[汽車之家 技術] 經常關注汽車的朋友們想必對發動機壓縮比這個名字并不陌生，這東西聽起來確實有些枯燥。不過別擔心，這里是科技，不是各大搜索引擎里那些單調無趣的百科，這次讓我用白話帶您走近壓縮比，讓您不再被忽悠。
●發動機為什么要將氣體壓縮
“發動機為什么要將氣體壓縮”這是在了解壓縮比之前一個重要的問題，發動機將氣體壓縮是因為壓力升高可以讓氣體的密度變大，分子間的距離也就變小，這樣燃油分子和氧分子距離也就更近，燃燒速度就更快。
●什么是壓縮比
了解了為什么發動機要將氣體壓縮后，開始我們的壓縮比之旅吧。這次我們拋開一堆繁瑣的描述、讓人心煩的公式，整點簡單易懂的。好了，書歸正傳了，如果您在看這篇文章前問過“度娘”什么是壓縮比，相信您一定被弄暈乎了。放輕松，咱們來看點容易的，壓縮比遠沒有“維多利亞的秘密”那么神秘。如下圖所展示的，紫色部分為燃燒室容積，綠色部分為氣缸行程容積，壓縮比這玩意就是“（紫色+綠色）/紫色”。相信聰明的您一定懂了“壓縮比就是這氣缸總容積（黃色）與最小容積（紫色）的比值”。至于壓縮比的公式ε=Va/Vc，如果您愿意，完全可以扔給您的初中老師了。
●為什么要提高壓縮比
我知道大家對什么是壓縮比沒興趣，即使它們被我偽裝成了顏色搭配的問題。科技是為大家解決實際問題的，下面就讓我們理論聯系實際。相信您之前也或多或少聽過壓縮比這個名詞，仔細回想下，您買車時銷售代表是不是在忽悠時還說過“大哥，我家車好啊，發動機壓縮比特別高，比別的車高一倍”。既然銷售說高，那壓縮比肯定是好東西啊，我們先把銷售說的是否是實話的問題放在一邊，了解下為什么要提高壓縮比。
“壓縮比”顧名思義是個比值，它的變化會引起一系列連鎖反應。好吧，我又想說教了，咱們還是整簡單、實在的吧。簡單說，壓縮比在合適的范圍內提高，會使發動機的扭矩得到提高，對于我們來說也就是這車開起來更有勁兒。如果您覺得這么想還是浪費腦細胞，那不妨將它想成擠壓彈簧，越用力擠壓彈簧，彈簧的形變就越大，彈簧恢復原樣時的速度也就越快，力量也越大。同理，氣缸內的氣體被壓縮的越厲害，膨脹時產生的能量也就越大，我們的車也就更有勁兒。
我們拿個排量為499.5ml的汽油機做個例子，假設壓縮比是2:1，簡單刨除各種影響因素，活塞向下的壓力大概為510kg,當我們把壓縮比設為3:1，再簡單刨除各種影響因素，活塞向下的壓力大概為793kg！瞧，我們僅僅是將壓縮比提升了這么點，活塞向下的壓力就提升了283kg,將近二分之一。活塞這股向下的力反饋到駕車的您那里，會從原來的“推背感”變成“踹背感”。而一般的汽油發動機，壓縮比都在11以下，還是這個發動機，我們將壓縮比變為10:1，那活塞向下的力將達到2775kg。也就是壓縮比2:1時的5倍！現在您明白為什么要提升壓縮比了吧。
當然，請您注意：以上算法并不完全準確，其中未考慮進氣壓力由于節氣門產生的泵氣損失，燃燒室掃氣情況，非絕熱壓力轉換，以及空氣、燃油蒸汽和燃燒尾氣的比熱容等因素，而且不同工況下，燃油燃燒程度也不同，所以缸內壓力不能完全按照比例增長去分析，但這種趨勢是存在的，因而可以用來證明壓縮比給動力帶來的增加。
●為什么我們不馬上去提高壓縮比
看了上面的分析，您一定會琢磨，既然較高的壓縮比可以帶來巨大的動力收益，那么我們為什么不馬上找個店去提高壓縮比，把壓縮比值提高到20、30，甚至更高，怎么樣？如果您真這么想，我勸您還是先冷靜下。壓縮比提高的效果并不總是從“推背感”變成“踹背感”，也不是從一個人踹變成十個人踹這么簡單的效果。
這世上有許多劍，壓縮比這玩意不幸也是把雙刃劍。相信您一定聽過爆震這個詞，簡單說爆震就是不正常燃燒所導致的燃燒室內壓力失常。您可以理解為發動機Hold不住了。而過高的壓縮比正是導致發動機Hold不住的因素之一。
雖然現代汽油發動機的壓縮比越來越高，但這是在科技不斷發展，且汽油標號也越來越高的前提下提升的。這畢竟是一個過程，不是一蹴而就的。早期發動機技術不先進，氣缸不能承受太大壓強，而且即便發動機允許，市面上也沒有高標號的汽油或者不普及，例如八九十年代的北京吉普212和2020，壓縮比只有七點幾，可以燒75號油甚至更低，而引進的切諾基低于85號汽油就不正常工作。而且對于柴油機而言，更大的壓縮比也必然產生更高的壓強，對機件的堅固性也是一個考驗。所以在通常情況下，相同排量的發動機，壓縮比越高，其動力性和經濟性越好。但凡事有度，為追求高性能而單純提高壓縮比，又要其正常工作，其難度是呈幾何倍增的。現在您明白了吧，銷售說他家的車好，發動機壓縮比特別高，比別的車高一倍。這樣的鬼話肯定是忽悠您買車呢，別再被騙了。
相關鏈接：
尋找“罪魁禍首”詳解發動機爆震的原因
http://m.omaae.com/drive/200801/31794.html
●增壓發動機為什么比自然吸氣發動機壓縮比小
了解了上面壓縮比的問題后，有細心的朋友可能會問“增壓發動機為什么比自然吸氣發動機壓縮比小呢？”其實這個問題很好理解，我們都知道無論是機械增壓發動機還是渦輪增壓發動機都是通過不同手段“強迫”發動機吸入更多的空氣，也就是說發動機在吸氣階段吸入的空氣或混合氣本來就已被壓縮，在進入到氣缸進行到壓縮進程中，將被再次壓縮。這時壓縮比要調校的低一些，以保證在增壓之后，缸內壓力不會過高而發生“爆燃”的情況。
還用我們上面提到的彈簧舉例，增壓發動機在吸氣時就像是您用盡全力壓彈簧，當氣缸進入到壓縮進程中就像是一個胖子坐在了您身上，幫您一起壓彈簧，可想而知。這時如果不想點“辦法”，減輕點壓力，會是什么后果。
所以在改裝領域，將自然吸氣發動機加裝增壓器時，應當增加燃燒室容積，以降低壓縮比。而最直接的方法就是換裝更厚的缸墊。
相關鏈接：
解讀汽車增壓系統（上）概述及種類
http://m.omaae.com/tech/201107/223539.html
解讀汽車增壓系統（下）渦輪與機械增壓
http://m.omaae.com/tech/201107/223579.html
