变值(这补偿了由压缩引起的温度升高,以及气缸的热量损失)在理想(绝热)条件下,比热比为1.4,但使用较低的值,通常在1.2和1.3之间,因为根据设计、尺寸和使用的材料,发动机的热损失量会有所不同。例如,如果静态压缩比为10:1,动态压缩比为7.5:1,则气缸压力的有用值为7.51.3×大气压或13.7bar(相对于大气压)。动态压缩比的两个修正对气缸压力的影响方向相反,但强度不同。具有高静态压缩比和较晚进气门关闭的发动机将具有类似于具有较低压缩但较早进气门关闭的发动机的动态压缩比。

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