#车生活#发动机压缩比是怎么回事,为什么现在的发动机压缩比越来越高了?
对汽车稍有了解的小伙伴,都会听说一个压缩比的概念,它是一个重要的发动机技术参数,对汽车的燃油适应性、发动机动力性、经济性等都有很大的影响。 今天我们就来简单的说一说发动机压缩比的相关知识。

首先来说说什么是发动机的压缩比。所谓压缩比是指发动机气缸总容积与燃烧室容积的比值,用X:1来表示。比如某发动机活塞处于下止点时,气缸的总容积是550ml,当曲轴旋转180°,活塞处于上止点时,活塞上方的燃烧室容积是50ml,那么这款发动机的压缩比就是550/50=11:1。需要注意的是:压缩比的写作形式是X:1,比如9.3:1、10.5:1、14:1等,而不是9.3、10.5、14,我们日常所说的发动机压缩比是多少多少,其实是一种不规范的叫法。

压缩比是一个重要的发动机技术参数,它的物理意义是气缸中的气体被压缩的程度。比如上述的例子,发动机压缩比是11:1,就表示进入气缸中的气体被压缩了11倍。一般发动机的压缩比越高,表示进入气缸中的气体被压缩的越厉害,气体的温度、压力就越高,气体流动速度越快,可燃混合气中的燃油与空气混合得越均匀,可燃混合气燃烧速度越快、越完全,释放的热量也越多,转化的机械能越高。简单的说就是,发动机压缩比越高,发动机的热效率越高,经济性越好。

正因为如此,提高发动机的压缩比,就成了提高发动机热效率的一个重要手段。所以现在汽车发动机的压缩比较以前有了很大的提高,比如很早以前的老式汽油机压缩比只有6.5~7:1,老普桑的1.8自然吸气汽油发动机压缩比也只有8.5:1,它们的最高热效率很难超过35%,一般都在30%左右徘徊;而现在的汽油机压缩比一般都在11:1以上,丰田公司热效率最高的发动机压缩比是12:1,而马自达创驰蓝天发动机压缩比高达14:1,最新的压燃式汽油机压缩比可以达到18:1,这样发动机的热效率就有了很大的提升,一般都在38%以上,丰田的混动发动机热效率最高可达41%。而柴油机的压缩比一般在16~24:1之间,关于柴油机压缩比的问题我们在后面单独讨论。

有人说既然提高压缩比就可以提高发动机热效率,那以前为什么不这样做呢?这主要是因为,提高发动机的压缩比是受很多条件限制的,以前的发动机由于技术水平和汽油品质的限制,压缩比过高会导致发动机爆燃。所谓爆燃是汽油机的一种非正常燃烧方式,它是指汽油机在燃烧过程中,由于可燃混合气被过度压缩,温度和压力过高,在火花塞点火之前就在燃烧室中形成了多个火焰中心点燃可燃混合气,导致局部压力和温度猛增,压力波在气缸内高频振荡,发动机出现严重的敲缸和抖动的现象,严重时甚至会损坏发动机。如果想避免发动机爆燃,一个方法是提高汽油的抗爆性,一个方法是控制可燃混合气在发动机中的燃烧方式和速度。

一些老司机应该记得,上世纪七八十年代,汽油的标号只有70号、80号,在九十年代才出现了90号汽油,这样的汽油抗爆性是非常差的,如果发动机的压缩比过高的话,汽油在燃烧室中被过度压缩,就会导致爆燃,因此发动机的压缩比不宜过高,一般都是在6~8:1之间。后来随着汽油炼制技术的进步,汽油标号逐步提高,出现了90、93、97号汽油,汽油的抗爆性大幅度提高,发动机的压缩比也随之提高了。之前老司机经常说的发动机压缩比与汽油标号的对应关系,比如压缩比在7:1以下用85号汽油,7~8:1之间用90号汽油,8~9:1之间用93号汽油,9:1以上用97号汽油等,就是这么来的。而现在的汽油标号是92、95、98,汽油的抗爆性进一步提升,适应的发动机压缩比也大幅提高了。

还有一个非常重要的因素是,发动机技术的进步。早期的发动机都是化油器供油、机械式点火,可燃混合气的浓度和点燃时间控制不是很精准,不能自动的推迟点火时间。而现在的发动机都是电控燃油喷射、电控点火,对可燃混合气的浓度控制以及点火的时机控制更加精准,在发生爆燃时会自动的推迟点火时间;普遍采用半球形燃烧室,燃烧室的面容比更大,活塞头部形状不再是简单的平顶,对可燃混合气在气缸中的流动轨迹以及速度控制的也更好,这样会进一步降低发动机爆燃的几率。此外,现在越来越多采用的缸内直喷技术、稀薄燃烧技术、可变气门正时技术等,也会降低发动机爆燃的可能性。

所以,现在的发动机允许使用更高压缩比而不会发生爆燃。比如现在大多数自然吸气汽油发动机的压缩比都在10.5:1以上,并且可以使用92号汽油,只有很少一部分汽油机需要使用更高标号的95号汽油。现在的发动机也不必根据压缩比选择汽油标号了,只要按照车企规定的标号加注即可,因为不同的发动机调校是不同的,发动机的点火时间、气门正时控制等有所不同,对爆燃的抑制程度也不同,即使是同样压缩比的发动机,对汽油的要求也可能不同。

当然,发动机的压缩比也不是越高越好。随着压缩比的提高,发动工作时活塞上方的压力也会增加,活塞、连杆及曲轴受到的压力都会增大,因此就要相应的增大各零部件的强度,发动机的体积、重量以及成本也会因此而增大。此外,发动机压缩比越高,调校越困难,发动机在很多时候是在临界状态下工作,技术状况稍有改变,就有可能发生爆燃、表面点火等非正常燃烧,发动机的容错率会下降。还有就是发动机压缩比过高,会导致发动机稳定性、可靠性下降,使用寿命缩短。所以,发动机的压缩比并不是越大越好,而是要适当,聪明的汽车工程师会综合各方面的需求,设计出一个最适合的压缩比,使发动机的动力性、经济性、可靠性达到一个完美的平衡。

为了使发动机压缩比更好的适应发动机在各种工况下的使用需求,工程师又开发出来可变压缩比发动机,它能够自动适应发动机的运转工况,随时改变发动机的压缩比,使发动机既能发挥最大的动力性和经济性,又能够有效的避免爆燃。目前已经实现量产的是日产公司的 2.0L VC-Turbo 可变压缩比发动机,它的压缩比可以在8:1 和 14:1 之间切换,搭载在英菲尼迪Q50上。不过个人看来,这款发动机结构过于复杂,可靠性有待观察,目前还不宜广泛推行。此外,现在发动机上的可变气门正时系统已经可以在一定程度上改变发动机压缩比,这种可变压缩比发动机实用性值得商榷。

大家可能还会发现一个有趣的事,就是马自达的创驰蓝天发动机,压缩比高达14:1,但是却可以使用92号汽油,这是怎么做到的呢?原来,这款发动机所谓的14:1压缩比,其实是一种“假压缩比”。它利用可变气门正时技术,使发动机在奥托循环与米勒循环之间互相切换,在绝大多数情况下,发动机的压缩比并不是14:1,而是在11:1左右。

比如创驰蓝天2.0发动机,它的气缸容积为500ml,燃烧室容积为37.1ml,标注压缩比是13:1。但是在发动机实际工作中,在进气行程中吸入的空气会被吐出一部分,比如吸入500ml的空气,在压缩行程中由于进气门晚关将进气又挤出去了100ml,那么实际进入气缸中参与燃烧的空气应该是400ml,这样发动机的实际压缩比就是400/37.1=10.8。即该发动机的实际压缩比为10.8:1,这样的压缩比使用92号汽油当然是没有问题的。

前面说高压缩比发动机可以使用低标号的汽油,但是有很多增压发动机,它们的压缩比并不高,却要求使用高标号的汽油,比如大众的1.4TSI发动机,压缩比只有9.3:1,却要求使用95号汽油,还有大众的 EA888发动机,压缩比是9.6:1,也要求使用95号汽油,这又是怎么回事呢?

其实对于增压发动机来说,它标注的压缩比也不是实际的压缩比。由于进入气缸中的空气事先被压缩了,所以实际进入气缸中的空气量要大于理论上进入气缸中的空气量,实际压缩比也要比标注的压缩比大。比如某发动机气缸容积为500ml,燃烧室容积为55ml,标注压缩比为9:1。在发动机工作过程中,600ml的空气被增压器压缩为500ml进入气缸,所以此时发动机的压缩比应该是600/55=11,即该发动机的实际压缩比为11:1,因此这样的发动机要求使用95号汽油就有情可原了。实际上,绝大多数的增压发动机在工作过程中的压缩比都会大于11:1,因此个人建议,为了避免发动机在极限工况下发生爆燃,延长发动机使用寿命,更好的发挥发动机的性能,所有的小排量涡轮增压车型,都应该使用95号以上的汽油。

最后我们再来说说柴油机的压缩比。大家知道,柴油机的工作方式与汽油机不同,柴油在发动机中是被压燃的,因此,在某种程度上来说,柴油机的压缩比应该是越高越好。但实际上,柴油机的压缩比一般在16~24:1之间,并且这些年来,柴油机的压缩比有降低的趋势,大多在17~18:1之间,比如锡柴CA6DM 柴油机、玉柴6112 柴油机压缩比都是17.5:1, 江铃JX493柴油机、长城绿净柴油机压缩比都是17.2:1,而康明斯KTA19G2柴油机的压缩比竟然是14.5:1,都快比创驰蓝天发动机低了,这究竟是为什么呢?

其实大家都忽略了一个问题,那就是柴油发动机几乎都采用了涡轮增压技术,发动机的实际压缩比要高于标注的压缩比,绝大多数标注17~18:1压缩比的柴油机,实际压缩比都在20~22:1之间,这个压缩比并不低。大家也可以看到,现在的柴油机排量不如以前大,但是发动机的功率却远高于以前的自然吸气柴油机,就是由于涡轮增压技术的加持。之所以不采用更高压缩比的原因,一是压缩比过高,需要对柴油机机体做加强,会增高柴油机的体积和质量;二是柴油机的压缩比过高,会增加尾气中氮氧化物的含量,导致尾气排放超标;三是压缩比过高,会导致柴油机工作粗暴,汽车的NVH不好控制。因此,适当的降低压缩比,可以减少尾气中氮氧化物的含量,降低柴油机的噪音,由此带来的发动机性能下降,可以通过涡轮增压技术、高压共轨燃油喷射技术等来弥补。

那么在未来,汽油机和柴油机压缩比是否会越来越接近,直至趋近于一致呢?个人认为不太可能。现在汽油机的趋势是小排量涡轮增压,发动机的压缩比一般都在10:1以下,而柴油机不论怎么降低压缩比,也不能突破压缩比的下限,否则就无法使柴油压燃。所以,二者的压缩比差距也许会缩小,但是永远也不可能一致。#汽车资讯#

今天聊聊CRH/CR动车组型号里的数字字母含义。前几天新出来的AFBZ、BFBZ、BFGZ让多少爱好者朋友内心奔溃,借这机会咱们说说动车组型号规则的变迁。因篇幅有限,例如动检车CIT系列、城际CJ系列和试验车这次先不聊哈~并且我在每一代规则后试着留两道“例题”,大家一起探wan讨geng[doge]

【1代】
1️⃣最早引进四种高速动车组平台后,出现了第一代规则:CRH开头,后面1/2/3/5数字作为技术序列代表,既可以代表研制厂家,实质也代表了技术平台;
2️⃣子型号以车组号之后的一位英文字母表示,在最初定义中,A/B分别是时速200-250公里的8/16辆座车,C/D分别是时速300-350公里的8/16辆座车,E是时速200-250公里16辆卧铺车。
3️⃣列车车组号从001-999排布。
例题1:CRH2-139E是什么车?
例题2:(虚构的)CRH3D会是什么车?

【2代】
1️⃣随着引进吸收的进程,倒数第二位部长推动的CRH380系列粉墨登场。2010年9月出现第二代规则:CRH380开头,后面A/B/C字母分别代表四方、长客/唐山、BST新一代高速动车组。3个月后,长客新研制的采用不同牵引及控制系统的新车得以使用字母C,而BST新车向后顺延至D。
2️⃣子型号情况则用以下方法表示:车组号后缺省则为8辆,加字母L则为16辆。此时的字母L可以推测也许与英文单词Long有关。
3️⃣列车车组号以6开头,后三位按厂家不同分配号段。
例题3:CRH380A-6041L是什么车?

【1代/2代·改】
1️⃣随着改进型逐渐增多、车组号日趋紧张,末任部长也转职总经理,2014年7月,原铁总发布新的型号车组号规则:①将1代/2代车组号后的子型号字母前移,紧随技术代码之后;②以文件形式确定另外一些子型号字母:G-耐高寒、H-耐风沙及高寒、J-综合检测车、F-时速160公里城际车等。
2️⃣这里的迷思在于,上述新增子型号中最早出现的是耐高寒G,字母G当时实际上跳过了F,普遍被认为与汉语拼音“GaoHan”有关,而并非按字母顺序向后排(请记住这个操作,后面会复刻[doge])。此后耐风沙型又沿着字母G向后排至H(该子型号稍晚又并入了G,亦是一桩趣事),字母I也许是易与数字1混淆而被跳过,之后的字母J又恰巧与“JianCe”拼音暗合,皆大欢喜。这里就要再提及下一个字母K:高寒380B按规则需改名380BG后,非高寒380B在厂内等非正式场合,曾被称为380BK,甚至部分这种车型的显示屏上还留有380BK字样,但这也只能是规则明朗前的过渡叫法(从未正式喷涂于车体),而后这种说法就消弭不见了了。
3️⃣车组号重新排布,统一为四位数,第一位代表生产厂家,1-BST、2-四方、3-唐车、5-长客等,1-499号段留给前述1代中的车,501-999号段留给前述2代中的车,并仍旧成功保持一车一号。
⚠️以上规则延续至今。
例题4:CRH2H-2417是什么车?
例题5:CRH5J-0501是什么车?
例题6:(虚构的)CRH380DL会是什么车?

【1代/2代·追加】
1️⃣之后数年间,新车型继续涌现:被归为Zefiro250NG平台的BST研制的时速250公里8辆座车出现,但又不能继续叫CRH1A怎么办?长客基于380B平台的新式高寒综合检测列车出现,但380BJ已经被唐车研制的鲨鱼头型动检车占用怎么办?为满足城际铁路灵活运用小编组需求,新登场的时速160公里4辆编组城际车怎么办?
2️⃣遇事不决加个A。增加“-A”变成CRH1A-A、CRH380BJ-A、CRH6F-A经常被人说成是型号规则的“泥石流”,不过这种规则还真是有迹可循的。2016年的机车车辆车型编码规则中规定,基础型号后“-×”是基本变型代码,基本变型代码后“/×”是辅助变型代码,例如HXD3CA如严格按此规定应称为HXD3-C/A,代表HXD3基础型的第3次重大改进后又第1次一般改进。相信动车组型号中的“-A”规则与此有关。
3️⃣基于上述规则,变型代码字母只代表改型的序号,没有一定的含义了。这就确实给型号字母的理解增添了难度。
例题7:CRH6A-A是什么车?
例题8:CRH3A-A是什么车?
(选做)例题9:CJ5E-A是什么车?

【3代】
1️⃣随着动车组技术发展进入新时代,全面采用中国标准的中国标准动车组闪亮登场(后被命名复兴号),2017年2月原铁总发布新的规则:①既有动车组规则不变;②中国标准动车组规则另起炉灶。
2️⃣既有动车组型号部分,以文件形式确认技术代码6归属四方/浦镇/中车广东研制生产的城际车;子型号字母H正式取消,归为预留;子型号字母M(字母J后跳过K,按顺序排在字母L后)几乎以“萝卜坑”的形式归属了380AM(青铜剑CIT500)。值得一提的是,在文件颁布之后,380AN永磁电机试验车使用了子型号字母N,文件中虽未规定,但字母向后排序也在意料之中。
3️⃣中国标准动车组型号部分,以CR开头象征中国铁路新的时代。之后与380类似,编入目标速度值:400代表(300,400],300代表(200,300],200代表≤200。这里经常被人诟病的是宽泛的范围和“虚标”问题,以至于下一代时速400公里动车组项目都被称为“CR450”,意味微妙。
4️⃣下一位是“技术企业标识代码”,A四方、B长客/唐车。相信文件发布后,此时A的含义已经扩充包含了BST和浦镇了吧[doge]但颇为致命的问题在动力集中动车组研制后出现:株/连/同动力车、唐/浦/长/四拖车的混合组合给啥字母?实际中的办法也很“鸵鸟埋头”,CR200?J,这一位干脆不标了[汗]
5️⃣下一位是“技术类型代码”,F动力分散电力、J动力集中电力、N动力集中内燃、P动力分散内燃。“FenSan”、“JiZhong”、“NeiRan”还算好理解,P是啥?是N后跳过易混淆的O就是P?还是暗指内燃动分是个P?[笑cry]
6️⃣文件中车组号的定义更加匪夷所思,每家企业都从1001-6553排序。先不说重号问题,6553是什么?和16进制溢出的65536有关吗[费解]幸好车号最终没按此文件编排,而是复刻了1/2/3/5开头的四位数的形式。不过这也引起了和CRH动车组重号的问题,暂且按下不表。

【3代·补】
1️⃣规则文件到此为止,大家发现最致命的问题了吗?毫无远见的规则,压根没有对中国标准动车组的子型号进行任何规定[二哈]于是,办法只有一个:遇事不决加个A……16辆编组-A、17辆编组-B、京张/京雄智能-C……具体字母代表什么只能靠背诵了吧。
2️⃣故事到这里就结束的话也算岁月静好。然而,经典复刻的高寒型来了,跳过了DEF再次以-G代表“GaoHan”。四方和长客自研进行技术验证的双层复兴号,也毫不意外以-S代表“ShuangCeng”。背单词时如果ABC开头背不下去,有时候我会从Z开头倒着背。于是,你懂的,智能配置车以-Z代表“ZhiNeng”让所有人措手不及。所以开头说的高寒智能就是-GZ,而17辆智能就是-BZ了,这实在是令人窒息的操作。至于-C是成为京张/京雄定制款专用字母,还是成为一现昙花全部更改为-Z或-GZ,仍然需要等待。未来,中国标准动车组的型号规则会否再次修改整理,也不得而知,只是不知道“高原内电双源动力集中动车组”的型号“CR200JS-G”会不会让人噩梦连连
例题10:请猜测CR200JS-G每个字母的含义?

[心]感谢你阅读到这里
压轴送命题:
17辆编组双层动车组子型号应该叫什么?

我快乐了昨天交完CA的我就像脱缰的野马怒补三天hobo(还剩八天没补感谢coco老师今天倾情打造的妆发我超爱宝藏女孩(给她盖个章噢还有什么比和时间赛跑写作业然后收到开老师投喂晚饭更让人感动的吗宝藏女孩(给她盖个章#游戏时间昨天和今天都是用鱼人体系吃了鸡??剧毒天下无敌风怒剧毒膜天下无敌最搞笑的是都是最后只剩下两个人qwq两个人都是鱼人四五回合battle


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