什么是压缩比（超高压缩比发动机）

　　序：在解析问题之前首先要了解什么是压缩比
　　燃油汽车装备的是活塞往复循环式内燃式热机，这种机器做功的基础是燃烧产生的热能，推动活塞在气缸内上下或左右的往复运转；与活塞连接的是发动机的曲轴，活塞的运转等于推动曲轴输出动力。活塞扫过的空间（行程）小于气缸总空间（容积）总容积活塞行程燃烧室容积总容积燃烧室容积压缩比
　　这就是压缩比的概念，但为什么要压缩呢？内燃机压缩的实际为进入气缸内部的空气，空气在压缩的过程中会出现分子的不规则碰撞摩擦；摩擦生热是最常见的物理现象，压缩的初衷就是为产生热能。
　　汽油机压缩比
　　15：1几乎是汽油内燃机的极限标准，大部分多点电喷机会在10：1左右，缸内直喷发动机的压缩比普遍为13：1左右。压缩比前面的数字越大则空气被压缩的程度也就越大，说白了就是空气被压得更狠一些；那么在压缩过程中就会产生更强烈的碰撞，产生的热能当然会更多。
　　简而言之，压缩比越高的发动机缸内温度与压力都会越高；高温是提高燃烧效率（扭矩）的基础，为什么这么说呢？
　　汽车与摩托装备的发动机均为四冲程机，运行步骤为以下四个步骤。进气喷油压缩蒸发燃烧做功排气吸气
　　最核心的步骤往往被认定为做功冲程，其实更重要的是压缩过程；因为液态燃油的燃烧速度很慢，只有蒸发为气态后才能在几十毫秒的刹那间，让燃油尽量的接近充分燃烧。
　　固定量的燃油燃烧程度越充分，转化出的热能当然也就越多，这些热能推动活塞曲轴运转最终创造的就是扭矩了。
　　也就是说热能越高扭矩越大，压缩蒸发的程度越理想则热能越高；那么在点火强度与燃烧效率相当的前提下，参与燃烧燃油多为气态当然会产生更大的扭矩了这就是汽油机要提高压缩比以升级蒸发效率的原因，但为何柴油机要下调呢？
　　柴油机压缩比
　　柴油内燃机的压缩比总是很高的，最高可以达到22：1，由此可见这种发动机的蒸发与燃烧效率都会非常高。但是最低的标准也可以低至8：1，不过平均还在1520：1的范围内，相比曾经普遍超20的标准可以说是越来越低了。
　　然而柴油机的压缩比降低不是机器本身的原因，而是客观因素导致的结果；因为压缩比过高温度就会越高，在标注你过高的温度中会产生一种比较麻烦的物质。
　　这种物质叫做NOx氮氧化物，它的危害在于会加速形成偏酸性的雨水；而酸性水对于土壤和农作物都会产生相当的影响，所以柴油汽车的主要尾气检测物就是NOx，但是为什么汽油机敢于升高呢？
　　原因有两点，首先是很容易理解的阈值；不超过某个标准则产生氮气在允许范围内，而超过某个标准就会超标了。
　　其次则是汽油机采用的是点燃式做功，燃油与空气会在压缩冲程中进行充分的混合，第三冲程才会开始做功压缩过程则为【预混合】。理想混合后的油气为扩散式燃烧，状态仅为与空气混合的区域进行氧化反应。
　　但是柴油发动机是压燃点火做功，依靠的是超高压缩比产生的高温，以超过柴油燃点的标准直接引燃（无需火花塞电出电弧引燃）；这种燃烧的方式类似于喷射式燃烧，产生的火焰温度是要高于汽油机的，标准可以超过600摄氏度。
　　空气中78的成分是氮气，氮气在高温环境中会与氧气（O2）产生化学反应；所以柴油机就会因燃烧温度过高而产生更多的NOx，而且过高的温度还会产生碳烟，其中的碳颗粒与胶质等物质混合后会成为积碳，排放出的部分就是PM2。5（颗粒物）。
　　综上所述，柴油发动机在不考虑排放物影响的前提下，以超高压缩比可以实现更大的扭矩，大扭矩提升的是低转速的马力；反之在必须考虑该问题的前提下，权衡的就是燃油经济性了，凡事总不能两全其美，基于呼吸的健康更重要，所以柴油机只能做出让步。
　　至于汽油机即使提升也很难达到柴油机的标准，因为过高的压缩比需要的是高密度的高标号汽油；标号越高的汽油燃烧的抗爆震能力就会越强，反之过低的标准就会越差。
　　如果压缩比与压缩温度过高的话，在压缩冲程中就会出现部分混合油气像柴油一样被压燃。
　　结果会是异常的磨损和噪音，发动机的使用寿命会大幅缩短；而即使能通过技术缓冲掉振动，并且能做到保证磨损可控，但能够接受使用高价格9598汽油的车主还是很少，所以汽油机的压缩比虽然在提升可不会更夸张了。
　　编辑：天和Auto汽车科学岛
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