为什么有些发动机压缩比很高却可以使用低标号的汽油?

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首先先明白汽油标号的问题。

现在所谓的92号、95号汽油是什么意思呢?前面的数值是根据抗暴剂(也就是异辛烷)也就是比例来标注的,比如:

90号汽油就表示汽油与异辛烷90%;95号汽油则表示汽油与含异辛烷95%等等

那么,这些汽油适用于何种发动机则取决于发动机的压缩比。发动机压缩比就是活塞在汽缸运动到最高和最低点之间的容积比。

如果按汽油标号来对应发动机,则是90号汽油用在压缩比≤9:1的发动机上;95号汽油用在压缩比≤9.5比1的发动机上。


但很多朋友就会问了,那为什么大众的1.4T涡轮增压发动机有10:1,为什么只要用92号汽油?这其实就是发动机技术的体现了。


  • 通过闭环控制系统改变点火时间以降低爆震

首先,正常情况下,如果9.5压缩比的发动机用90号汽油,那么还没达到压缩比的时候,汽油就提前燃烧了,这就是所谓的爆震。但有的厂家安装爆震传感器,能根据发动机是否发生爆震及时修正点火提前角的电控系。这个系统就叫做闭环控制系统。

  • 发动机压力调节

有的涡轮增压发动机压缩比特别高,11:1的有,14.7:1的也有,所以在这些发动机上就有压力调节装置。比如米勒循环或者阿特金森循环


  • 发动机特性调整

这个问题就比较复杂了,很多厂家都有不同的特性,有的靠稀薄燃烧技术,使汽油燃点提高;有的靠气门正时升程技术即时改变发动机压缩比、压力,比如奥迪的AVS;丰田的VVTI;本田的VTEC等等,不一而足。


总而言之,如果你对发动机技术特别了解,那么你可以自行选择适合的标准汽油,但如果你不懂的话,还是按照厂家的标准来吧。



无聊到巅峰


高压缩比的发动机对应高标高的汽油,这是一个常识。

但是现在少数汽车厂家研制出来高压缩比的发动机却可以使用低标号汽油!

以马自达“创驰蓝天技术”的发动机最为典型!

创驰蓝天汽油发动机最显著的特点就是超高的压缩比——14:1(北美和中国销售的车型是13:1),并且仅用92#汽油!

高压缩比的发动机使用低标号汽油最大的一个问题就是爆震,爆震就是一种燃油在非意愿的情况下提前燃爆的一种现象。

实际上马自达也并没有违背物理学,只是它使用了一些技术手段解决了爆震问题。

简单说一下,

首先它改进了排气系统,使汽缸内残留废气进一步降低,这样做可以降低汽缸内的温度,从而使压缩汽油混合气不那么容易爆震。

其次它在发动机上应用了米勒循环,区别于一般发动机的奥托循环,米勒循环可以使发动机的压缩比小于膨胀比,也就是一种“可变压缩比”,理论上是13:1,其实实际上可能是压缩到11:1,而膨胀到13:1,这样一来就提高了热利用率,并且有助于降低缸温!

所以说,马自达并没有违背物理原理,超高压缩比只是一个说法,一个概念!

毕竟,在宣传发动机亮点的时候不能说什么可变膨胀比吧,大家都听不懂,那只需说大家都懂的压缩比就可以了!


你需要更多的高能瓦斯


很多老司机都知道,汽车使用的汽油标号与发动机的压缩比有关,如果发动机的压缩比高,就要使用高标号的汽油,压缩比低就使用低标号的汽油。但是这个经验用在现在的很多汽车上却不灵验了,一些高压缩比的发动机可以使用低标号的汽油,而一些压缩比较低的发动机却要求使用高标号的汽油,这是怎么回事呢?今天老侯就来详细解析一下其中的奥秘。

什么是发动机压缩比?

压缩比就是汽缸压缩前的体积与压缩之后的油气混合气体体积的一个比值,详细一点说就是汽缸内活塞处在下止点时汽缸的最大容积与活塞处于上止点时汽缸容积的比值。例如活塞处于下止点时汽缸容积为10,而活塞处于上止点时被压缩混合物的体积为1,那么发动机压缩比就是10:1。

发动机的压缩比越大,则意味着油气混合物被压缩的压力越大,温度也相对越高,混合物当中的汽油汽化的更加完全,更易于燃烧,当完全压缩之后火花塞点火的刹那,能够极短的时间内释放出更多的能量,而这些燃烧产生的能量则通过活塞、曲轴等机构成最终传递到车轮,成为车辆前进的动力。一般发动机的压缩比越大,发动机的效率越高,性能越好,燃油经济性也好。所以,现代发动机的压缩比一般都在10:1以上,部分发动机甚至做到了14:1(马自达创驰蓝天)。

发动机的压缩比不是越大越好,而是要适当。压缩比过高会造成稳定性下降,发动机寿命缩短。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。

我们看到的压缩比使真的吗?

我们所看到的发动机参数中的压缩比,可以称之为几何压缩比或静态压缩比,它是用“气缸最大容积与最小容积的比值”的算法计算得到的。但是,随着技术的进步,更多的新技术应用在发动机上,比如发动机增压技术,可变气门正时技术,阿特金森循环(米勒循环)技术等,在这种情况下,发动机的实际压缩比与几何压缩比就不同了,下面分别分析增压发动机压缩比和使用了阿特金森循环(米勒循环)技术的发动机压缩比于实际压缩比有何不同。

增压发动机

现在有很多发动机采用了增压技术,即将空气压缩后再送入气缸,这样实际进入气缸中的空气就要远远多于自然状态下进入气缸的空气量。如果把实际进入气缸的空气量换算成自然状态,然后再与燃烧室容积相比,可以看出,实际压缩比要大于几何压缩比。这样,发动机的压缩比就不再是真实的了。

举个例子,某发动机几何压缩比为

9:1,气缸容积为500cc,燃烧室容积为55.6cc。但由于空气预先被压缩了,所以实际进入气缸的空气为600cc,那么600/55=11,即该发动机的实际压缩比为11:1

使用了阿特金森循环(米勒循环)技术的发动机

阿特金森循环(米勒循环)发动机的原理就是在吸气行程结束后,进气门延迟关闭,这样活塞上行的时候,就会再往外“吐出”一些空气,然后才闭合进气门。闭合进气门之后,气缸才真正开始了实际的压缩行程。这样做功行程就会比实际的压缩行程长一些,可以理解为爆燃气体产生的推力,可以把活塞往下多推一小段距离,从而提高了机械能转换的效率。这种发动机单缸实际进气量小于单缸最大容积,所以实际的压缩比小于几何压缩比。这种发动机一般应用在混合动力汽车上,比如丰田D4-S的2.0混合动力汽车。

比如,某发动机几何压缩比为13:1,气缸容积为500cc,燃烧室容积为37.1cc。但由于空气被“吐出”一部分,假如被吐出100cc,所以实际进入气缸的空气为400cc,那么400/37.1=10.8,即该发动机的实际压缩比为10.8:1。

看到这里,你应该明白了吧:你所看到的发动机压缩比参数是“假”的,真实的压缩比是:增压发动机实际压缩比大于几何压缩比,阿特金森循环(米勒循环)发动机实际压缩比小于几何压缩比。

现在的很多发动机都采用了可变气门正时技术,通过改变气门的开关时刻,可以轻易的在奥托循环与阿特金森循环(米勒循环)之间切换,所以发动机的压缩比也是随时变化的,只不过变化的幅度不大。这样可以在保证发动机动力的前提下,尽可能的提高发动机的燃油经济性。

汽油为什么会发生爆燃?

说完了压缩比,接下来我们再说说汽油为什么会在发动机的气缸中爆燃。

汽油发动机的爆燃是指火花塞点火后,在火焰还没有到达之前,其余混合气末被引燃就自行发火的自行燃烧现象。爆燃是汽油发动机常见的不正常燃烧的一种(另外一种是表面点火)。正常燃烧时,火焰应该是从点火中心(火花塞)开始燃烧,并以30~70 m/s的速度向周围传播至整个燃烧室。爆燃时气缸内多点同时着火,局部压力和温度猛增,压力波在气缸内高频振荡,火焰传播速度在强烈爆燃时可达1000 m/s。严重爆燃发生时,发动机功率和转速下降,工作不稳定,发动机抖动严重,并会使发动机过热、冒黑烟,发动机会产生一种高频金属敲击声。 高转速高负荷下发生连续且严重的爆震,会烧熔火花塞及活塞,严重的甚至会炸穿气缸及发动机体。所以在使用中要注意避免发动机爆燃现象的发生。

引发爆燃的因素很多,发动机压缩比过高、燃烧室积碳过多、汽油标号过低、点火提前角过小、发动机温度过高等,其中发动机压缩比和汽油标号是两个重要的因素。

当压缩比过高时,气缸内的混合气被压缩的大,根据克拉柏龙方程,混合气的温度会急剧升高,如果达到汽油的自燃点,汽油就会不经过火花塞点燃自行燃烧,这是一种不受控制的燃烧过程,会在气缸内形成多个着火点,从而引发发动机严重的异响和抖动。

一般汽油的标号越高,抗爆性越好,那么这个抗爆性究竟指的是什么呢?我认为就是汽油的自燃点。抗爆性高,自燃点就高;抗爆性低,自燃点就低。即高标号的汽油自燃点高,低标号的汽油自燃点低,所以,低标号的汽油在气缸内被压缩时更容易达到自燃点而发生爆燃。

所以,要降低发动机爆燃的概率,降低压缩比、提高汽油标号、降低气缸温度、降低混合气浓度都是行之有效的方法。其中降低压缩比和提高汽油标号不符合发动机的发展趋势,而降低气缸温度、降低混合气浓度是可以实现的,这样就可以使高压缩比的发动机使用低标号的汽油。

压缩比与汽油标号的关系

压缩比确实能作为判断发动机采用燃油标号的依据之一,按照过去的说法,压缩比在8以下的发动机可以加90号汽油,压缩比在9以下可以采用93号汽油,压缩比在9以上则应该采用97号汽油。而实际上,这个数据与厂家给出的数据并不一致,例如现在绝大部分的发动机压缩比都在9以上,但大多数厂家都是标称可以加93号汽油的,甚至许多压缩比达到10的发动机,也可以采用93号汽油。比如东风标致的2.0发动机,压缩比高达11,仍然说可以采用93号汽油。更为极端的例子就是马自达的创驰蓝天发动机,压缩比高达14:1(中国为13:1),但是仍然可以使用92号汽油;而三菱的EVO,它的压缩比只有8.8,但厂家仍然要求必须使用97号以上的燃油。这究竟是什么原因呢?

1、前文说过,发动机的实际压缩比与几何压缩比是不同的。在增压发动机中,实际压缩比大于几何压缩比,所以使用的汽油标号要高于理论上可以使用汽油标号;而在使用了阿特金森循环(米勒循环)发动机上,实际压缩比小于几何压缩比,所以可以使用低于理论上的汽油标号。这就是创驰蓝天发动机仍然可以使用93号汽油,而三菱的EVO(涡轮增压)必须使用97号汽油的原因。

2、现在的很多发动机采用了稀薄燃烧技术。稀燃技术简单的讲就是让气缸内可燃混合气在很稀的状态下燃烧,主要起到节油降低排放的作用。由于喷进气缸中的可燃混合气浓度较稀,自身就不易点燃,因此抗击高温高压的能力很强,所以即使使用了高压缩比,压缩后的混合气温度压力都很高,但是由于混合气浓度较低,也不会轻易燃烧。

3

发动机的缸内直喷技术。缸内直喷发动机的汽油是在发动机压缩末端喷入气缸的,由于汽油的蒸发、雾化会吸收一定的热量,所以会降低气缸内的温度,从而降低混合气自燃的几率。


4、现在的发动机采用了特殊的燃烧室结构,使混合气在气缸内形成一定形状的涡流,会降低混合气自燃的几率;还有些发动机使用特殊的活塞形状,混合气在气缸内不是均匀分布的,也有助于降低自燃的几率。

现在的汽车,不能再套用以前的老经验来使用和维护了。就比如选择汽油,以前的经验已经完全不适用了,如果硬要套用,只会对发动机造成巨大的伤害。最好的办法,就是遵循厂家的使用说明书。因为厂家已经针对中国的油品和路况等需要,对发动机喷油系统和压缩比作了一些调整优化,经过试验和在实践中测试,最终确定下来出来厂家推荐使用的燃油标号。虽然压缩比还是那么高,但是我们不能盲目的简单以压缩比来确定加多少标号油。


老侯解车



其实汽车发动机使用什么标号的汽油不一定完全取决于压缩比,压缩比只是参考因素之一,使用什么标号的汽油主要取决于发动机的设计要求。
现在有很多发动机都比较高但依然可以使用92号汽油,最有代表性的就是马自达创驰蓝天发动机,压缩比达到13:1还可以用92号汽油。马自达的工程师为了解决爆震的问题想了很多办法,比如使用了4-2-1的排气歧管布局,在活塞底部加装喷嘴给活塞散热,采用奥托+阿特金森循环等技术,才让创驰蓝天发动机可以使用92号汽油。所以只要技术到位高压缩比发动机也照样可以使用低标号汽油的。


售后服务技术总监


产生这个现象,是因为有米勒循环的存在。

米勒循环,在压缩行程初段,气门没有关闭,故开始一段压缩行程并不是真正的压缩行程,因此,压缩行程到行程顶点的实际混合气压力,没有名义压缩比显示得那么高。

也即米勒循环的名字压缩比大于实际压缩比,所以很高的名义压缩比,也可以用低标号汽油,因为实际压缩比没有名义压缩比显示得那么高。

米勒循环如下图所示,显然,在压缩行程初段,进气门仍然开启,会导致回气:


汽油的标号表明了汽油的抗爆性,高标号汽油可以承受更高的混合气压力而不燃爆,有的发动机名义压缩比高,还可以使用低标号汽油,是因为汽油点火前,缸内压力并不高,而不是其它黑科技。

涡轮增压引擎的压缩比是这个问题的反例,涡轮增压引擎的压缩比比自然吸气引擎低,但需要用高标号汽油,这是因为鼓风机泵进了更多空气,未压缩情况下,缸内气压也已经高于一个大气压,压缩后,混合气压力很高。


鱼眼猫眼鹰眼


因为压缩比跟加多少标号汽油没关系,关键看的是匹配调教。你以为所以发动机都跟大众一样压缩比到了10以上就要加95啊,你以为所以的涡轮增压都要像大众一样加95才行啊。你以为所有的车都像德国广大车一样无法试用乙醇汽油啊。井底之蛙就罢了,还自以为是就搞笑了。


doctor_wd


现在的电喷车一般都有抗震爆传感器,监测发动机工况,一旦检测到振暴,发动机会自己调节点火时间,一般都是采取延迟点火正时来达到避免振暴的目的,因为延迟了点火,导致汽油燃烧不完全,发动机功率降低,排气温度升高,现象就是动力下降,油耗升高,所以建议NA发动机根据压缩比正确选者汽油,增压车尽量选择高标号汽油


油槽


压缩比高不就是控制混合气浓度而已,调节下浓度就实现了,没什么稀奇的,直喷效果更好点,因为可以在前段单纯压缩空气,后段喷油,压缩可以很高,而且省油动力强,电喷只能控制较少的喷油量,而且动力下降也明显了,高标号汽油能最少的空间喷最多的油不爆震,所以动力确实比低标号强劲


低调的华丽132272972


确实,按照传统意义来说,目前很多发动机本身就该喝高标号的油,这里面包括一些20万以内的中低端车。但是,厂家为了能更好宣传自家产品养护成本低,经济性好,就特意把发动机“改良”了下,使其可以接受低标号的汽油。也就是说,加了低标号油没什么问题,但是加高标号油体验会更好。我的车就是典型的例子,车辆说明书上写着:要想获得更好驾驶体验,建议加注高标号燃油。从实际来看,加了高标号油后,动力回馈会更好一些。


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