要说明一台发动机的技术参数,可以概略地用功率与扭矩的大小来标示出来,然而影响功率、扭矩输出的因素却很多,其中一个重要因素就是发动机的压缩比,可压缩比这个术语似乎令不少维修人员模糊,知道它的数值大小不如知道气缸压力的数值实用,然而压缩比确是对发动机至关重要的参数。
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ε 为几何压缩比,它表示活塞从下止点移动到上止点时气缸内气体被压缩的程度。活塞位于下止点时进气门或进、排气口尚未关闭,故有时须用有效压缩比ε0的概念。ε0指内燃机进、排气门(口)开始全部关闭瞬时的气缸容积与气缸压缩容积之比。凡未经特别指明的压缩比均指几何压缩比。压缩比对内燃机性能有多方面的影响。压缩比越高,热效率越高,但随压缩比的增高,热效率增长幅度越来越小。压缩比增高使压缩压力、最高燃烧压力均升高,故使内燃机机械效率下降。汽油机压缩比过高容易产生爆震。柴油机压缩比过低会使压缩终点温度变低,影响冷起动性能。压缩比能使内燃机排气中有害成分(如NOX、烃类、CO等)的含量发生变化。现代柴油机的压缩比一般在12~22之间,但超高增压柴油机的压缩比可低至8。现代汽油机压缩比为6~10。 一般发动机的压缩比是不可变动的,因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数,在设计中已经定好。不过,为了使得现代发动机能在各种变化的工况中发挥更好的效率,以变对变来改善发动机的运行性能。其中气门可变驱动技术早已实现,做为重要参数的压缩比也有人尝试由固定不变改为“随机应变”,但由于涉及压缩比必然要涉及到整个发动机结构的改变,牵一而动百,难度很大,长期没有进展。现在这一难题已被瑞典的绅宝工程师克服。
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近年萨博(Saab)开发的SVC发动机以改变压缩比来控制发动机的燃油消耗量。它的核心技术就是在缸体与缸盖之间安装楔型滑块,缸体可以沿滑块的斜面运动,使得燃烧室与活塞顶面的相对位置发生变化,改变燃烧室的客积,从而改变压缩比。其压缩比范围可从8:1至14:1之间变化。在发动机小负荷时采用高压缩比以节约燃油;在发动机大负荷时采用低压缩比,并辅以增压器以实现大功率和高扭矩输出。萨博SVC发动机是1.6升5缸发动机,每缸缸径68毫米,活塞行程88毫米,最大功率166千瓦,最大扭矩305牛顿米,综合油耗比常规发动机降低了30%,并且满足欧洲Ⅳ号排放标准。
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