很多老司機(jī)都知道，汽車用的汽油的等級(jí)和發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比有關(guān)。發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比高就要用高標(biāo)號(hào)汽油，壓縮比低就要用低標(biāo)號(hào)汽油。但是這種體驗(yàn)在現(xiàn)在很多車上效果并不好。一些壓縮比高的發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用低標(biāo)號(hào)汽油，而一些壓縮比低的發(fā)動(dòng)機(jī)則需要高標(biāo)號(hào)汽油。什么怎么了？今天老侯就來詳細(xì)分析一下其中的玄機(jī)。

發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比是多少？

壓縮比是氣缸壓縮前的體積與油氣混合物壓縮后的體積之比。具體來說就是氣缸中的活塞在下止點(diǎn)時(shí)氣缸的最大容積與活塞在上止點(diǎn)時(shí)氣缸的容積之比。比如活塞在下止點(diǎn)時(shí)氣缸容積是10，活塞在上止點(diǎn)時(shí)壓縮混合氣的容積是1，所以發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比是10: 1。

發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比越大，意味著油氣混合氣的壓力和溫度相對(duì)更高，混合氣中的汽油汽化更完全，更容易燃燒。當(dāng)火花塞被完全壓縮后點(diǎn)火時(shí)，可以在極短的時(shí)間內(nèi)釋放出更多的能量，這些燃燒產(chǎn)生的能量最終通過活塞、曲軸等機(jī)構(gòu)傳遞給車輪，成為車輛前進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力。一般來說，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率越高，性能越好，燃油經(jīng)濟(jì)性也越好。所以現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比一般都在10: 1以上，有的發(fā)動(dòng)機(jī)甚至做到了14:1(增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)

目前很多發(fā)動(dòng)機(jī)都采用增壓技術(shù)，即將空氣壓縮后送入氣缸，這樣實(shí)際進(jìn)入氣缸的空氣遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于自然狀態(tài)下進(jìn)入氣缸的空氣。如果將實(shí)際進(jìn)入氣缸的空氣量換算成自然狀態(tài)，再與燃燒室容積對(duì)比，可以看出實(shí)際壓縮比大于幾何壓縮比。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比就不再成立了。

比如一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的幾何壓縮比是9: 1，氣缸容積是500cc，燃燒室容積是55.6cc，但是因?yàn)榭諝馐翘崆皦嚎s的，實(shí)際進(jìn)入氣缸的空氣是600cc，所以600/55=11，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際壓縮比是11:1。

采用阿特金森循環(huán)(米勒循環(huán))技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)

阿特金森循環(huán)(米勒循環(huán))發(fā)動(dòng)機(jī)的原理是在進(jìn)氣沖程結(jié)束后，進(jìn)氣門延遲關(guān)閉，這樣當(dāng)活塞上行時(shí)，就會(huì)"吐槽"一些空氣，然后關(guān)閉進(jìn)氣門。進(jìn)氣門關(guān)閉后，氣缸才真正開始實(shí)際的壓縮沖程。這樣作功沖程就會(huì)比實(shí)際壓縮沖程長(zhǎng)，可以理解為爆燃?xì)怏w產(chǎn)生的推力，可以把活塞向下推一小段距離，從而提高機(jī)械能轉(zhuǎn)換的效率。這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)單缸實(shí)際進(jìn)氣量小于單缸最大容積，所以實(shí)際壓縮比小于幾何壓縮比。這種發(fā)動(dòng)機(jī)一般用于混合動(dòng)力車，如豐田D4-S 2.0混合動(dòng)力車。

例如，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的幾何壓縮比為13: 1，氣缸容積為500cc，燃燒室容積為37.1cc，但是，因?yàn)橛行┛諝馐?吐槽"，如果吐出100cc，實(shí)際進(jìn)入氣缸的空氣是400cc，那么400/37.1=10.8，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際壓縮比是10.8:1。

看到這里，你應(yīng)該明白你看到的發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比參數(shù)是"假"，而真實(shí)壓縮比是：增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際壓縮比大于幾何壓縮比，阿特金森循環(huán)(米勒循環(huán))發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際壓縮比小于幾何壓縮比。

現(xiàn)在很多發(fā)動(dòng)機(jī)都采用可變氣門正時(shí)技術(shù)。通過改變氣門的開啟和關(guān)閉時(shí)間，很容易在奧托循環(huán)和阿特金森循環(huán)(米勒循環(huán))之間切換，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比隨時(shí)變化，但變化不大。這樣可以在保證發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的前提下，盡可能的提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。

汽油為什么會(huì)爆燃？

說完壓縮比，讓我們來談?wù)劄槭裁雌蜁?huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸里爆炸。

汽油機(jī)爆燃是指火花塞點(diǎn)燃后，在火焰到達(dá)之前，其余混合氣被點(diǎn)燃的自燃現(xiàn)象。爆燃是汽油機(jī)常見的異常燃燒(另一種是表面點(diǎn)火)。正常燃燒時(shí)，火焰要從點(diǎn)火中心(火花塞)開始，以30 ~ 70 m/s的速度向整個(gè)燃燒室蔓延，爆燃時(shí)缸內(nèi)多個(gè)點(diǎn)同時(shí)著火，局部壓力和溫度急劇升高，壓力波在缸內(nèi)高頻振蕩，強(qiáng)爆燃時(shí)火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤蛇_(dá)1000 m/s。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重爆燃時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速下降，工作不穩(wěn)定，發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)嚴(yán)重，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱冒黑煙，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生高頻金屬敲擊聲。高速高負(fù)荷下持續(xù)劇烈爆震會(huì)燒壞火花塞和活塞，嚴(yán)重的甚至?xí)荡飧缀桶l(fā)動(dòng)機(jī)缸體。所以在使用中要注意避免發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃的發(fā)生。

引起爆燃的因素很多，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比過高、燃燒室積碳過多、汽油標(biāo)號(hào)過低、點(diǎn)火提前角過小、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高，其中發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比和汽油標(biāo)號(hào)是兩個(gè)重要因素。

當(dāng)壓縮比過高時(shí)，氣缸內(nèi)的混合氣被大大壓縮。根據(jù)克拉珀龍方程，混合物的溫度會(huì)急劇上升。如果達(dá)到汽油的自燃點(diǎn)，汽油不用火花塞就會(huì)自己燃燒。這是一個(gè)不受控制的燃燒過程，會(huì)在缸內(nèi)形成多個(gè)著火點(diǎn)，從而造成發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重異響和抖動(dòng)。

一般來說，汽油標(biāo)號(hào)越高，抗爆性越好。那么這種抗爆性能意味著什么呢？我覺得是汽油的自燃點(diǎn)。高抗爆性和高自燃點(diǎn)；如果抗爆性低，自燃點(diǎn)將會(huì)低。也就是說，高級(jí)汽油的自燃點(diǎn)高，低級(jí)汽油的自燃點(diǎn)低。因此，當(dāng)?shù)图?jí)汽油在氣缸中被壓縮時(shí)，更容易達(dá)到自燃點(diǎn)而爆燃。

因此，要降低發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃的概率，降低壓縮比、提高汽油標(biāo)號(hào)、降低缸溫、降低混合氣濃度都是行之有效的方法。其中，降低壓縮比，提高汽油標(biāo)號(hào)不符合發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，但可以降低缸溫，降低混合氣濃度，使高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用低標(biāo)號(hào)汽油。

壓縮比與汽油等級(jí)的關(guān)系

壓縮比確實(shí)可以作為判斷發(fā)動(dòng)機(jī)燃料等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)之一。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，壓縮比在8以下的發(fā)動(dòng)機(jī)可以燃用90號(hào)汽油，壓縮比在9以下的發(fā)動(dòng)機(jī)可以燃用93號(hào)汽油，壓縮比在9以上的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該燃用97號(hào)汽油。其實(shí)這個(gè)數(shù)據(jù)和廠家給出的數(shù)據(jù)并不一致。比如大部分發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比都在9以上，但是大部分廠家標(biāo)稱可以加93 #汽油，甚至很多壓縮比為10的發(fā)動(dòng)機(jī)都可以使用93 #汽油。比如東風(fēng)標(biāo)致 2.0發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比高達(dá)11，還說可以用93 #汽油。一個(gè)更極端的例子是馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)，壓縮比高達(dá)14:1(國(guó)內(nèi)為13:1)，但仍可使用92號(hào)汽油；還有三菱 EVO，它的壓縮比只有8.8，但廠家還是要求必須使用97以上的燃料。原因是什么？

一個(gè)

如前所述，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際壓縮比與幾何壓縮比不同。在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，實(shí)際壓縮比大于幾何壓縮比，所以使用的汽油標(biāo)號(hào)高于理論上可以得到的；另一方面，在使用阿特金森循環(huán)(米勒循環(huán))的發(fā)動(dòng)機(jī)上，實(shí)際壓縮比小于幾何壓縮比，所以可以使用低于理論的汽油牌號(hào)。這就是為什么創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)還能使用93號(hào)汽油，而三菱EVO(渦輪增壓)必須使用97號(hào)汽油的原因。

2

如今，許多發(fā)動(dòng)機(jī)使用稀薄燃燒技術(shù)。簡(jiǎn)單來說，稀燃技術(shù)就是讓缸內(nèi)的可燃混合氣在很稀的狀態(tài)下燃燒，主要起到節(jié)油減排的作用。由于噴入氣缸的可燃混合物濃度低，不易點(diǎn)燃，所以耐高溫高壓能力強(qiáng)。因此，即使采用高壓縮比，壓縮后的混合物也有較高的溫度和壓力，但由于混合物濃度較低，不會(huì)輕易燃燒。

三

發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)直噴技術(shù)。缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油是在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮端噴入氣缸的。因?yàn)槠偷恼舭l(fā)和霧化會(huì)吸收一部分熱量，會(huì)降低缸內(nèi)溫度，從而降低混合氣自燃的概率。

四

現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)采用特殊的燃燒室結(jié)構(gòu)，使得混合氣在缸內(nèi)形成一定的渦流，會(huì)降低混合氣自燃的概率；有些發(fā)動(dòng)機(jī)采用特殊的活塞形狀，混合氣在缸內(nèi)分布不均勻，也有助于降低自燃的概率。

老后坪店

今天美國(guó)的汽車不能再用舊的經(jīng)驗(yàn)來使用和維護(hù)了。就像選汽油一樣，之前的經(jīng)驗(yàn)完全不適用。如果堅(jiān)持涂抹，只會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成很大的傷害。最好的方法是跟隨制造商的說明手冊(cè)。因?yàn)閺S家根據(jù)油品需求和國(guó)內(nèi)路況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)和壓縮比進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，所以廠家推薦的燃油標(biāo)號(hào)是經(jīng)過實(shí)踐中的實(shí)驗(yàn)和測(cè)試最終確定的。雖然壓縮比還是那么高，我們可以不要單純通過壓縮比來盲目決定加多少標(biāo)號(hào)油。