发动机压缩比的奥秘

内燃机气缸总容积与燃烧室容积的比值，是内燃机的重要结构参数（见图）。活塞处于下止点时气缸有最大容积，用Va表示；活塞处于上止点时气缸内的容积称为燃烧室容积，用Vc表示。内燃机的压缩比ε为

ε=Va/Vc

ε为几何压缩比，它表示活塞从下止点移动到上止点时气缸内气体被压缩的程度。活塞位于下止点时进气门或进、排气口尚未关闭，故有时须用有效压缩比ε0的概念。ε0指内燃机进、排气门(口)开始全部关闭瞬时的气缸容积与气缸压缩容积之比。凡未经特别指明的压缩比均指几何压缩比。压缩比对内燃机性能有多方面的影响。压缩比越高，热效率越高，但随压缩比的增高，热效率增长幅度越来越小。压缩比增高使压缩压力、最高燃烧压力均升高，故使内燃机机械效率下降。汽油机压缩比过高容易产生爆震。柴油机压缩比过低会使压缩终点温度变低，影响冷起动性能。压缩比能使内燃机排气中有害成分（如NOX、烃类、CO等）的含量发生变化。现代柴油机的压缩比一般在12～22之间，但超高增压柴油机的压缩比可低至8。几年以前，汽油发动机的压缩为6～10，但如今普遍都在9~12之间。

一般发动机的压缩比是不可变动的，因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数，在设计中已经定好。不过，为了使得现代发动机能在各种变化的工况中发挥更好的效率，以变对变来改善发动机的运行性能。其中气门可变驱动技术早已实现，做为重要参数的压缩比也有人尝试由固定不变改为“随机应变”，但由于涉及压缩比必然要涉及到整个发动机结构的改变，牵一而动百，难度很大，长期没有进展。现在这一难题已被瑞典的绅宝工程师克服。近年萨博（Saab）开发的SVC发动机以改变压缩比来控制发动机的燃油消耗量。它的核心技术就是在缸体与缸盖之间安装楔型滑块，缸体可以沿滑块的斜面运动，使得燃烧室与活塞顶面的相对位置发生变化，改变燃烧室的容积，从而改变压缩比。其压缩比范围可从8：1至14：1之间变化。在发动机小负荷时采用高压缩比以节约燃油；在发动机大负荷时采用低压缩比，并辅以增压器以实现大功率和高扭矩输出。萨博SVC发动机是1.6升5缸发动机，每缸缸径68毫米，活塞行程88毫米，最大功率166千瓦，最大扭矩305牛顿米，综合油耗比常规发动机降低了30%，并且满足欧洲Ⅳ号排放标准。　现在的车辆都在标示着它有一个高压缩比的发动机，同时也明显的显示它是一部高性能的车子，能满足全方位驱动需要，然而这样的术语先不去探讨全方位究竟如何，单就这个常常被人冷落的压缩比而言，事实上它代表的是一种科技的成熟，是说明着有一连串相关技术的成就或理论的成功，但却被不少人所不熟知，就更需要我们去深深的开发与研究。压缩比呢？就理论上而言，是发动机不可缺少的数值，不少维修人员认为只不过是个数值而已，又不具有任何单位，从以上结果可以看出，对发动机的性能是多么紧密相关，对维修人员多么重要。