許多車主老爺們都知道，汽油標(biāo)號其實與發(fā)動機的壓縮比有關(guān)，發(fā)動機的壓縮比越高，所需的汽油標(biāo)號也就越高。但這個理論在目前市面上的發(fā)動機參數(shù)上似乎已經(jīng)失效，一些標(biāo)注高壓縮比的發(fā)動機同樣也可以用低標(biāo)號汽油，反而一些低圧縮比發(fā)動機卻要使用高標(biāo)號汽油。這究竟是怎么一回事呢？

今天泰哥就來跟各位老爺聊聊關(guān)于發(fā)動機壓縮比和汽油的這些事。

壓縮空氣的藝術(shù)

目前市面上對于小排量發(fā)動機功率需求愈發(fā)苛刻，于是許多工程師便動起了壓縮比的腦筋。

什么是壓縮比

汽缸壓縮前的體積與壓縮之后的油氣混合氣體體積的一個比值。簡單來說就是活塞下止點的氣缸容積與活塞上止點的氣缸容積比值。比如活塞下止點汽缸容積為10，活塞上止點時容積為1，那么發(fā)動機壓縮比就是10：1。

壓縮比越大越好？

對于壓縮比的話題，許多老爺覺得一定是壓縮比越大越好，這樣發(fā)動機動力更足燃燒更充分。這種說法的確沒錯，但目前材料學(xué)上也限制著發(fā)動機壓縮比的額定大小，具體怎么回事我們繼續(xù)往下看。

對于發(fā)動機而言，壓縮比越大就意味著油氣壓力更大，而壓縮溫度也越高。這樣帶來的好處就是油氣混合物燃燒更充分，點火瞬間可以釋放更大的動能。外在表現(xiàn)上就是發(fā)動機動力更大，更省油。但壓縮比并不能無限增大，對于壓縮比較大的發(fā)動機而言，過高的壓縮比更容易降低穩(wěn)定性：即過熱的氣缸部件更容易發(fā)生變形、燃油更容易出現(xiàn)“早燃”發(fā)生爆震、散熱系統(tǒng)必須做的更大等等因素。

所以目前市面上大部分車輛發(fā)動機壓縮比都不會超過15:1的原因就在這里。（當(dāng)然，實驗室內(nèi)極限35:1的壓縮比泰哥這邊就不聊了，畢竟不實用。）

發(fā)動機壓縮比也有“造假”

前面泰哥與老爺們聊得發(fā)動機壓縮比參數(shù)都成為“幾何壓縮”或者“靜態(tài)壓縮”的壓縮比參數(shù)，這種通過簡單粗暴的“氣缸最大容積與最小容積比值”來說話放在以前還是比較可行的。

但現(xiàn)在許多發(fā)動機新技術(shù)的應(yīng)用，比如老爺們熟知的發(fā)動機增壓、可變氣門正時（VVT）以及現(xiàn)在老爺們既熟悉又陌生的阿特金森循環(huán)技術(shù)等應(yīng)用后，原本我們可以通過計算得出的發(fā)動機幾何壓縮比就與實際壓縮比參數(shù)出現(xiàn)一定的誤差與出入了。那么“阿特金森循環(huán)”對壓縮比參數(shù)到底會有哪些影響，泰哥就從兩種常見的發(fā)動機制式上跟老爺們說一下技術(shù)改變對壓縮比的影響。

渦輪增壓&機械增壓

隨著排放法規(guī)與燃油經(jīng)濟性規(guī)定愈加嚴(yán)格，越來越多廠商開始使用增壓技術(shù)來增加發(fā)動機功率，增壓器通過預(yù)先將空氣壓縮后送入氣缸的動作，就會讓實際進入氣缸的空氣量多于自然負(fù)壓吸入的空氣量，這樣一來實際壓縮比要大于計算出的幾何壓縮比。發(fā)動機的壓縮比參數(shù)就出現(xiàn)了“出入”不再真實。

我們來舉個例子，如果一臺發(fā)動機的氣缸容積為500cc，壓縮后容積是55.6cc，那么幾何壓縮比計算下來是9:1。這時增壓器工作，預(yù)先將空氣壓縮后供入氣缸，如果預(yù)設(shè)為0.8bar的壓力值，那么實際進入氣缸的空氣就是900cc。換算下來900/55.6=16.2，那實際發(fā)動機壓縮比就到了可怕的16.2:1。

阿特金森循環(huán)技術(shù)

阿特金森循環(huán)的原理就是在發(fā)動機吸氣行程結(jié)束后，在壓縮行程初段，氣門沒有關(guān)閉，故開始一段壓縮行程并不是真正的壓縮行程，因此，壓縮行程到行程頂點的實際混合氣壓力，沒有名義壓縮比顯示得那么高。顯然，在壓縮行程初段，進氣門仍然開啟，會導(dǎo)致“漏氣”。

所以阿特金森循環(huán)壓縮比大于實際壓縮比，有很高的名義壓縮比，也可以用低標(biāo)號汽油，因為實際壓縮比沒有名義壓縮比顯示得那么高。

同樣舉個例子，發(fā)動機幾何壓縮比為13：1，氣缸容積為500cc，燃燒室容積為37.1cc。但由于空氣被“吐出”一部分，假定被吐出50cc，所以實際進入氣缸的空氣為450cc，那么450/37.1=12.1，實際壓縮比為12.1:1。

現(xiàn)在的很多發(fā)動機都采用了可變氣門正時技術(shù)，通過改變氣門的開關(guān)時刻，可以輕易的在奧托循環(huán)（傳統(tǒng)閉環(huán)）與阿特金森循環(huán)之間切換，所以發(fā)動機的壓縮比也是隨時變化的，只不過變化的幅度不大。這樣可以在保證發(fā)動機動力的前提下，盡可能的提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性。

看到這里，老爺們應(yīng)該明白了吧。發(fā)動機壓縮比參數(shù)是“造假”的，真實的壓縮比是：增壓發(fā)動機實際壓縮比大于幾何壓縮比，阿特金森循環(huán)發(fā)動機實際壓縮比小于幾何壓縮比。

高壓縮比的代價“燃油早燃”

說好了壓縮比對于發(fā)動機參數(shù)的影響，泰哥再從實際生活應(yīng)用來說說壓縮比對于發(fā)動機的這些潛在“傷害”。

“燃油早燃”=爆震

對于發(fā)動機爆震，從微觀上講就是火花塞點火后，在火焰還沒完全點燃?xì)飧變?nèi)燃油混合氣時就發(fā)生然后混合氣自燃的現(xiàn)象，而爆震就是燃油出現(xiàn)“早燃”的一種發(fā)動機不正常燃燒后產(chǎn)生的爆炸震動。

發(fā)動機正常點火燃燒時，火花塞產(chǎn)生高壓電弧點燃燃油混合氣，并以30～70 m/s的速度點燃整個燃燒室內(nèi)油氣。而在爆震時氣缸內(nèi)多處同時起火，導(dǎo)致氣缸局部壓力和溫度猛增，出點火速度可達(dá)1000 m/s燃燒壓力波會在氣缸內(nèi)高頻振蕩。發(fā)動機功率和轉(zhuǎn)速下降，發(fā)動機抖動嚴(yán)重，并會使發(fā)動機過熱、冒黑煙，發(fā)動機產(chǎn)生高頻金屬敲擊聲（也就是敲缸）。在高轉(zhuǎn)速高負(fù)荷下發(fā)生爆震，就非常容易燒熔火花塞及活塞，嚴(yán)重時還會引起爆缸的情況。

這兩種情況極容易導(dǎo)致“爆震”

引發(fā)爆燃的因素很多，發(fā)動機壓縮比過高、燃燒室積碳過多、汽油標(biāo)號過低、點火提前角過小、發(fā)動機溫度過高等，其中發(fā)動機壓縮比和汽油標(biāo)號最容易引起爆震發(fā)生。

壓縮比過高

氣缸內(nèi)的混合氣被壓縮越小，根據(jù)克拉柏龍方程，混合氣的溫度會急劇升高，如果達(dá)到汽油的壓縮閃點，汽油就會不經(jīng)過火花塞點燃自行燃燒，這是一種不受控制的燃燒過程，會在氣缸內(nèi)形成多個著火點，從而引發(fā)發(fā)動機嚴(yán)重的異響和抖動。

汽油標(biāo)號過低

一般汽油的標(biāo)號越高，抗爆性越好，那么這個抗爆性究竟指的是什么呢？就是汽油的自燃點?？贡愿?，壓縮閃點就高；抗爆性低，壓縮閃點就低。高標(biāo)號的汽油壓縮閃點高，低標(biāo)號的汽油壓縮閃點低，所以，低標(biāo)號的汽油在氣缸內(nèi)被壓縮時更容易達(dá)到自燃點而發(fā)生爆燃。

所以，要降低發(fā)動機爆震的概率，降低壓縮比、提高汽油標(biāo)號、降低氣缸溫度、降低混合氣濃度都是行之有效的方法。其中降低壓縮比和提高汽油標(biāo)號不符合發(fā)動機的發(fā)展趨勢，而降低氣缸溫度、降低混合氣濃度是可以實現(xiàn)的，這樣就可以使高壓縮比的發(fā)動機使用低標(biāo)號的汽油。

燃油和壓縮比的復(fù)雜關(guān)系

首先和老爺們說明的是，壓縮比確實能作為判斷發(fā)動機采用燃油標(biāo)號的依據(jù)之一，目前大多數(shù)廠家都是標(biāo)稱可以加92號汽油的，甚至許多壓縮比達(dá)到10的發(fā)動機，也可以采用93號汽油。而三菱的CT9A，它的壓縮比只有8.8，但廠家仍然要求必須使用95號以上的燃油。這究竟是什么原因呢？

1、增壓發(fā)動機

實際壓縮比大于幾何壓縮比，所以使用的汽油標(biāo)號要高于理論上可以使用汽油標(biāo)號；而在使用了阿特金森循環(huán)（米勒循環(huán)）發(fā)動機上，實際壓縮比小于幾何壓縮比，所以可以使用低于理論上的汽油標(biāo)號。

2、FSI稀薄燃燒技術(shù)

稀燃技術(shù)簡單的講就是讓氣缸內(nèi)可燃混合氣在很稀的狀態(tài)下燃燒，主要起到節(jié)油降低排放的作用。由于噴進氣缸中的可燃混合氣濃度較稀，自身就不易點燃，因此抗擊高溫高壓的能力很強，所以即使使用了高壓縮比，壓縮后的混合氣溫度壓力都很高，但是由于混合氣濃度較低，也不會輕易燃燒。

3、缸內(nèi)直噴技術(shù)

燃油在氣缸壓縮末端噴入氣缸的，由于汽油的蒸發(fā)、霧化會吸收一定的熱量，所以會降低氣缸內(nèi)的溫度，從而降低混合氣早燃的概率。

4、異型燃燒室結(jié)構(gòu)

異型燃燒室結(jié)構(gòu)會使混合氣在氣缸內(nèi)形成一定形狀的渦流，使缸內(nèi)散熱更加充分混合氣在氣缸內(nèi)不是均勻分布的，也有助于降低爆震概率。

最后說兩句：

現(xiàn)在的汽車技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，對于一些老黃歷式的保養(yǎng)方法已經(jīng)完全不適用了。燃油標(biāo)號的選擇上，老黃歷已經(jīng)無法使用了。如果硬要套用，只會對發(fā)動機造成巨大的傷害。雖然壓縮比還是那么高，但是我們不能盲目的簡單以壓縮比來確定加多少標(biāo)號油。