挤压与膨胀中的秘密 解读发动机压缩比

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经常关注汽车的朋友一定对发动机压缩比这个名字很熟悉，听起来确实有点无聊。不过不用担心，这是技术频道，不是各大搜索引擎里无聊的百科全书。让我带你更接近白话文的压缩比，这样你就不会上当了。

●发动机为什么要压缩气体？

"为什么发动机压缩气体？"这是了解压缩比之前的一个重要问题。发动机压缩气体是因为压力的增加可以使气体的密度变大，分子之间的距离变小，从而使燃料分子与氧气分子之间的距离更近，燃烧速度更快。

●什么是压缩比？

了解了发动机压缩气体的原因，让我们开始压缩比之旅。这一次，我们抛开了一堆繁琐的描述和烦人的公式，整点都很好理解。好了，让我们言归正传。如果你在看这篇文章之前问杜娘压缩比是多少，相信你一定很困惑。放松，让我们看点轻松的。压缩比远没有《维多利亚的秘密》那么神秘。如下图所示，紫色部分为燃烧室容积，绿色部分为气缸行程容积，压缩比为“/紫色”。我相信聪明的你一定明白“压缩比是这个气缸的总容积与最小容积的比值”。至于压缩比公式ε=Va/Vc，喜欢的话可以扔给你的初中老师。

●为什么要提高压缩比？

我知道大家对什么是压缩比不感兴趣，即使被我伪装成配色的问题。技术渠道是为大家解决实际问题。让我们把理论和实践结合起来。相信大家之前或多或少听过压缩比这个名词。仔细想想。你买车的时候，销售代表有没有说“老大哥，我的车很好，发动机压缩比极高，是其他车的两倍”？既然销量高，压缩比肯定是好事。先抛开销量是否真实的问题，找出为什么要提高压缩比。

“压缩比”顾名思义就是一个比值，它的变化会引起一系列的连锁反应。嗯，我想再讲一遍。让我们简单而实用。简单来说，如果在适当的范围内增加压缩比，发动机的扭矩会增加，这意味着汽车会为我们开得更猛。如果你认为这仍然是脑细胞的浪费，那就把它想象成一个挤压的弹簧。你越用力挤压弹簧，弹簧的变形越大，弹簧恢复得越快越强。同样，气缸里的气体压缩得越多，膨胀时产生的能量就越大，我们的汽车就会越有能量。

我们以排量为499.5ml的汽油机为例，假设压缩比为2:1，简单排除各种影响因素，活塞向下的压力约为510kg，当我们将压缩比设为3:1，简单排除各种影响因素，活塞向下的压力约为793kg！看，我们只是把压缩比提高了这么多，活塞向下的压力增加了283kg，将近一半。活塞这个向下的力反馈给驾驶员，驾驶员会从“推背感”变成“踢背感”。一般汽油发动机，压缩比在11以下。这是同一台发动机。我们把压缩比改成10:1，活塞向下的力会达到2775kg。这是2:1压缩比的五倍！现在你可以看到为什么要提高压缩比了。

当然，请注意，上述算法并不完全准确，其中没有考虑节流阀引起的泵损、燃烧室扫气、非绝热压力转换以及空气体、燃油蒸气和燃烧尾气的比热容等因素。而且在不同的工况下，燃料燃烧的程度不同，所以不能完全按照比例增加来分析缸内压力，但这种趋势是存在的，所以可以用来证明压缩比给了动力。

●为什么不立即提高压缩比？

看完上面的分析，你一定很纳闷，既然更高的压缩比能带来巨大的功率增益，为什么不找个店把压缩比提高到20、30甚至更高呢？如果你真的这么想，我劝你先冷静一下。提高压缩比的效果并不总是从“推背感”变成“踢背感”，也不是从一脚变成十脚那么简单。

世界上有很多剑，而压缩比不幸是一把双刃剑。我相信你一定听说过敲门这个词。简单来说，爆震就是燃烧不正常导致燃烧室压力异常。你可以理解发动机不能保持。压缩比过高是导致发动机无法保持的因素之一。

现代汽油机的压缩比虽然越来越高，但都是在科学技术不断发展、汽油标号越来越高的前提下得到提升的。毕竟这是一个过程，不是一蹴而就的。早期的发动机技术不先进，气缸承受不了太大的压力，即使发动机允许，市场上也没有高档汽油或者不普及。比如上世纪（查成交价|参配|优惠政策）八九十年代，北京吉普212和2020的压缩比只有7: 00，能烧75号油甚至更低，进口切诺基比85号汽油还低，不会正常工作。而且，对于柴油机来说，更高的压缩比必然会产生更高的压力，这也是对零件坚固性的考验。因此，在正常情况下，相同排量的发动机压缩比越高，其动力性和经济性就越好。但是凡事都有个度，单纯为了追求高性能而提高压缩比，让其正常工作的难度是几何级数的翻倍。现在你看，销售员说他的车不错，发动机压缩比极高，是其他车的两倍。这种胡说八道肯定会骗你买车。别再被骗了。