压缩率

压缩率是内燃机中气缸和燃烧室在其xxx值和最小值时的比值。此类发动机的基本规格，以两种方式测量：静态压缩比，基于活塞处于其冲程底部时燃烧室和气缸的相对体积计算，以及燃烧室体积在活塞处于其冲程底部时活塞处于其冲程的顶部。动态压缩比是一种更高级的计算，它还考虑了在压缩阶段进出气缸的气体。

高压缩比是可取的，因为它允许发动机从给定质量的空气燃料混合物中提取更多的机械能，因为它具有更高的热效率。这是因为内燃机是热力发动机，更高的压缩比允许以更少的燃料达到相同的燃烧温度，同时提供更长的膨胀循环，产生更多的机械功率输出并降低排气温度。

在过去20年用于乘用车的汽油（汽油）发动机中，压缩比通常在8:1和12:1之间。一些生产引擎使用了更高的压缩比，包括：

• 1955年至1972年制造的汽车，专为高辛烷值含铅汽油而设计，压缩比高达13:1。
• 自2012年以来发布的一些马自达SkyActiv发动机的压缩比高达16:1。除了直接喷射外，SkyActiv发动机还通过改进排气扫气（确保进气冲程前气缸温度尽可能低）来实现与普通无铅汽油（英国为95RON）的压缩比。
• 丰田DynamicForce发动机的压缩比高达14:1。
• 2014款法拉利458Speciale的压缩比也为14:1。

当使用强制进气（例如涡轮增压器或机械增压器）时，压缩比通常低于自然吸气发动机。这是因为涡轮增压器/增压器在空气进入气缸之前已经压缩了空气。使用进气道燃料喷射的发动机通常比直接喷射发动机运行更低的增压压力和/或压缩比，因为进气道燃料喷射导致空气/燃料混合物一起被加热，从而导致爆震。相反，直接喷射发动机可以运行更高的增压，因为在没有燃料的情况下加热的空气不会爆炸。如果使用较低辛烷值的燃料，较高的压缩比会使汽油（汽油）发动机遭受发动机爆震（也称为爆震、提前点火或爆震）。如果不存在爆震传感器来修改点火正时，这会降低效率或损坏发动机。

柴油发动机比汽油发动机使用更高的压缩比，因为没有火花塞意味着压缩比必须提高气缸中空气的温度，以充分利用压缩点火来点燃柴油。直接喷射柴油发动机的压缩比通常在14:1和23:1之间，间接喷射柴油发动机的压缩比在18:1和23:1之间。

由于这些燃料的辛烷值较高，因此仅使用液化石油气（LPG或丙烷汽车气）或压缩天然气运行的发动机的压缩比可能更高。煤油发动机通常使用6.5或更低的压缩比。FergusonTE20拖拉机的汽油石蜡发动机版本的压缩比为4.5:1，适用于辛烷值介于55和70之间的拖拉机蒸发油。

赛车发动机通常使用高辛烷值汽油，因此可以使用更高的压缩比。例如，摩托车赛车发动机可以使用高达14.7:1的压缩比，而设计用于86或87辛烷值燃料的压缩比高于12.0:1的摩托车很常见。与汽油相比，乙醇和甲醇的压缩比明显更高。燃烧甲醇和乙醇燃料的赛车发动机通常具有14:1至16:1的压缩比。

大多数发动机使用固定压缩比，但可变压缩比发动机能够在发动机运行时调整压缩比。xxx台具有可变压缩比的量产发动机于2019年推出。可变压缩比是一种在内燃机运转时调整内燃机压缩比的技术。这样做是为了在不同负载下提高燃油效率。可变压缩发动机允许在上止点处改变活塞上方的容积。更高的负载需要更低的比率来增加功率，而更低的负载需要更高的比率来提高效率，即降低燃料消耗。对于汽车用途，这需要在发动机响应负载和驾驶需求而运行时完成。2019年的英菲尼迪QX50是xxx款使用可变压缩比发动机的商用汽车。

基于进行绝热压缩（即没有向被压缩的气体提供热能，并且任何温度升高仅由于压缩）和空气是理想气体的假设。然而，在大多数现实生活中的内燃机中，比热比随温度而变化，并且会出现与绝热行为的显着偏差。

上面讨论的静态压缩比——仅根据气缸和燃烧室容积计算——没有考虑在压缩阶段进入或离开气缸的任何气体。在大多数汽车发动机中，进气门关闭（密封气缸）发生在压缩阶段（即下死点后，BDC），这会导致一些气体通过进气门被推回。另一方面，进气口调整和扫气会导致比静态体积所暗示的更多的气体被困在气缸中。动态压缩比考虑了这些因素。更保守的进气凸轮轴正时（即在BDC之后不久），动态压缩比更高，而在更激进的进气凸轮轴正时（即在BDC之后），动态压缩比更低。无论如何，动态压缩比总是低于静态压缩比。是在当前温度下燃烧气体的比热比的多变值（这补偿了由压缩引起的温度升高，以及气缸的热量损失）在理想（绝热）条件下，比热比为1.4，但使用较低的值，通常在1.2和1.3之间，因为根据设计、尺寸和使用的材料，发动机的热损失量会有所不同。例如，如果静态压缩比为10:1，动态压缩比为7.5:1，则气缸压力的有用值为7.51.3×大气压或13.7bar（相对于大气压）。动态压缩比的两个修正对气缸压力的影响方向相反，但强度不同。具有高静态压缩比和较晚进气门关闭的发动机将具有类似于具有较低压缩但较早进气门关闭的发动机的动态压缩比。