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为什么马自达压缩比13:1可以使用92号汽油,大众压缩比不到11:1却要求用95?
汽油主要由异辛烷和正庚烷分子组成,异辛烷燃点四百多度,正庚烷燃点两百多度,和柴油差不多。
标号更高的汽油,异辛烷成分多,辛烷值高,抗燃爆性能强,因为汽油机气缸压缩带来的升温,达不到其燃点。
我们知道空气被压缩,就会升温,压缩越多,升温越高。
涡轮增压发动机因为涡轮鼓风机的存在,进入气缸的空气压力大于一个大气压,而自然吸气发动机因为进气道阻尼,进入气缸的空气压力小于一个大气压,即进气行程的气缸是负压,而涡轮增压发动机在进气行程的气缸是正压,也可以理解成涡轮增压发动机在进气阶段已经存在预压缩,考虑到进气阶段自然吸气发动机气缸负压,涡轮增压发动机的预压缩与之相比更加显著。
因此,如果气缸的压缩比相同,那么涡轮增压发动机真实的空气压缩比大于自然吸气发动机,气缸内空气在压缩行程阶段升温会显著得多,更容易燃爆,所以涡轮增压发动机的压缩比一定低于自然吸气发动机。这和技术高低无关。
发动机压缩比越高理论上需要使用更高标号的汽油以避免爆震,但是马自达的发动机压缩比达到了13却仍可以使用92号汽油,这听起来让人感觉匪夷所思,莫非又有什么黑科技?其实这也不算什么黑科技,说到底还是从技术上避免了爆震的产生。
汽油发动机在排气门打开的时候其实气缸里其实还是有不小的压力的,最明显的特征就是拆掉排气歧管后发动机排气声音特别响亮还伴随有喷火,而此时活塞已经开始上行了,这部分剩余压力就浪费掉了。如果能把这部分能量也利用起来那么肯定会提高燃油利用率。想用到这部分能量也很简单,只需要把气缸行程增加就行了,这样混合气有了充分的膨胀空间,就可以推动活塞运行更远的距离。
但是这样做会导致发动机压缩比增加,因为气缸行程加长了。在吸气冲程肯定吸入更多的空气,压缩冲程末端混合气仍然有很高的爆震倾向,所以需要一种设计,在吸气冲程让活塞运行距离更短,吸入有限的气体,然后在做功冲程让活塞运行距离更远,充分利用废气的压力。这个发动机就是我们常说的阿特金森循环发动机。就像上图那样工作。
但是从物理上实现阿特金森循环需要复杂的结构,结构越复杂不稳定因素越多而且成本也越高,所以马自达使用了一个小技巧在使用传统曲柄连杆机构的情况下等效实现了阿特金森循环。那就是通过电控的进气门正时调节机构控制进气门的关闭时间来实现等效的阿特金森循环。
在进气冲程这台压缩比13的发动机活塞下行,吸入13份空气,然后压缩冲程活塞上行,这时候如果进气门关闭的话气缸里就要压缩13份气体,这时候别说92号汽油了,就是95号汽油也够呛,因为压缩比太大了,很容易就会爆震。所以马自达在压缩冲程开始的时候会推迟关闭进气门,活塞上行时会把一部分空气从进气门重新推出去,比如推出去了3份气体后进气门才关闭,这时候气缸里只有10份气体。这不就相当于一台压缩比为10的发动机么,92号油完全可以伺候。然后活塞继续上行,喷油嘴喷油、火花塞点火,混合气的压力推动活塞运行到下止点,本来13份混合气燃烧膨胀的空间拿来给10份混合气燃烧膨胀了,相当于变相提高了10份混合气燃烧的膨胀空间。
所以说马自达13压缩比的发动机使用92号汽油从本质上来说压缩冲程末端实际压缩的混合气体积才是重点。
为啥马自达压缩比13:1可以使用92号汽油,大众压缩比不到11:1却要求用95?其实大众完全可以用92号汽油,只是双方对于汽油标号的要求不一样。但是无论是大众的EA211还是马自达的创驰蓝天,都是加92号油的粗粮也可以,但是加95号油动力更强更省油的典型。
马自达的创驰蓝天发动机在国内的压缩比高达13:1,在国外甚至达到了14:1,这是什么概念?就相当于14升的汽油和空气的混合气体,被压缩到了1升左右,压缩比越高,意味着发动机的效率和性能越好,但是压缩比也不是无限提高的,因为汽油高温易燃,压缩到极限汽油就会因为温度过高产生猛烈的燃烧,也就是所谓的爆震,爆震会严重影响发动机的工作寿命,所以在这种情况下,只能添加高辛烷值的高标号汽油来抑制爆震,降低点火提前角,达到理想的设计性能。但是为什么压缩比如此之高的马自达就可以使用92号汽油呢?那是因为马自达的创驰蓝天的发动机,压缩比并不是一直都是13:1。
准确的说13:1是创驰蓝天系列发动机的最高压缩比,也就是理论上的最高性能,但是这个压缩比在我国,只能短时间保持,大部分时间,创驰蓝天发动机的压缩比只有10.5:1,这才是创驰蓝天可以使用92号汽油的奥秘。为了解决这个问题,马自达就采用了米勒循环与奥托循环双模切换的方式,只有发动机进入高负载工况的时候,发动机才会切换为压缩比达到13:1的奥托循环,而当发动机处于部分负载工况时,发动机只会运转在米勒循环模式,这时候压缩比和其他的家用车差距不大。
另外,为了抑制爆震,马自达的工程师确实下了很多功夫,在这方面,不得不佩服马自达的钻研精神。
比如超高压6孔缸内直喷技术,其喷油压力达到了20Mpa,远远高于一般的16Mpa,就像狙击***强大的初速,可以更精准的命中目标一样,带来的效果就是喷油快准狠,将汽油精确喷射到活塞凹孔附近,减少雾化时间,降低混合气体的温度,抑制爆震的产生。
再比如特殊设计的凹孔活塞,和普遍的活塞不同,马自达在活塞中间挖了一个凹孔,相当于给混合气体找了一个小窝,这样一来,高压喷射的混动气体就能够集中在凹孔内,缸内远端的气体浓度降低,方便混合气体更均匀地燃烧,减少爆震。
到此,以上就是小编对于无缝钢管不耐烧的问题就介绍到这了,希望介绍关于无缝钢管不耐烧的1点解答对大家有用。
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