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压缩比改造 决定高低

  • 2020-06-22
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压缩比攸关马力输出也决定引擎特性,压缩比B=(汽缸容积+燃烧室容积)/燃烧室容积,一个原厂引擎压缩比大都介于9~10:1,由于近期科技的发达、电脑控制系统的搭配,使得压缩比有逐渐提高的趋向。简单来讲,轻改装的NA引擎没有可程式电脑的搭配只要使用辛宛值95~98的汽油,即使压缩比做到10应该都没问题。如果使用更高压缩的活塞使压缩比达到11~11.5的话,由于高压缩带来的供油、点火爆震的问题,所以可程式电脑就变成不可或缺的配备。而零四专用NA引擎如果搭配辛烷值更高的赛车汽油且不在街道上使用,其压缩比可以达到13~15:1,这样的设定其实已相等于增压引擎打1 kg上下。
 

压缩愈高代表预压愈足够,当活塞到达上死点时爆炸所产生的压力也愈大,而热效率的提昇直接就增加马力的输出,所以每提昇一个单位的压缩比,引擎大约能增加3~5%的马力。当压缩比提昇到14:1 以上时,马力的线性输出曲线随即开始下降,因为过高的压缩已造成运转贯性的阻碍,再加上高压缩的爆震因素,需要克服的问题颇多,所以过高的压缩也是造成马力再次下降的导因,这是提高压缩比时不得不知的原理。

 压缩比改造 决定高低从这两张图中不难看出凹/凸顶活塞的差异,前者多半使用在涡轮增压引擎内,后者则为自然进气引擎改造场合中常出现。 

以应用来讲,使用高压缩凸顶活塞,最常遇见的损坏大多出现在最凸的边缘或气门沟的周边锐角较大、较薄的地方,原因在于爆炸的热传导被活塞上凸出或凹陷的地方所影响,造成热量无法平均的扩散,温度容易集中在较薄材质的部分,成为日后活塞毁损最大的主因。因此理想中的「活塞顶」设计应该愈平整愈好,凸顶的设计也应该拉缓凸起角度的弧线,减少锐角的产生,才能达到平均传递爆炸火焰的需求。
 

增压引擎使用的活塞则朝「低」压缩方向前进。低压缩的设计,并非如字面所言一直保持在低的範围运作,反而是为了配合增压后汽缸进入的大量空气所压缩下的结果,压缩比依然维持在12:1以上。为了机件的存活及耐久,降压缩是一种预负荷的做法。所以增压打的愈高、所使用的Turbo愈大,压缩比势必要降的更低,结果Turbo Lag更加严重。

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因此市售增压车款(如Saab、Volvo)则使用较高压缩、中增压的做法,来得到市区行驶的较好效率、空污排放低及减少Turbo Lag,成为好开自排Turbo车,不过这样的定律在缸内直喷技术慢慢导入引擎内后,涡轮车只能使用低压缩比的规定已被打破,许多原厂涡轮引擎的压缩比已达9.5以上,可获得极佳的低转速油耗经济性,并减少涡轮迟滞发生的机会,这也是过去从未想过的事情。

 压缩比改造 决定高低许多缸内直喷引擎的活塞顶部皆会有凹顶的设计,目的在使高压注入的油气可有气旋的效应,以使其得以与空气充份混合,才不会有燃烧不全的问题。 压缩比改造 决定高低透过加大燃烧室的做法也可降低压缩比,以为外挂涡轮作準备,此法适合于无法透过加厚汽缸床垫片的引擎中,例如Ford车款所搭载的Duratec HE引擎与Mazda车系所使用的MZR引擎。

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