比的意义(压缩比的意义)

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比率的含义(收缩比率的含义)

上一篇文章中提到,点火前气缸要压缩空气体或混合气,柴油机压缩比更大。在上一篇文章中,也简单介绍了mobilizer的压缩比的定义和作用。毕竟紧缩比例对动员者的影响有多大?今天,边肖分析了它的深度。

比的意义(压缩比的意义)

我们再回忆一下压缩比的概念:下止点气缸的最大容积和上止点气缸的最小容积之比就是压缩比。

我们假设一个气缸,缸径84mm,冲程90mm,活塞面积约55.5cm2(考虑到间隙,实际值应该更小),排量499.5ml,如果已知顶部燃烧室容积约55.5ml,则可以得出压缩比为10: 1。同样的,如果压缩比是12,顶部燃烧室的容积是45.4ml,中学数学题,不用多说。接下来我们通过几个问题来分析收缩比的意义。

为什么要收紧气?

我们在《汽车动员器解读(一)内燃机的诞生》一章中提到,1858年,勒努瓦创造了二冲程气体动员器,在没有拧紧的情况下点燃混合气,导致效率低下。为什么说不紧缩,有效性不高?

这是因为:随着压力的增加,气体的密度变大,分子间的距离变小,使燃料分子与氧气分子的距离更近,燃烧速度更快;温度可以使气体分子运动得更快,燃料分子和氧气分子更容易相互作用,使得混合气体更容易点燃。而且更小的燃烧室空可以更快的完成燃烧,更快的燃烧过程也提升了性能。

为什么要提高紧缩比例?

我们还对气缸直径为84mm,冲程为90mm,活塞面积约为55.5cm2,排量为499.5ml的汽油机气缸建立了一个非常简单的数学模型:当压缩比为2:1时,假设此时的进气压力为正常的1个大气压,即0.1Mpa,90mm吸气冲程后,499.5ml混合气进入气缸,压缩冲程后, 压力为0.2Mpa,缸内燃料完全燃烧后,在绝热状态下,温压增加比设定为初始值的5倍,即1Mpa,减去一个大气压的阻力为0.9Mpa,换算压力为90N/cm2。 乘以55.5cm2,此时活塞受到的向下压力是4995N,除以9.8,就是510Kg的等效重量。(虽然这个数值看似很大,但它是瞬时最大值,与所有周期的持续扭矩相差甚远。而且曲轴转换后,扭矩小很多。)

我们来看压缩比10:1的情况:进气压力0.1Mpa,压缩后缸压变成1Mpa,继续绝热燃烧,压力上升5倍,即5Mpa,减去一个大气压的阻力,就是4.9Mpa,换算后就是490N/cm2。乘以55.5c技术资源网m2,约为27200N,即2775Kg!根据粗略的数值推断,如果扭矩提高5倍以上,动力也会有很大的提升。

通过以上测试,足以说明紧缩率的提高,对应的是动员器性能和效果的提高。

注:以上算法并不完整准确,其中未考虑进气压力由于节流阀引起的泵气损失、燃烧室扫气情况、非绝热压力换算、混合气体初始开尔文温度、燃烧尾部空气体、燃料蒸汽、技术资源网气体的比热容等因素。而且在不同的工况下,燃油燃烧水平不同,所以缸内压力不能完全按照比例增加来分析,但这种趋势是存在的。

为什么紧缩比例过高?

根据上一段的分析,我们知道既然更高的收紧比可以带来很大的动力增益,那么我们把收紧比提高到20、30甚至更高怎么样?

当然不是。我们之前的文章重点讨论了爆震,高压缩比是导致爆震的因素之一。虽然现代汽油动员剂的紧缩比越来越高,但这是在科技不断发展,汽油标号更高的前提下推广的。这毕竟是一个过程,不是一朝一夕的。早期的动员者技能并不先进,气缸承受不了太大的压力,即使有动员者的许可,市场上也没有高标号汽油或者说并不流行。比如80、90年代,212、2020年,紧缩比只有7: 00,可以烧75号汽油甚至更低,低于85号汽油的进口切诺基汽油就不能正常工作。而且对于柴油发动机来说,更高的压缩比必然带来更高的压力,这也是对零件坚固性的考验。

所以一般情况下,对于同排量的动员器来说,收紧比越高,动力性和经济性越好。但是,为了寻求高性能,很难简单地提高紧缩比,使其正常工作,这是几何倍数。而且目前国内油品不是很好,也限制了国内一些优秀动员者的推广。

比的意义(压缩比的意义)

这时候有人会问,为什么涡轮增压动员器的紧缩比不是特别高?说到增压,有很多话要说。我们将把这个问题留到下一章。我们将解释增压的类型和后果以及常见问题。请注意!