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[人车生活] 压缩比和抗暴指数?

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发表于 2013-8-18 | 显示全部楼层
本帖最后由 klausyoung 于 2013-8-18 01:44 编辑

油这东西,也不是随便乱加的,标号低于压缩比适用性会燃烧太快造成爆震,高于压缩比会燃烧滞后,流失动力,产生积碳。

现在的汽油车基本上压缩比都在10以上,一直很疑惑,能充分燃烧98的自然吸气发动机,压缩比最低要求是多少,懂得人帮我解惑一下,谢谢!
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一个有态度的亿忆网友
发表于 2013-8-18 | 显示全部楼层
这个问题太有技术含量,我觉得因车而已吧。具体等JUN哥回答。
一个有态度的亿忆网友
发表于 2013-8-18 | 显示全部楼层

压缩比和抗暴指数?

本帖最后由 愤怒的青年 于 2013-8-18 10:05 编辑

 压缩比是指发动机气缸的总容积(即工作容积+燃烧室容积)与燃烧室容积之比(压缩比=气缸的总容积/燃烧室容积)。压缩比是发动机的一个非常重要的结构参数,它表示活塞在下止点压缩开始时的气体体积与活塞在上止点压缩终了时的气体体积之比。从动力性和经济性方面来说,压缩比应该越大越好。压缩比高,动力性好、热效率高,车辆加速性、最高车速等会相应提高。但是受汽缸材料性能以及汽油燃烧爆震的制约,汽油发动机的压缩比又不能太大。

  通常,压缩比在7.5~8.0应选用90号车用汽油;压缩比在8.0~8.5应选用90号~93号车用汽油;压缩比在8.5~9.5应选用93号~95号车用汽油;压缩比在9.5~10应选用95号~97号车用汽油。一般可以在汽车说明书中查到压缩比,除说明书以外,汽车生产厂也会在油箱盖内侧标注推荐使用的燃油标号。车主应严格按汽车发动机不同的压缩比,选用相应标号的车用汽油,才能使发动机发挥出最佳的效能。

  如使用比规定要求低号数的无铅汽油,发动机将出现爆震现象。一般在急加速及爬坡时出现,如果由于汽油标号低,使发动机长期出现爆震,将会损坏发动机,甚至打坏活塞、缸体等。

  但是选择汽油也不是标号越高越好,汽油标号选择的主要依据是发动机的压缩比。压缩比、点火提前角等参数已经在发动机电脑中设置,车主只要严格按照使用说明的要求选择汽油就没有问题。盲目使用高标号汽油,其高抗爆性的优势无法发挥出来,还会造成金钱的浪费。



气缸在下止点时的最大体积与气缸在上止点时最小体积之比,即为压缩比。



     我们假设一个气缸,缸径84mm,行程90mm,活塞面积约为55.5cm2(考虑到缝隙,实际值应更小些),排量即为499.5ml,如果已知顶部燃烧室容积约为55.5ml,则可得出其压缩比为10:1,同理换算,如果压缩比值为12,则顶部燃烧室容积为45.4ml。
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我们为什么要将气体压缩?

    这是因为:压力升高可以让气体的密度变大,分子间的距离也就变小,这样燃油分子和氧分子距离也就更近,燃烧速度就更快;温度可以让让气体分子运动速度加快,燃油分子和氧气分子更容易互相作用,这就让混合气体更容易点燃。而且较小的燃烧空间可以较快的完成燃烧,燃烧过程加快也提高了性能。

为什么要提高压缩比?

    我们还拿那个缸径84mm,行程90mm,活塞面积约为55.5cm2,排量即为499.5ml的汽油机汽缸建立一个非常简单的数学模型:
    当压缩比为2:1时,假设此时进气压力为正常的1个大气压,即0.1Mpa,经过90mm吸气行程,499.5ml混合气进入汽缸,经过压缩行程后,压力为0.2Mpa,缸内缸内燃油完全燃烧后,绝热状况下,温度和压力升高倍率设定为初始值5倍,即1Mpa,减去对抗的一个大气压为0.9Mpa,换算之后压强为90N/cm2。乘以55.5cm2,此时对活塞的向下压力为4995N,除以9.8即510Kg等效重量。(虽然这个数值看起来很大,但这是瞬间最大值,与整个循环中持续的扭矩相差甚远。而且经过曲轴转换之后,换算成扭矩要小很多。)

    我们再看压缩比为10:1的情况如何:进气压力为0.1Mpa,压缩后缸内压力变成1Mpa,继续绝热燃烧,压力升高5倍,即5Mpa,减去对抗的1个大气压,为4.9Mpa,换算后为490N/cm2。乘以55.5cm2后,约为27200N,即2775Kg!按数值粗略推断,光是扭矩相比之前升高5倍多,功率也一样会有大幅提高。

    经过上述实验,足以说明压缩比的提高,对应着发动机的性能和效率的提高。

    注意:以上算法并不完全准确,其中未考虑进气压力由于节气门产生的泵气损失,燃烧室扫气情况,非绝热压力转换,混合气始开氏温度,以及空气、燃油蒸汽和燃烧尾气的比热容等因素,而且不同工况下,燃油燃烧程度也不同,所以缸内压力不能完全按照比例增长去分析,但这种趋势是存在的,因而可以用来证明压缩比给动力带来的增加。

为什么压缩比不能提的太高?

    根据上段的分析,我们得知,既然较高的压缩比可以带来巨大的动力收益,那么我们把压缩比值提高到20、30,甚至更高,怎么样?

    当然不可以。我们前一篇文章专门讲了爆震,而高压缩比正是导致爆震因素之一。虽然现代汽油发动机的压缩比越来越高,但这是在科技不断发展,且汽油标号也越来越高的前提下提升的。这毕竟是一个过程,不是一蹴而就的。早期发动机技术不先进,气缸不能承受太大压强,而且即便发动机允许,市面上也没有高标号的汽油油或者不普及,例如八九十年代的212和2020,压缩比只有七点几,可以烧75号油甚至更低,而引进的切诺基低于85号汽油就不正常工作。而且对于柴油机而言,更大的压缩比也必然产生更高的压强,对机件的坚固性也是一个考验。
一个有态度的亿忆网友
 楼主| 发表于 2013-8-18 | 显示全部楼层
回复 愤怒的青年 的帖子

尼玛,百度百科太凶残了吧,关键是你满的octane标号是国内的,国内的97就是93加东西调出来的,完全无力参考啊,主要是我们澳洲的标号,而且国内也没有我们这边的98
一个有态度的亿忆网友
 楼主| 发表于 2013-8-18 | 显示全部楼层
呼唤jun哥!

点评

不过VW很多turbo车,和NA的不是一个概念  发表于 2013-8-18 14:33 回复
一个有态度的亿忆网友
发表于 2013-8-18 | 显示全部楼层
这个东西老生常谈了。之所以很多要求95以上还能加91的关键原因在于很多电喷车都可以自适应调节点火提前角的,也就是说这是变相的没有达到最佳压缩比之前就已经缸内先行点火达到match低标号汽油的被动压燃时间。
一个有态度的亿忆网友
 楼主| 发表于 2013-8-18 | 显示全部楼层
回复 高档车接送 的帖子

这个道理我明白,对于高压缩比引擎加低标号油,低压缩比引擎加高标号油的伤害也清楚,现在的case是我的车压缩比10.2想加98,不知道会不会因为压缩比不够,导致燃烧滞后,和不充分而导致积碳和动力经济性反而弱话,自然吸气引擎,非SC和turbo。

btw,就算现在的车可以电脑调整点火提前角,但是这种控制肯定伤害发动机的,作为目睹几台xc90烧了6年91的人来说,可以想象发动机的寿命大减

点评

现在在凯美瑞全都是10.4了好不  发表于 2013-8-19 17:00 回复
凯美瑞才9.6..........  发表于 2013-8-19 16:35 回复
10.2对于以前的老车很高,但是对于现在的车真的很低,我看了下,基本上除了卡罗拉,没有比这个低的了  发表于 2013-8-18 23:25 回复
一个有态度的亿忆网友
发表于 2013-8-18 | 显示全部楼层
回复 klausyoung 的帖子

不是吧..XC90都加91.....歐洲車加91是很傷車的.....好像最少都加95...
一个有态度的亿忆网友
 楼主| 发表于 2013-8-19 | 显示全部楼层
回复 hiuno1 的帖子

其实xc90的压缩比不是很高,10.8,不过绝对是95最低,推荐98,不过因为是公司用车,所以操得厉害,一直吃91,最近坏得厉害,准备全体换LC 200咯,爽!
一个有态度的亿忆网友
发表于 2013-8-26 | 显示全部楼层
回复 klausyoung 的帖子

这个应该没有硬性规定吧,还是应该辩证的来看,应该以厂家本身调校为基础
高压缩比用高标号燃油只是说在相同的基本条件下,但在生活中并不是绝对,高压缩比有时候不一定就需要用高标号燃油.相反低压缩比也不一定就能用低标号燃油
举个例子
马自达的skyactiv发动机就拥有高压缩比(大概13:1到14:1,具体我也记不清了),但是就可以用90号或93号燃油
因为他有缸内直喷技术,可以在需要点火的时候再喷油,也就可以避免燃油提前燃烧(爆震)
因为高压缩比可以提高发动机效率,但是相对来说,对材料和工艺要求也相对提高,但对消费者来说,最显而易见的就是要多花钱在更高标号的油上面了...如果可以有高压缩比但是又可以烧低标号燃油的话,是不是就皆大欢喜了呢,而且引擎的适应性也更强...(说来说去,估计近几年缸内直喷仍然还会是主流技术,我个人是很喜欢这项技术的)
然后再来说说低压缩比加高标号油
增压引擎一般来说压缩比都不是太高,比如大众EA888就是9.6:1,但是91号燃油明显不符合要求,因为增压引擎的话,在空气进入燃烧室以前已经被涡轮压缩了,燃烧室压力肯定比不带增压的同样发动机高,所以就需要更高标号的汽油...
不过说回来,提高压缩比和使用增压都是提高发动机效率的办法,所以我认为就遵循厂商的要求来添加燃油就行

个人意见,仅供参考

点评

这个我知道,sc和turbo还有这种技术型直喷的另当别论,说的是普通NA引擎,不过无所谓了  发表于 2013-8-26 10:00 回复
一个有态度的亿忆网友
发表于 2013-8-27 | 显示全部楼层
klausyoung 发表于 2013-8-18 14:31
回复 愤怒的青年 的帖子

尼玛,百度百科太凶残了吧,关键是你满的octane标号是国内的,国内的97就是93加东 ...

国内的97也是97RON啊 和澳洲的98RON差不了太多(我是指标号上 至于质量和纯净度那就是后话了
低压缩比加高oct我感觉能够得到的好处就是更干净而已?毕竟没有防爆震的需求,ECU还是会根据喷油时机和点火提前角进行修正
其实最科学的方法就是用两种油分别做个dyno+compression test

btw:其实E85是有102RON的。。。。。。大家快去刷E85tune啊233

点评

E85很多车吃不下去啊酒精太多了要醉,我从来没想过为了加油去tune  发表于 2013-8-27 17:14 回复
一个有态度的亿忆网友
发表于 2013-9-7 | 显示全部楼层
土炮一直加98的飘过,感觉比91快。。。 而且service book上写ulp or PULP 要加就加最好的吗,自己连机油也换成全合成的了。。
一个有态度的亿忆网友
发表于 2013-9-9 | 显示全部楼层
priusC  一直98  反正用不了多少
一个有态度的亿忆网友
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