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输入计算

数学公式

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结果

预估起动压力(绝对压力)
255.76
psi(绝对压力)
表压 241.06 psi
压缩比 9:1
多变指数 1.3

这个计算器能做什么

本工具可将发动机的静态压缩比(CR)换算为预估的气缸起动压力(单位:PSI)。由于混合气在压缩过程中被迅速压缩,整个过程更接近"多变过程"而非"等温过程",因此压力上升的速度比单纯的压缩比要快。默认的多变指数 \(n = 1.3\) 给出的是较为贴近实际的起动压力数值;而 \(n = 1.4\) 则是理想绝热过程的取值。

活塞压缩空气的发动机气缸,显示行程下止点和上止点的容积
压缩比是将活塞行程下止点的气缸容积与上止点的容积进行比较。

使用方法

输入你的压缩比(例如 9:1 发动机就填 9)、大气压(海平面约为 14.7 psi)以及多变指数。计算器会同时给出绝对压力和表压——表压才是气缸压力表实际显示的读数,因为它以大气压为零点。

公式详解

核心公式为 $$P_{\text{abs}} = \text{P}_{\text{atm}} \times \text{CR}^{\,\text{n}}$$ 其中 \(P_{\text{atm}}\) 为环境大气压,\(\text{CR}\) 为压缩比,\(n\) 为多变指数(1.0 表示等温过程,1.3 较贴近实际,1.4 表示绝热过程)。将绝对压力减去大气压,即可得到表压:$$P_{\text{gauge}} = P_{\text{abs}} - \text{P}_{\text{atm}}$$

气缸压力随压缩比按幂律上升的曲线
压力随压缩比急剧上升,因为该关系遵循压缩比的 \(n\) 次方。

实例演算

以一台 9:1 的发动机为例,取 \(n = 1.3\)、\(P_{\text{atm}} = 14.7 \text{ psi}\):\(9^{1.3} \approx 17.347\),因此 $$P_{\text{abs}} = 14.7 \times 17.347 \approx 255.0 \text{ psi}$$(绝对压力),表压约为 \(255.0 - 14.7 \approx 240.3 \text{ psi}\)。实际发动机由于配气正时、活塞环窜气以及海拔等因素,读数会比理论值偏低。

常见问题

为什么实际起动压力会偏低?进气门关闭正时、气缸密封泄漏以及冷车状态,都会减小有效的封闭容积,从而降低实际压力。

该选用哪个指数?若想得到贴近实际的估算,请使用 1.3;若要计算理论上的绝热最大值,则用 1.4。

海拔会有影响吗?会的——海拔越高,\(P_{\text{atm}}\) 越低于 14.7,预测压力也会按比例随之下降。

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