挤压与膨胀中的秘密 解读发动机压缩比

  再提一个问题，您想过为什么汽油发动机压缩比要低于柴油发动机的压缩比吗？这样的一个问题还得先从它们平时吃什么说起。

  从两个发动机的名字我们就能够准确的看出他们吃什么，那就是汽油和柴油，而汽油和柴油都是由成分为碳和氢两种元素的烃类化合物组成的。汽油是由5-9个碳分子的烃类组成，而组成柴油的烃类的碳原子数则有10-20个，由于汽油分子比柴油要小，所以汽油的挥发性更好，燃烧速度也更快，我们把汽油好比一堆柳絮，可以被吹散在空气中慢慢飘落，而柴油则好像一块木头，怎样扔起来都会做自由落体运动。

  正是因为二者的化学性质不同，使得柴油的自燃点比汽油更低，所以柴油可以在高温度高压力的气缸中自燃；而汽油机如果采用压燃方式，就必须要有更高的压力，从而得到更高的温度才能点燃，但因为汽油容易挥发，挥发时又会吸收大量的热，这就再次增加了压燃的难度，所以用火花塞点燃是最适合的方式。汽油比柴油燃烧的更快，所以把汽油放在高温度高压力的环境下太威猛，机体受不了这种火药脾气，所以要降低气缸的压力，而用火花点燃时，缸内火焰是以“波”的形式蔓延燃烧，这也就避免了爆燃形成的冲击；而柴油在高温度高压力空气中，多处同时燃烧形成火焰，也就是以爆燃的方式（和汽油机的“爆震”相似）做功，工作状态比较粗暴，但因为柴油燃烧较慢，所以虽然燃烧的开始很剧烈，但燃烧时间还是要长于汽油机的。所以也就出现了汽油发动机的压缩比要比柴油发动机的压缩比小的现象。

  SKYACTIV-G发动机拥有汽油机中罕见的高达14：1压缩比，这套动力系统投放北美市场以来，获得了不少好评，不过能在投放市场第一年就入选沃德十佳，其实力确实不容小觑。

  真正意义上完全采用SKYACTIV技术的汽油机搭载在2012年上市的北美版马自达CX-5上，压缩比为13:1，可以在一定程度上完成这么高的压缩比，和这台发动机采用4-2-1排气、独特设计的燃烧室等不无关系。

  SKYACTIV-D发动机也就是SKYACTIV中的柴油机（diesel）系列，尽管它的压缩比达到了有史以来柴油机最低的14——居然和那台汽油机的设计压缩比一样，但较之先期普通柴油机减少20%的燃油消耗也说明SKYACTIV-D发动机确实在经济性上确实有过人之处。

  由于压缩比相比来说较低，因此燃油和空气混合气在被压燃时，得到了更好的混合，因此燃烧的效率也更高，这不但提升了柴油机的燃料经济性，同时也减少了氮氧化物和颗粒物的排放——SKYACTIV-D发动机不费太多力气就能够完全满足严苛的欧6排放标准。同时，更低的压缩比相对也降低了对缸体、活塞、连杆等部件的强度要求，这能更加进一步提高发动机的轻量化程度，减低整车重量。

  这篇文章我们大家一起揭开了压缩比的秘密，了解了压缩比不是越大越好，明白了汽油发动机和柴油发动机压缩比不同，以及增压发动机为什么比自然吸气发动机压缩比小的原因。近期还有更多的发动机重要数据以新的形式带您回顾，请您持续关注科技，让我们大家一起揭开这其中的秘密。（文/汽车之家任飞）

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