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【无往的回答(78票)】: 这样的问题最适合在和别人聊汽车淡逼时迅速拉升自己逼格了。 欢迎交流指正。 1.为什么汽油机会不断追求更高的压缩比？这个问题学过热力学的同学不难回答，原因是为了更高的热效率。汽油机的理论循环为Otto循环，压缩比与热效率的关系如下图。 更高的热效率有什么用？更高的热效率意味着要获得相同的动力输出，油耗会降低；油耗降低同时也意味着排放减少。  那么为什么汽油机的压缩比通常都在8-10左右，而柴油机的却能动不动就来个20以上？可以简单地这么理解，汽油的燃烧速度要比柴油快得多，过高的压缩比会加剧其燃烧速度，这样会短时内释放很多的能量，引起发动机爆震。爆震问题就是一直限制汽油机压缩比提高的最主要因素。 2. 柴油发动机为什么不断的降低压缩比？主要原因是排放法规的日益严格。  从上面的欧洲各个时期的法规可以看出，对NOx(氮氧化物）和PM（颗粒物)的要求是越来越严格，拿Euro 6与Euro 1相比，可以说是简直丧心病狂的地步，这对于汽车厂商来说压力不能说不大。从上面的欧洲各个时期的法规可以看出，对NOx(氮氧化物）和PM（颗粒物)的要求是越来越严格，拿Euro 6与Euro 1相比，可以说是简直丧心病狂的地步，这对于汽车厂商来说压力不能说不大。 NOx在柴油机中的排放量比较大。NOx是在高温完全燃烧状态下生成的，生成量随温度升高呈指数函数剧烈上升。降低NOx的最有效的方法是降低缸内最高燃烧温度，而降低缸内燃烧温度的一个行之有效的方法就是降低压缩比。 3.而第三个问题，两者未来是否会接近一致的压缩比？ 这个问题可以说是最适合和别人谈论汽车时提升逼格的问题。 既然柴油机和汽油机各有自己的优缺点，那为何不我们不脑洞大开，把它们整合成一个东西呢? 没有区别，那就根本不用讨论是否趋于一致的问题啦！ 这个问题，汽车工程师和科学家们早有想法并且尝试过。 来来，我们在装腔作势、脑洞大开之前，先踏实复习和分析一下汽油机和柴油机的一些东西。 汽油机，汽油从喷入进气歧管，汽油和空气一起进入气缸内压缩，混合气在被火花塞点燃之前可以看做是已经在气缸内被混合均匀，也就是混合气是均质的。 柴油机，进入气缸内被压缩的是空气，在压缩行程的快接近上止点时，喷入气缸内的柴油被压缩的高温空气点燃，也就是混合气是被压燃的。 接下来我们来看一种激动人心的概念燃烧技术--HCCI（Homogeneous charge compression ignition)，均质充量压燃。单单从名字上就可以看到其包含了汽油机和柴油机的两种特点，单单“均质压燃”这几个字说出去就足够装逼，相信我，除了学过内燃机的很少人知道这个。（好吧，学过内燃机的同学表示一点都不激动人心，这玩意从上世纪90年代不就开始有人玩了吗！）  从上图可以看出，HCCI发动机的燃油和空气的混合气是在燃烧之前是预混合的，这一点跟汽油机一样，这样能防止和柴油机一样生成碳烟；同时HCCI发动机没有火花塞等引燃装置，而是压燃的，这一点跟柴油机一样，同时HCCI发动机是稀燃并能保持比较低的燃烧温度，这样能减少NOx的生成。 所以这货根本就可以简单看成汽油机和柴油机的合体嘛！ 这种概念燃烧技术所包含的可能：
我们来看一些例子好了，拿出来跟人谈论提升逼格还是管点用的。
  2. 马自达表示，在其2017年的创驰蓝天 2代中，将会使用HCCI技术。而压缩比将从比一代使用阿特金森循环的14提升到使用HCCI技术的18。嗯，我看好你哦，马自达！希望不要再像昂克赛拉一样被你在中国队友给毁了。  【何先生的回答(6票)】: 汽油机追求高压缩比，个人认为是这样的： 1...由于汽油机引入直喷，而燃油直喷进入气缸能够吸收热量，降低汽油机的爆震倾向，所以直喷发动机能够适当的提高压缩比1~2个单位。 2...在严格的油耗法规下，适当提高汽油机压缩比能够提高燃烧效率，当然也就节油一些，提高压缩比带来的爆震问题，可以通过电控，标定来避过爆震点。 3....以前包括现在，歧管喷射的汽油机燃烧方式是均质当量比燃烧，混合气混合均匀，这样在燃烧的时候，混合气放热比较集中（虽然有火焰传播），导致缸内温度比较高，而且汽油机当量比燃烧以及低膨胀比使得排气温度也很高，所以爆震倾向很大，压缩比受限，现在如果引入直喷，能够实现稀薄燃烧的话（某些机型），缸内燃烧温度会下降，这样混合气远端不那么容易自燃，爆震倾向就降低了，有可能话，是可以提高压缩比的。 柴油机降低压缩比 个人愚见： 现在（欧洲）柴油机乘用车很受欢迎，因为柴油机压缩比大，热效率更好，省油，但是有个问题，压缩比大，爆压大，工作粗暴，在乘用车上使用NVH不好控制，于是在可以接受的范围内，可以适当降低压缩比，使得柴油机体积能够小点，别那么粗爆，至于热效率，可以通过其他手段弥补，大概就这个意思吧。 【知乎用户的回答(1票)】: 柴油机不太熟，试着答一下。 首先压缩比越高等于发动机效率越高，所以汽油机一直在追求高压缩比。但同时压缩比提高后汽油机有个背反要素就是爆震，在缸内直喷技术出现前由于爆震的限制汽油机压缩比一直不高，但即使是现在汽油机压缩比也不可能达到柴油机的高度，我们最近做的压缩比12.8的发动机已经比较接近普通家用车的极限了，就这样爆震控制起来也比以前低压缩比的难很多。而且压缩比一超过12在高进气温下还会产生叫プレイグ的现象（不同于爆震），给标定又平添很多麻烦。 至于柴油机压缩比越来越小，我暂时想不到什么理论支持，请相关方面专家补充。 总而言之个人认为在现有技术下汽油机和柴油机的压缩比不会趋于一致。另外汽油机和柴油机的区别可不只有引燃方式。 【JimmyZhu的回答(1票)】: 简单来说, 柴油机降压缩比是因为降低压缩比后NOx排放会大幅度改善 柴油机主要是欧洲在用,欧6标准出来之后排放压力大增,要达标最便宜的手段就是降低压缩比 汽油机是因为直喷普及,理论压缩比和膨胀比一定相等,膨胀比提高热效率提高,为了提高热效率当然是压缩比越高越好了,NOx排放方面,直喷汽油机的排放压力还没有到柴油机那种程度,主要靠废气再循环解决 【知乎用户的回答(1票)】: 好吧，忍不住来答了。 先科普 为什么压缩比越大越好？ 根据热力学otto循环的定义，压缩比越大，发动机的效率越高（具体自己google） 为什么汽油机的压缩比没有柴油机高？？ 关键在于爆震，汽油机为预混合燃烧，在进气管中形成油气混合物，然后火花塞点燃。正常的燃烧是靠近火花塞的地方先燃烧，然后扩散到整个气缸。但是，凡事都有个但是，当压缩比过高了以后，缸内的燃烧过程并不这么理想话，在远离火花塞的一端，由于可能存在的炙热点会引燃可燃气体，导致燃烧速度过快，导致缸内压力上升过快。可能活塞还没有过上止点，缸内就已经达到最大爆发压力（最理想的位置是上止点后15度左右，没记错的话），这样就降低了发动机的输出功率，和效率，并且由于缸内压力过大，对于机体也是有极大伤害的。 而柴油机就没有这个顾虑，为啥呢？因为他压缩的是空气，在压缩将近结束的时候，再往缸内喷油，由缸内的高温空气引燃柴油。而空气随便你怎么压都不会自己烧起来，所以理论上压缩比可以无限高，但是，凡事还是有个但是，压缩比太高了对机体强度的要求就增加了，而且效率上升也越来越小，所以性价比就低了。 根据实验数据，进气管喷油的压缩比极限在12以下，但是现在有些机器确越来越高，已经超过了12，为啥？ 因为喷油方式变了啊，变成缸内直喷了，因为在缸内喷油的过程中，油滴汽化可以吸收一部分热量，等于变相冷却了气缸，所以汽油机的压缩比可以突破这个极限，但是虽然是突破了，但是也不可能一直高下去... 柴油机为啥要降压缩比 一是环保，而是转速上升，降压缩比可以降低一些缸内最高温度，这样可以适当降低NOx排放，由于柴油机转速上升，如果继续保持这么高的压缩比的话对机体的强度要求又要再进一步提高，然后性价比又不划算了。 两者未来的压缩比应该是不会一直的，这个是汽油和柴油的特性决定的，挥发性，易燃性，汽油远比柴油高，我曾经见过漏了一地板的柴油，慌都不慌，找块抹布慢慢擦。但是要是滴个一小滩汽油，尼玛恨不得把整个实验楼的电源都关了。 两者压缩比一直的话，高了汽油机爆震分分钟给你甩个螺栓出来，低了，一脚油门下去，柴油机腾云驾雾的（燃烧温度低pm大）。 另外两者其他装备也不一样，喷油压力，后处理等等等等。 有合体的技术吗？？ HCCI算么,但是这货什么时候烧不可控啊... 【陈天的回答(0票)】: 汽油发动机也不都是追求高压缩比，进气增压到一定水平压缩比就没必要太高了，a45 amg 的m133发动机它升功率是181匹每升但压缩比只有8.6，靠的是它1.8bar的增压器。 这个思路和柴油机降低压缩比靠提高进气增压思路是一样的。考虑到其他因素，比如nvh ，追求相同的动力性，高增压比和低增压比高进气增压中当然选择后者。 【MorChan的回答(0票)】: 从热力学理论理论循环来说，压缩比越大，热效率就越高。我想这是汽油机试图适量提高压缩比的原因。 现在汽油机用直喷且提高压缩比确实是在某种程度上柴油机化。 但题主说的未来区分柴油机和汽油机就看有无火花塞，有待商榷啊。 柴油机压缩比降低的趋势，与越来越先进的柴油供给有一定的关系。共轨系统、高压喷射等可使柴油进入缸内后更好的雾化，更容易被压燃。就可以适当减小压缩比，以避免产生过大压力升高率而造成工作粗暴。 原文地址:知乎 |
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