发动机的新技术：可变压缩比发动机 [复制链接]

衡量汽车发动机性能指标有一个重要的参数，叫做压缩比。汽车发动机是一部复杂的能量转换机器，依靠燃油燃烧作功。燃油在气缸（1）内燃烧，化学能变成热能，高温高压气体迫使活塞（2）在气缸中作直线运动，通过连杆（3）连接曲轴（4），使曲轴作旋转运动而输出动力。活塞在气缸中作往复直线运动有两个上下端点，人们将上端点称为上止点（图示A），下端点称为下止点（图示B）。 

1 气缸 2 活塞 3 连杆 4 曲轴 

　　活塞从上止点移到下止点所经过的气缸容积称为气缸工作容积。用V1表示。 

　　活塞在上止点时，活塞顶上面的空间称为燃烧室，它的容积叫燃烧室容积。用Vc表示。 

　　活塞在下止点时，活塞顶上面的整个空间容积，它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，称为气缸总容积。用Va表示，即Va＝V1＋Vc。  

　　有了上述三个概念，就引出一个“压缩比”的名词了。压缩比就是指气缸总容积与燃烧室容积的比值，它表示活塞从下止点移到上止点时气缸内气体被压缩的程度。压缩比用ε表示，即压缩比（ε）＝Va/Vc。 

　　汽油发动机是点燃式，压缩比低；柴油发动机是压燃式，压缩比高。轿车的汽油发动机压缩比是8－11，柴油发动机压缩比是18－23。 

　　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，作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。 

　　近年绅宝（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，并辅以机械增压器以实现大功率和高扭矩输出。绅宝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。