可变压缩比发动机



可变压缩比发动机

可变压缩比（VCR）技术一直被认为是提高汽车发动机性能、效率，改善燃油经济性与减少排放的有效方法。VCR发动机的主要特点是根据车辆所需的性能，通过改变燃烧室容积，使发动机可以在不同的压缩比下运行。基于以前的研究及其相应的商业应用，提出了独特的几何方法和解决方案，实现了将VCR技术应用于发动机。

减少汽车燃料消耗和CO2排放是全世界面临的问题，因此需要汽车发动机引进各种新技术实现VCR。VCR技术可提高发动机性能、效率和减少排放，被认为是实现发动机小型化的关键技术。该研究基于固定的CR发动机的节气门全开（WOT）和部分油门开起，寻找一种可行的VCR技术。在低功率工况下，VCR发动机可在更高的压缩比下工作，以达到较高的燃油效率；而发动机在高功率水平工作时，发动机在低压缩比下工作，可以防止爆震。最佳压缩比是由一个或多个车辆运行参数决定的函数，如入口空气温度、发动机冷却液温度、排气温度、发动机爆震、燃料类型、燃料的辛烷值等。

影响热效率的主要因素是压缩比。在火花点火（SI）发动机中，压缩比是一个固定的中间值。如果压缩比低于设计限值时，燃料将预先被点燃，从而引起爆震，这可能会损坏发动机。通常，SI发动机在城市条件下行驶，缓慢加速，功率水平比较低，转速低，负荷小，从而导致较低的热效率，增加了燃油消耗量。随着发动机负荷的减小，气流端部温度下降，在自然吸气或增压发动机，可以在不引起爆震的情况下提高压缩比。当把压缩比从8提高到14时，热效率可以从50%提高到65%；而当压缩比从16提高到20时，热效率可从67%增加到70%。

刊名：International Journal of Mechanical Engineering Research and Development （IJMERD）（英）

刊期：2012年第1期

作者：Mahesh P. Joshi et al

编译：李雪