為什么你的汽車壓縮比那么高，卻可以使用低標(biāo)號的汽油

很多老司機(jī)都知道，汽車用的汽油的等級和發(fā)動機(jī)的壓縮比有關(guān)。發(fā)動機(jī)壓縮比高就要用高標(biāo)號汽油，壓縮比低就要用低標(biāo)號汽油。但是這種體驗在現(xiàn)在很多車上效果并不好。一些壓縮比高的發(fā)動機(jī)可以使用低標(biāo)號汽油，而一些壓縮比低的發(fā)動機(jī)則需要高標(biāo)號汽油。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時氣缸的最大容積與活塞在上止點時氣缸的容積之比。比如活塞在下止點時氣缸容積是10，活塞在上止點時壓縮混合氣的容積是1，所以發(fā)動機(jī)壓縮比是10: 1。

發(fā)動機(jī)的壓縮比越大，意味著油氣混合氣的壓力和溫度相對更高，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火時，可以在極短的時間內(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)動力。一般來說，發(fā)動機(jī)的壓縮比越大，發(fā)動機(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)動機(jī)的壓縮比一般都在10: 1以上，有的發(fā)動機(jī)甚至做到了14:1(增壓式發(fā)動機(jī)

目前很多發(fā)動機(jī)都采用增壓技術(shù)，即將空氣壓縮后送入氣缸，這樣實際進(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)，再與燃燒室容積對比，可以看出實際壓縮比大于幾何壓縮比。這樣，發(fā)動機(jī)的壓縮比就不再成立了。

比如一臺發(fā)動機(jī)的幾何壓縮比是9: 1，氣缸容積是500cc，燃燒室容積是55.6cc，但是因為空氣是提前壓縮的，實際進(jìn)入氣缸的空氣是600cc，所以600/55=11，也就是發(fā)動機(jī)的實際壓縮比是11:1。

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

阿特金森循環(huán)(米勒循環(huán))發(fā)動機(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，就會"吐槽"一些空氣，然后關(guān)閉進(jìn)氣門。進(jìn)氣門關(guān)閉后，氣缸才真正開始實際的壓縮沖程。這樣作功沖程就會比實際壓縮沖程長，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。這臺發(fā)動機(jī)單缸實際進(jìn)氣量小于單缸最大容積，所以實際壓縮比小于幾何壓縮比。這種發(fā)動機(jī)一般用于混合動力車，如豐田D4-S 2.0混合動力車。

例如，一臺發(fā)動機(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，因為有些空氣是"吐槽"，如果吐出100cc，實際進(jìn)入氣缸的空氣是400cc，那么400/37.1=10.8，也就是發(fā)動機(jī)的實際壓縮比是10.8:1。

看到這里，你應(yīng)該明白你看到的發(fā)動機(jī)壓縮比參數(shù)是"假"，而真實壓縮比是：增壓發(fā)動機(jī)的實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)動機(jī)的實際壓縮比小于幾何壓縮比。

現(xiàn)在很多發(fā)動機(jī)都采用可變氣門正時技術(shù)。通過改變氣門的開啟和關(guān)閉時間，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)動機(jī)的壓縮比隨時變化，但變化不大。這樣可以在保證發(fā)動機(jī)動力的前提下，盡可能的提高發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。

汽油為什么會爆燃？

說完壓縮比，讓我們來談?wù)劄槭裁雌蜁诎l(fā)動機(jī)的汽缸里爆炸。

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

引起爆燃的因素很多，發(fā)動機(jī)壓縮比過高、燃燒室積碳過多、汽油標(biāo)號過低、點火提前角過小、發(fā)動機(jī)溫度過高，其中發(fā)動機(jī)壓縮比和汽油標(biāo)號是兩個重要因素。

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

一般來說，汽油標(biāo)號越高，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。高抗爆性和高自燃點；如果抗爆性低，自燃點將會低。也就是說，高級汽油的自燃點高，低級汽油的自燃點低。因此，當(dāng)?shù)图壠驮跉飧字斜粔嚎s時，更容易達(dá)到自燃點而爆燃。

因此，要降低發(fā)動機(jī)爆燃的概率，降低壓縮比、提高汽油標(biāo)號、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)號不符合發(fā)動機(jī)的發(fā)展趨勢，但可以降低缸溫，降低混合氣濃度，使高壓縮比的發(fā)動機(jī)可以使用低標(biāo)號汽油。

壓縮比與汽油等級的關(guān)系

壓縮比確實可以作為判斷發(fā)動機(jī)燃料等級的標(biāo)準(zhǔn)之一。根據(jù)以往的經(jīng)驗，壓縮比在8以下的發(fā)動機(jī)可以燃用90號汽油，壓縮比在9以下的發(fā)動機(jī)可以燃用93號汽油，壓縮比在9以上的發(fā)動機(jī)應(yīng)該燃用97號汽油。其實這個數(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)動機(jī)都可以使用93 #汽油。比如東風(fēng)標(biāo)致 2.0發(fā)動機(jī)壓縮比高達(dá)11，還說可以用93 #汽油。一個更極端的例子是馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī)，壓縮比高達(dá)14:1(國內(nèi)為13:1)，但仍可使用92號汽油；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

如前所述，發(fā)動機(jī)的實際壓縮比與幾何壓縮比不同。在增壓發(fā)動機(jī)中，實際壓縮比大于幾何壓縮比，所以使用的汽油標(biāo)號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)動機(jī)上，實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。這就是為什么創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī)還能使用93號汽油，而三菱EVO(渦輪增壓)必須使用97號汽油的原因。

2

如今，許多發(fā)動機(jī)使用稀薄燃燒技術(shù)。簡單來說，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，不會輕易燃燒。

三

發(fā)動機(jī)缸內(nèi)直噴技術(shù)。缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)的汽油是在發(fā)動機(jī)的壓縮端噴入氣缸的。因為汽油的蒸發(fā)和霧化會吸收一部分熱量，會降低缸內(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，會降低混合氣自燃的概率；有些發(fā)動機(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

今天美國的汽車不能再用舊的經(jīng)驗來使用和維護(hù)了。就像選汽油一樣，之前的經(jīng)驗完全不適用。如果堅持涂抹，只會對發(fā)動機(jī)造成很大的傷害。最好的方法是跟隨制造商的說明手冊。因為廠家根據(jù)油品需求和國內(nèi)路況對發(fā)動機(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)號是經(jīng)過實踐中的實驗和測試最終確定的。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)號油。