為什麼活塞式發動機需要高壓縮比?

時間 2021-05-30 04:18:13

1樓:超級大懶蟲王子殿下

提高壓縮比,可以提高淨輸出功,壓力越高,排氣溫度越低,降低到和壓縮結束溫度相等時,輸出功最大,再提高壓縮比,輸出功開始下降

2樓:想起個好名

根據熱力學第二定律,熱機的理論最大效率取決於高溫熱源與低溫熱源的差值。低溫熱源的溫度就是環境溫度,所以要提公升高溫熱源溫度來提高熱效率,在材料允許的前提下最大限度的提高高溫熱源溫度。

3樓:gyroscope

做乙個簡單的計算。熱機工作迴圈中熵增的是點燃的環節,因為dS=dQ/T,其中Q是固定的,就是燃料燃燒放的熱,那麼要想減少熵增,就要增大溫度T。怎樣公升高溫度呢?就是壓縮。

為什麼要減少熵增?因為根據熱力學第二定律,熱機做的功W=E-T·S(這裡T是環境溫度)。所以熵增越大,熱機能對外做的功越少。而提高壓縮比,就是提高溫度,減少熵增。

實際上人類發明熱機就是理解了熱力學的結果。最早的活塞發動機是沒有壓縮的,把煤氣(那時候發動機燒的是煤氣)放進去直接點著。後來奧托意識到壓縮的重要性,於是發明了有壓縮的四衝程發動機,這就是奧托迴圈。

之後人們發明的各種熱機,比如柴油發動機,噴氣發動機,沖壓發動機都是基於這個原理,先壓縮,在壓強最大時點火。(脈衝打火發動機是例外,德國V1飛彈用的就是它)

當然我這是個非常簡單的說法,實際上發動機有多種工作迴圈。而且受制於工程實現,我們不可能無限制提高溫度,也就是壓縮比。

4樓:saki kawa

高壓縮比帶來更高的熱效率。謝妖,但我只是個醫生,內燃機熱力方程我不會。我只能用更簡單的方式講給你聽。

舉個小粟子,一台車壓縮比8:1,現在,我們在這基礎上,將缸套底磨掉1cm,將壓縮比提高到10:1,會有什麼變?

首先,壓縮行程要多壓1cm距離,假設的,這1cm是負功,接下來,做功衝程就會多做這1cm的功,做負功時壓縮的是混合氣,壓力10個巴左右,而做功衝程中,推這1cm做功的是燃氣,壓強也許是50個巴,一正一負,在不多噴然料的情況下,多做了40個巴×(1/8-1/10)×排量,也就是40巴×0.025×V的功,是不是效率變高了。

但是,高壓縮比需要更強的機體結構,需更抗爆的汽油,而且會帶來更大的噪音和振動。所以,曾經的勞斯萊斯60年代前,壓縮比只有6.5:1。

5樓:車叔 唐博士

這裡說的壓縮行程的壓縮比實際也是坐功行程的膨脹比。膨脹比越高,氣體對活塞做功就越多,這是根據熱力學等熵膨脹壓力和溫度關係得出來的。

因為一般發動機壓縮比和膨脹比是一回事,所以鑰匙得出的壓縮比高效率就高的結論。

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