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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?

常驻编辑 理财 2022-05-17 大众   直喷   汽油   米勒   压缩比   气缸   活塞   发动机   行程   温度   马自达
间接、而非直接的关系;所以可以得出两条结论如下3zF拜客生活常识网

压缩比高、不一定用高标号汽油,因为点火时的缸压、温度可能并不高;3zF拜客生活常识网

压缩比低、不一定用低标号汽油,因为点火时的缸压、温度可能比压缩比第的机器还高3zF拜客生活常识网

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马自达为抑制爆震所采取的手段

所以马自达发动机压缩比为13、却能烧92号汽油也不算稀奇,拿创驰蓝天2.5L发动机与大众2.0T发动机做比较,可以说在大多数工况下马自达2.5L的缸内压力都没有大众2.0T发动机那么高、温度也同样如此;这里面设计到一个概念就是BMEP、也就是运行时发动机的内部压力平均有效压力发动机输出的扭矩是成正比的;3zF拜客生活常识网

参考公式:输出扭矩=排量*平均有效压力3zF拜客生活常识网

马自达低输出扭矩=2.5L*平均有效压力3zF拜客生活常识网

大众高输出扭矩=2.0T*平均有效压力3zF拜客生活常识网

通过上面两个公式的对比,可以确定大众2.0T发动机在绝大多数工况下的缸内平均有效压力都大于马自达2.5L;上文已经提到,与爆震产生最直接关系的是混合气燃烧时缸内的温度与压力,可以说涡轮增压发动机在这两点上都比自然吸气要大,所以马自达发动机机械压缩比虽然高、但燃烧室的温度及压力却没有死压缩比的涡轮增压机那么恶劣,所以直喷、配合一些其它技术就能很好的抑制爆震了,直喷时代的到来、压缩比普遍提高了2、3个3zF拜客生活常识网

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缸内直喷对爆震的抑制:直喷发动机燃油喷射在燃烧室内,可以利用燃油的雾化吸热、从而降低燃烧室温度,也可以凭借丰富的燃油喷射策略通过燃油喷射来降低燃烧室温度,所以直喷机时代压缩比几乎都达到了11左右、还能烧92号汽油,歧管喷射、化油器时代压缩比到10就必须95号汽油了!3zF拜客生活常识网

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4-2-1排气对温度的抑制:对于绝大多数四缸发动机而言,发火顺序为1-3-4-2,对于传统的4-1排气歧管设计而言、容易形成一三缸的排气干扰,比如一缸燃烧完毕进入排气行程,而此时三缸才开始燃烧;而当三缸排气时、一缸的废气还没排完,这样一来三缸废气带来的压力就可能导致废气到灌回一缸,这样第一影响一缸新鲜空气的进入、其次影响热量的快速排出、容易形成热积累;所以4—2-1排气起到了加速排热、阻断热积累的作用(如上图所示一缸、四缸一路,二、三缸一路,从而避免了一三缸的排气干扰)!3zF拜客生活常识网

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凹孔活塞的应用:很多朋友对凹孔活塞可能不理解,实际上这凹孔活塞的设计是非常有意思的;抑制爆震用减压、降温方式是常规的,而如果换一种思路呢?既然我们都知道爆震是压燃、点燃对冲而形成,那么如果我们提高点燃火花传播速度呢?只要点燃的火花传播速度高于压燃火花传播速度,那么就能避免压燃、点燃的对冲,所以凹孔活塞就产生了(如上图所示),当压缩行程末尾时、混合气必然被压入这个小孔中,此时等于缩小了燃烧室、火焰传播半径降低火焰传播速度不变、而传播长度变短那么火焰传播时间就会缩短!这样一来就可以确保点燃火花传播的更快!3zF拜客生活常识网

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只要火花塞跳火产生的火花传播时间缩短、就能防止爆震的产生,因为混合气刚出现压燃就被点燃没了,所以凹孔活塞的设计其目的是加速点燃、实际上这就是个赛跑问题,这种理念受到温度、压力的影响小,即便温度已经高到足以产生压燃的趋势,但点燃的速度太快、压燃火点没来的及传播呢就结束了;所以这与雾化是否迅速、燃油喷射是否精准没有任何的关系,仅仅是点燃、压燃的一次赛跑问题;同样的设计理念还可以引申到F1领域的湍流喷射点火系统3zF拜客生活常识网

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F1赛车发动机1.6T,高压、高温、高转速、高负荷,压缩比高达16,这时候谈什么降温、减压抑制爆震都是毫无意义的,除了在燃料上下功夫之外,就只能在点燃火焰传播速度上做文章了,无非就是少量混合气在预燃烧室进行点燃、之后点燃的预混合气变成无数的着火点被吹入主燃烧室,传统的火花塞跳一个火星、点燃效果差,那么预燃烧室内被吹出的无数个火花就能迅速完成点燃,简单理解就是在压燃还没来得及完成时、混合气全部点燃,这就是赛跑思路对爆震另一种角度的抑制!

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