为什么汽油发动机不断追求更高的压缩比，柴油发动机不断的降低压缩比？未来是否会接近一致的压缩比？ 无往，一个有趣的人 这样的问题最适合在和别人聊汽车扯淡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。 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： 实现比常规汽油机更高的压缩比，也就意味着油耗会降低； 燃烧温度低，可实现更稀的燃烧； 能满足更低的排放法规要求； 可以使用汽油、柴油或者其他替代燃料； 当然，这种概念技术也会有一些潜在的缺点： 更高的可能损坏发动机的爆发压力； 混合气的点燃与燃烧不易控制； 功率范围更小 冷起动困难 这样的发动机是不是很令人激动。好吧，我知道你肯定会问这么吊炸天的技术，为啥现在没有看到有应用。嗯之前就说了嘛，这个是概念燃烧技术，所以这个技术大多数还在实验室阶段。 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。 2007 年 通用将其一台由 2.2L Ecotech 发动机改制的 HCCI 发动机装备在土星 Aura 和欧宝 Vectra 上。 好吧，这台发动机带有火花塞，能在汽油机和 HCCI 模式之间切换。 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。 （本回答禁止转载，知乎日报推荐本回答已得到原作者授权） 查看知乎原文
