壓縮比
要說明一台發動機的技術參數，可以概略地用功率與扭矩的大小來標示出來，然而影響功率、扭矩輸出的因素卻很多，其中一個重要因素就是發動機的壓縮比，可壓縮比這個術語似乎令不少維修人員模糊，知道它的數值大小不如知道氣缸壓力的數值實用，然而壓縮比確是對發動機至關重要的參數。
什麼是發動機的壓縮比？不論這輛車上所選裝的是汽油發動機還是柴油發動機,能保持穩定且適當的壓縮比才能使發動機的運轉得以平順和穩定。壓縮比的定義就是發動機混合氣體被壓縮的程度，用壓縮前的氣缸總容積與壓縮後的氣缸容積（即燃燒室容積）之比來表示。壓縮比的大小表示活塞由下止點運動到上止點時，氣缸內的氣體被壓縮的程度。
目前，絕對大部分汽車採用所謂的'往復式發動機'，簡單地講，就是在發動機氣缸中，有一隻活塞周而復始地做著直線往復運動，且一直循環不已，所以在這周而復始又持續不斷的工作行程之中有其一定的運動行程範圍。就發動機某個氣缸而言，當活塞的行程到達最低點，此時的位置點便稱為下止點，整個氣缸包括燃燒室所形成的容積便是最大行程容積，當活塞反向運動，到達最高點位置時，這個位置點便稱為上止點，所形成的容積為整個活塞運動行程容積最小的狀況，需計算的壓縮比就是這最大行程容積與最小容積的比值。要說明一台發動機的技術參數，可以概略地用功率與扭矩的大小來標示出來，然而影響功率、扭矩輸出的因素卻很多，其中一個重要因素就是發動機的壓縮比，可壓縮比這個術語似乎令不少維修人員模糊，知道它的數值大小不如知道氣缸壓力的數值實用，然而壓縮比確是對發動機至關重要的參數。
正文
內燃機氣缸最大容積與壓縮容積的比值，是內燃機的重要結構參數（見圖）。活塞處於下止點時氣缸有最大容積，用Va表示；活塞處於上止點時氣缸內的容積稱為壓縮容積，用Vc表示。內燃機的壓縮比ε為
壓縮比一般發動機的壓縮比是不可變動的，因為燃燒室容積及氣缸工作容積都是固定的參數，在設計中已經定好。不過，為了使得現代發動機能在各種變化的工況中發揮更好的效率，以變對變來改善發動機的運行性能。其中氣門可變驅動技術早已實現，做為重要參數的壓縮比也有人嘗試由固定不變改為“隨機應變”，但由於涉及壓縮比必然要涉及到整個發動機結構的改變，牽一而動百，難度很大，長期沒有進展。現在這一難題已被瑞典的紳寶工程師克服。
近年薩博（Saab）開發的SVC發動機以改變壓縮比來控制發動機的燃油消耗量。它的核心技術就是在缸體與缸蓋之間安裝楔型滑塊，缸體可以沿滑塊的斜面運動，使得燃燒室與活塞頂面的相對位置發生變化，改變燃燒室的客積，從而改變壓縮比。其壓縮比範圍可從8：1至14：1之間變化。在發動機小負荷時採用高壓縮比以節約燃油；在發動機大負荷時採用低壓縮比，並輔以增壓器以實現大功率和高扭矩輸出。薩博SVC發動機是1.6升5缸發動機，每缸缸徑68毫米，活塞行程88毫米，最大功率166千瓦，最大扭矩305牛頓米，綜合油耗比常規發動機降低了30%，並且滿足歐洲Ⅳ號排放標準。
現在的車輛都在標示著它有一個高壓縮比的發動機，同時也明顯的顯示它是一部高性能的車子，能滿足全方位驅動需要，然而這樣的術語先不去探討全方位究竟如何，單就這個常常被人冷落的壓縮比而言，事實上它代表的是一種科技的成熟，是說明著有一連串相關技術的成就或理論的成功，但卻被不少人所不熟知，就更需要我們去深深的開發與研究。壓縮比呢？就理論上而言，是發動機不可缺少的數值，不少維修人員認為只不過是個數值而已，又不具有任何單位，從以上結果可以看出，對發動機的性能是多么緊密相關，對維修人員多么重要。
配圖
壓縮比參數套用
發動機性能指標
壓縮比與發動機性能有很大關係，我們都知道汽油發動機在運轉時，吸進來的通常是汽油與空氣混合而成的混合氣，在壓縮過程中活塞上行，除了擠壓混合氣使之體積縮小之外，同時也發生了渦流和紊流兩種現象。當密閉容器中的氣體受到壓縮時，壓力是隨著溫度的升高而升高。若發動機的壓縮比較高，壓縮時所產生的氣缸壓力與溫度相對地提高，混合氣中的汽油分子能汽化得更完全，顆粒能更細密，再加上剛才所說的渦流和紊流效果和高壓縮比所得到的密封效果，使得在下一刻運動中，當火花塞跳出火花時就能使得這混合氣在瞬間內完成燃燒的動作，釋放出最大的爆發能量，來成為發動機的動力輸出。反之，燃燒的時間延長，能量會耗費並增加發動機的溫度而並非參與發動機動力的輸出，所以我們就可以知道，高壓縮比的發動機就意味著可具有較大的動力輸出。工作溫度
工作溫度深深地關係著壓縮比的變化。大家都知道壓縮比與燃燒溫度之間的密切關係，然而發動機的運轉都有一個合適且正常的工作溫度範圍，發動機的冷卻系統必須幫助整個發動機在適宜的溫度區域內工作，否則不論是太高或是太低的工作溫度都會使得發動機無法發揮真正的效率，更甚者，可能引起氣缸與活塞卡死而無法工作，此故障稱拉缸，所以冷卻系統的要求與作用是不言而喻的。概論性而言，目前汽車發動機的工作溫度都設計在80-110℃之間，這個適當且正常的工作溫度下，發動機的工作效率可以達到原設計的理想百分率。
危害
當工作溫度過高，進入氣缸燃燒室的混合氣吸收過度的熱量，可能會引起自燃、預燃，而引起爆震的發生，使發動機無力、損壞機械元件。反之溫度過低，則混合氣的汽化不良，燃燒效果變差，無法汽化的汽油凝結在氣缸壁的各個角落，形成積炭或是附在油環之中。當密封環將油膜刮除時，發動機氣缸內的廢氣進入發動機底部機油箱內，會污染機油，使機油的潤滑性、密封性、附著性、流動能力等諸多性能受到影響，從這個角度來看，壓縮比與冷卻系統的關係十分重要。防止自燃
通常的低壓壓縮比指的是壓縮比在10以下，高壓縮比在10以上，相對來說壓縮比越高，發動機的動力就越大，目前所知三菱GDI發動機的壓縮比已經達到了12。壓縮比越高發動機抖振越厲害，這是因為發動機的壓縮比越高，通常伴隨著的就是發動機工作時抖振會較明顯增大，即使是多缸發動機也是如此。在爆發點火時混合氣燃燒所產生的能量在瞬間釋放出來，相對的振動的動能也就較大，於是運輸動力也就較為明顯。另外是由於多缸發動機其動力的產生較為密集，所以直接的感覺較為輕微。至於其他直列式的四缸、三缸發動機，其動力產生的次數就沒有那么頻繁，再加上採用高壓縮比，其振動也就避免不了。然而有一點值得一提的是，既然如上所提到的現象，那么近代的高級轎車幾乎都屬於高壓縮比的發動機，即使是四缸發動機其抖動現象也不明顯，甚至有些車輛的發動機在運轉時，如不特別去注意甚至都感覺不到它是處於運轉狀態呢？因為這些車況的怠速運轉都經過專門的調校，將它的振動點恰當彌補。但你是否注意到發動機的轉速若提升到某一個轉速，車速升到某種速度運行時，車輛會有一個不可克服的共振區。因此調校技術的難度是相當大的。它需要我們不斷的探索和研究。
壓縮比太高導致自燃。汽油是一種極易揮發燃燒的液體，這也是我們要探討的內容。汽油發動機的壓縮比再高也高不過柴油發動機，所以對於汽油發動機而言，10：1以上的壓縮比便屬於高縮比的發動機。這與汽油的燃點比柴油高的原因有關，假若壓縮壓力太高，則燃燒室內的混合氣，會由於分子聚集，其中的汽油分子吸收了足夠的熱量之後，在達到它的燃點時，此時若燃燒室記憶體有積炭或某個角落恰有熱點出現，吸收足夠熱量的汽油分子便會自行燃燒起來，或在火花塞欲點火之前就自行燃燒了，這樣的結果就往往是我們所講的爆震(或爆缸)了。然而，從另一個角度來看，又恨不得在壓縮行程時，汽油分子能大量的吸收熱量，使之汽化得更好，與空氣之間的混合均勻效果會更佳。它在吸收最多的能量後，在一個適當的時刻，火花塞跳火產生火花，則混合氣能在最短的瞬間，將所蓄存的能量釋放出來，推動活塞，產生動力，使發動機具有最大功率的輸出，發揮出全部的能量，即發動機做功。可在這兩難之處，高科技產品又推出增壓發動機，在某一工作範圍時，它是具有低壓縮比的，但當達到某一個設計的工作條件時，該增壓系統會發生作用，使得發動機在轉眼之間又變成一具有高效能，高輸出的高壓縮比的發動機。
壓縮比較高時，整個燃燒室的氣密效果也要加強，否則容易漏氣，耗損發動機的動力，並導致發動機
機體的故障，如活塞環、氣門座圈……等的密封性變差。同時過多的混合氣進入曲軸箱內，會引起潤滑油的變質，因此PCV閥的作用無法消化太多的廢氣殘餘氣體，因而採用高壓縮比設計的發動機必須得注意這些問題，也就是說它要使用彈性強度較大的活塞環。然而又遇到一個問題：潤滑油的使用，這關係著潤滑油膜的穩固、機油流動性及發動機氣缸的磨損和油料的經濟效益及駕駛員的正確操縱性……，都是工程設計和維修人員值得考慮的問題。尤其是現在的車輛，不論是油料消耗還是排放出來的廢氣污染物質，都有一套嚴格的管理標準。眾所周知，發動機氣缸的壓縮比高時，燃燒的溫度也相對的升高，則排放出來的廢氣中氮氧化合物的含量也就增加，這樣又引起污染問題，反這會產生樸素矛盾的關係。這些也令工程設計人員及維修技師們為尋找一個良好的數值範圍而不得不多次開發與實驗。正因如此，才需要更深地研究分析各種可能的狀況和不可能的情況，加以討論探求。
實際參數
汽油發動機壓縮比
技術數據汽油發動機是點燃式，壓縮比低；轎車的汽油發動機壓縮比是8－11。
汽油標號
我們通常說的90號、93號、97號汽油，這個數值代表汽油的標號，即實際汽油抗爆性與標準汽油的抗爆性的比值。標號越高，抗爆性能就越強。標準汽油是由異辛烷和正庚烷組成。異辛烷的抗爆性好，其辛烷值定為100；正庚烷的抗爆性差，在汽油機上容易發生爆震，其辛烷值定為0。如果汽油的標號為90，則表示該標號的汽油與含異辛烷90%、正庚烷10%的標準汽油具有相同的抗爆性。
選用標準
選用汽油標號的唯一標準是汽車發動機的壓縮比。一般來說，壓縮比越高的發動機，可燃性混合氣被壓縮的體積越小，動力性越足、油耗也越小。但壓縮比得有另一個指標配合，它就是汽油的抗爆性指標，亦稱辛烷值，即汽油標號。壓縮比越高的發動機，要求汽油的抗爆性指標越高，即汽油的標號也就越高。中國的汽車發動機主要是引進或參照國外標準生產，目前國外油品市場只有93、95、98這三種標號的汽油，發動機的壓縮比也是參照這三種標號而設計，所以與90號汽油匹配的發動機不多。然而現在降標用油的現象極為普遍，據測算和觀察，現在小車壓縮比大都在9.0以上，有的進口車壓縮比甚至在10.8以上，這些都應該用95號以上的汽油。但從實際情況上來看，60%以上的車子都用錯汽油，主要是因為：
錯用原因
一、車主為了省錢，用低標汽油。表面上好像省了一毛多錢,實際上油耗增加了5%~8%,還得額外增加數以萬計的汽車維修費。
二、為了車的銷量，許多汽車說明書上根本就不標明車子的壓縮比，銷售人員也不給購車者介紹壓縮比，使得許多買車人忽略了這一重要指標。
而汽車到底喝什麼油，還是壓縮比說了算。一般壓縮比越大的要求汽油標號越高。通常，壓縮比在7.5-8.0應選用90-93號車用汽油；壓縮比8.0-8.5應選用90-93號車用汽油；壓縮比在8.5-9.0應選93-95號車用汽油；壓縮比在9.5-10.0應選用95-97號汽油。具體你的車到底選用什麼標號的汽油，在說明書上都有寫明，按照說明書加油是不會錯的。
改進難點
一般發動機的壓縮比是不可變動的，因為燃燒室容積及氣缸工作容積都是固定的參數，在設計中已經定好。不過，為了使得現代發動機能在各種變化的工況中發揮更好的效率，以變對未來改善發動機的運行性能。其中氣門可變驅動技術早已實現，做為重要參數的壓縮比也有人嘗試由固定不變改為“隨機應變”，但由於涉及壓縮比必然要涉及到整個發動機結構的改變，牽一而動百，難度很大，長期沒有進展。現在這一難題已被瑞典的紳寶工程師克服。
新近科研
近年薩博（Saab）開發的SVC發動機以改變壓縮比來控制發動機的燃油消耗量。它的核心技術就是在缸體與缸蓋之間安裝楔型滑塊，缸體可以沿滑塊的斜面運動，使得燃燒室與活塞頂面的相對位置發生變化，改變燃燒室的容積，從而改變壓縮比。其壓縮比範圍可從8：1至14：1之間變化。在發動機小負荷時採用高壓縮比以節約燃油；在發動機大負荷時採用低壓縮比，並輔以增壓器以實現大功率和高扭矩輸出。薩博SVC發動機是1.6升5缸發動機，每缸缸徑68毫米，活塞行程88毫米，最大功率166千瓦，最大扭矩305牛頓米，綜合油耗比常規發動機降低了30%，並且滿足歐洲Ⅳ號排放標準。
重要作用
現在的車輛都在標示著它有一個高壓縮比的發動機，同時也明顯的顯示它是一部高性能的車子，能滿足全方位驅動需要，然而這樣的術語先不去探討全方位究竟如何，單就這個常常被人冷落的壓縮比而言，事實上它代表的是一種科技的成熟，是說明著有一連串相關技術的成就或理論的成功，但卻被不少人所不熟知，就更需要我們去深深的開發與研究。壓縮比呢？就理論上而言，是發動機不可缺少的數值，不少維修人員認為只不過是個數值而已，又不具有任何單位，從以上結果可以看出，對發動機的性能是多么緊密相關，對維修人員多么重要。
柴油發動機壓縮比
柴油發動機是壓燃式，壓縮比高。柴油發動機壓縮比是18－23。柴油機一般是鑄鐵的，汽油機一般是鋁合金的，壓縮比高曲柄連桿機構受力就大，因此磨損相應加大。由於柴油和汽油的發火方式不同，決定了柴油發動機壓縮比要高於汽油發動機。對於汽油來說，燃燒時要依靠火花塞放出的電火花引燃混合氣，採用較高的壓縮比會使氣缸內溫度急劇升高，從而使汽油在沒點火時發生自燃，這一現象就是燃料的爆燃現象。為了避免這一現象的發生，汽油機採用的壓縮比在10左右。對於柴油發動機來說，雖然柴油的著火點低于于汽油，但是柴油不易揮發，而且很難汽化，所以導致柴油通過明火也不能使其瞬間完全燃燒，而要使發動機氣缸內的溫度提高，只有通過增大氣缸內的壓力來實現，為此，柴油發動機就要有相當高的壓縮比，一般會在18~22這一範圍內。當溫度達到柴油自燃時的溫度時，柴油便會自燃，從而產生推動活塞的動力。這與汽油發動機避免汽油爆燃的現象不同，柴油發動機正式利用柴油的爆燃產生推動活塞運動的能量。在這種高壓縮比工作環境下，柴油的爆燃對活塞的衝擊也相當大，從而造成活塞與氣缸壁發生強烈的金屬敲擊，這就是柴油發動機產生噪聲和振動的最為重要的原因。
