柴油機比汽油機效率更高,因為他們使用高壓縮來點燃燃料。要計算發動機的壓縮比,工程師首先要計算出當活塞位于氣缸底部時,發動機中氣缸所能容納的容積。在發動機的一個沖程中,活塞從下往上運動,壓縮空氣和燃料的混合物。當活塞向下,因此還沒有被壓縮時,工程師需要計算活塞上升時,空氣燃料混合物被壓縮時,工程師需要計算氣缸的體積。例如,13:1的比率,這意味著當活塞向下時,發動機的容積是壓縮時的13倍。空燃混合氣的量不會改變,而是被簡單地壓入一個明顯更小的空間,從而產生大爆炸。
壓縮比適用于兩種內燃機,例如在現代車輛上柴油機利用壓縮來創造柴油點燃空氣燃料混合物的溫度,從而產生驅動車輛前進所需的動力。燃氣發動機中的高壓縮比通常會引起一個問題,即發動機爆震。另一方面,柴油發動機,設計用于高壓縮以發揮作用。燃氣發動機中13:1的比率被認為是高的,而柴油機的范圍可以從14:1到23:1,取決于類型。高壓縮比通過壓縮空氣和燃料,甚至比平均值更緊,從而產生更大的爆炸力。緊密的空氣燃料混合物的包裝有助于空氣和燃料更好地混合,當爆炸發生時,混合氣蒸發的更多。蒸發量越多是熱效率高的標志,這意味著發動機性能更好,而不需要太多額外的能量來獲得這種功率。燃氣發動機壓縮比較高的缺點發動機是否可能發生爆震或敲擊。當發生比預期更大的爆炸并導致活塞向上或向下移動過快時發生這種情況。會產生響亮的爆震噪音,如果不固定,連續發動機爆震會永久損壞發動機。使用辛烷值較高的氣體或爆震傳感器的汽車可以使用更高的壓縮比,但仍然無法匹配高比率的柴油機。
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