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压缩比计算器:静态与动态估算

根据缸径、行程、燃烧室、活塞、垫片和顶隙尺寸计算静态压缩比。还可根据进气门关闭角度和连杆长度估算动态压缩比。

压缩比计算器:静态与动态估算: 将一个活塞上方的间隙容积相加,再用下止点的总容积除以上止点的容积。动态压缩比为可选结果,会将完整行程替换为进气门关闭时理想曲柄连杆机构剩余的距离。这只是估算值,不用于预测压力或爆震。 完全在浏览器中本地运行,文件不会上传到服务器。

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静态和动态压缩比本地处理

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静态压缩比9.20:1
每缸余隙体积(cc)60.945
每缸体积
部分体积(cc)
排量499.557
燃烧室50
活塞凹顶/凸顶5
垫片5.945
缸体顶面0.000
公式和符号约定

A = π × 缸径² ÷ 4;Vs = A × 行程 ÷ 1000;Vc = 燃烧室 + 活塞 + π × 垫片缸径² × 垫片厚度 ÷ 4000 + A × deck ÷ 1000。静态压缩比 = 1 + Vs/Vc。长度单位为mm,体积单位为cc。凹顶活塞增加体积;凸顶活塞减少体积。活塞高于缸体顶面时,deck间隙为负值。

动态估算:r = 行程/2,L = 连杆长度,θ = 180° + ABDC进气关闭角;x = r(1 − cos θ) + L − √(L² − r² sin² θ)。动态压缩比 = 1 + (A × x/1000)/Vc。此理想曲柄滑块模型假设活塞销无偏置,并从气门关闭时开始压缩。

动态压缩比是几何估算值,不是气缸压力或爆震预测值。请使用公布的气门座关闭正时,而不是0.050英寸升程正时数据。模型未考虑凸轮斜坡、泄漏、增压、温度和气流。因此不能验证机械间隙。

NASA:压缩比

静态压缩比

NASA Glenn《压缩与膨胀》定义了几何压缩比。CR = (Vs + Vc)/Vc。余隙容积Vc = 燃烧室容积 + 带符号的活塞容积 + 垫片容积 + 带符号的缸面高度容积。https://www1.grc.nasa.gov/beginners-guide-to-aeronautics/compression-and-expansion/

动态几何估算

设r = 冲程/2,L = 连杆中心距,θ = 180° + 进气门在下止点后的关闭角,A = π × 缸径²/4。关闭时活塞距上止点的距离为x = r(1 − cos θ) + L − √(L² − r² sin² θ)。动态压缩比 = 1 + (Ax/1000)/Vc,其中长度单位为mm,容积单位为cc。该公式基于无偏置曲柄滑块机构的直角三角形几何关系。

马德里卡洛斯三世大学《活塞运动的数学表达式》定义了从上止点开始的连杆长度、曲柄半径和角度:https://e-archivo.uc3m.es/rest/api/core/bitstreams/97ad7c8d-95b7-47be-bdaf-9cb51d5768d7/content。气门关闭被视为瞬时发生;结果忽略了流动、热力学和压力影响。

使用方法

  1. 输入每个气缸的缸径、行程和燃烧室容积。
  2. 输入带正负号的活塞容积、压缩后的垫片尺寸,以及带正负号的顶隙。
  3. 可选启用动态压缩比,并输入按气门座时刻计算的进气门关闭角度和连杆长度。

隐私与限制

计算在浏览器中运行,不会上传尺寸数据。

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常见问题

活塞凹顶或凸顶应使用什么正负号?

凹顶或气门避让坑会增加间隙容积,因此请输入正数cc值。凸顶会占用燃烧室容积,因此请输入负数值。

什么是顶隙?

顶隙是活塞位于上止点时,活塞与缸体顶面之间的距离。活塞低于缸体顶面时,顶隙为正;高于缸体顶面时,顶隙为负。计算器不会验证机械间隙。

应使用哪个进气门关闭角度?

请使用公布的气门座关闭角度,即下止点后的角度。0.050英寸的正时数据不能替代该数值。凸轮轴斜坡、气流、泄漏和增压会使实际压缩行为更加复杂。

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