变压缩比柴油机的效率和环保特性



变压缩比柴油机的效率和环保特性

压缩比（CR）是一个对发动机效率、排放和动力性能影响都非常大的参数。在传统内燃机中，压缩比通常都被设计成固定的，以使发动机性能比较稳定。对于这种压缩比固定的发动机，在其设计过程中就要考虑确定压缩比时应尽可能地符合各种工况，并做出折中选择。选定一个合适的压缩比，本质上就是使汽车中的驱动装置（发动机）在不同车速、负荷及外界环境下能及时顺利地做出反应。如车辆冷起动时需要确定一个最小压缩比，以确保缸内燃料顺利自燃。

在柴油机中，可变压缩比（VCR）能够对气缸峰值压力进行控制，这不仅改善了车辆的冷起动性能和低负荷行驶状态，而且改善了发动机的燃油经济性，同时降低了废气排放。相较于CR发动机，使用VCR发动机可以更广泛地工作在最佳工作区域并有更好的油耗、动力、排放和噪声特性。Kragujevac大学已开发了一款试验用柴油机，通过改变活塞顶内燃烧室直径的尺寸来改变压缩比。该大学通过台架试验验证了VCR技术可以减小油耗和废气排放这一理论。其中，VCR的变化范围是由给定的目标决定的，如最小燃油消耗、最小氮氧化物和颗粒物排放等。

对单缸4冲程柴油机进行不同CR试验可以得出以下结论：①VCR适合应用在涡轮增压柴油机中，因其利于部分负荷，这时柴油机的效率比汽油机的高；②高CR能提高理论热效率但会降低机械效率，发动机负荷和CR的增大会使气缸的最大压力和机械损失增大。

网址：http://link.springer. com/article/ 10.1007%2Fs12239-013-0073-4

作者：R.Pesic et al

编译：张聪