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2024-07-02 | 星期二

高壓縮比發動機需知

發表: 2014年09月01日

汽車引擎的基本工作原理就是從空氣與汽油混合物的受控爆炸中取得動力,把化學能轉化為機械運動。(Istock)
汽車引擎的基本工作原理就是從空氣與汽油混合物的受控爆炸中取得動力,把化學能轉化為機械運動。(Istock)

(大紀元記者玉山綜合編譯報導)你有沒有注意到一波具有很高燃油經濟性的汽車正在進入市場?裝有SKYACTIV引擎的Mazda3每加侖汽油可以跑42英里(百公里油耗5.6升),裝有ECO引擎的Chevrolet Cruze每加侖汽油可以跑40英里(百公里油耗5.9升),Hyundai的最新款Elantra每加侖汽油也可以跑這麼遠。

儘管這些汽車取得了業界中最好的燃油經濟性,但它們並沒有使用油電混合技術,也沒有使用替代能源或其他的省油竅門。它們仍然使用傳統的內燃機驅動。那麼,甚麼原因使它們的燃油經濟性如此好呢?發動機!它們的發動機是超級高效的,而超級高效發動機則是由工程師們通過調節發動機壓縮比而實現的。

汽車引擎的基本工作原理就是從空氣與汽油混合物的受控爆炸中取得動力,把化學能轉化為機械運動。每個汽車引擎都有幾個氣缸和等數量的活塞。油氣混合物的受控爆炸使得活塞上下往復移動,從而推動發動機的曲軸旋轉,繼而推動汽車的車輪旋轉。

發動機壓縮比是當活塞處於底部時的氣缸燃燒室的容積與當活塞位於頂部時氣缸燃燒室容積的比例。汽車工程師可以設計具有高壓縮比的發動機,以提高燃油效率和燃油經濟性。該比率越高,氣缸中的空氣被壓縮得越厲害。相對於沒有壓縮的燃燒,壓縮的油氣混合物可以產生更大的動力,燃料利用率也越高。

設想這樣的情景:如果你附近有爆炸,你可能會選擇到儘可能遠的地方,爆炸的力度將消散,爆炸的威力就沒有那麼強大。然而,如果爆炸發生在密閉的狹小空間,爆炸的威力就會強大得多。同樣的道理,爆炸的空間越小,可有效利用的能量就越多。例如,把發動機的壓縮比從8:1增加到9:1,可以提高燃油經濟性約5%至6%。

上面我們所談到的壓縮比稱為靜態壓縮比,因為它是在進氣閥門關閉時得到的。然而在現實世界中,這種情況根本不存在。發動機高速運轉中,在活塞完成上下行程之前,進氣閥門可能需要再次打開。這時,氣缸內的壓力就會降低,同時也降低了效率。在本質上,燃燒室的空間變大,發動機將失去一些功率。

動態壓縮比需要考慮進氣閥門的運動。工程師可以調整引擎進氣門使其關閉的早一些,這有助於在氣缸內建立起壓力。當然,工程師也可以調節進氣閥門使其關閉的遲一些,但這會讓一些空氣洩漏出去,從而降低發動機的燃油效率。

今天,裝有高效率發動機的汽車,其極佳的燃油經濟性其實就是因為其發動機具有很高的壓縮比。而某些高壓縮比發動機為了保持它運行在最佳狀態,你需要使用高辛烷值(高標號)的汽油,而高辛烷值汽油要比普通汽油貴。如果你選擇不使用高辛烷值汽油,隨著時間的推移,你的引擎可能會發生爆震現象。發動機爆震是因為空氣與燃料混合物不在活塞衝程的最佳時間燃燒。高壓縮比發動機使用低辛烷值燃料可以使發動機更容易發生爆震。

所以,如果你買了一輛嶄新的、省油、高壓縮比汽車,請使用隨車手冊要求的汽油,這樣你才能真正體驗到駕駛高性能汽車的樂趣。◇

責任編輯:鍾義雲

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