
【机】 cylinder volume
gas
【医】 aer-; aero-; air; atmo-; physo-; pneuma; pneuma-; pneumato-; pneumo-
cylinder
【机】 air cylinder; cylinder; steam cylinder
cubage; dimension; volume
【医】 volume
气缸容积(Cylinder Displacement)是内燃机领域的核心参数,指单个气缸内活塞从上止点运动到下止点时扫过的体积,通常称为“排量”。其英文对应术语为"Cylinder Capacity"或"Cylinder Volume",在工程规范中多采用"Displacement"这一表述。
从机械工程角度分析,该参数的计算公式为: $$ V = pi r h times n $$ 其中r为气缸半径,h为活塞行程,n为气缸数量。此公式被收录于《机械工程手册(第七版)》动力机械分册。实际应用中,制造商多通过缸径(Bore)和行程(Stroke)的乘积进行表述,例如某2.0L发动机标注"86mm×86mm"即指缸径与行程相等设计。
该参数直接影响发动机性能指标,国际汽车工程师学会(SAE)标准J1349明确指出:气缸容积与输出扭矩呈正相关关系,但受热效率限制存在理论极值。现代发动机通过涡轮增压技术突破传统容积功率比,例如大众EA888系列2.0T发动机可实现相当于自然吸气3.0L发动机的动力输出。
在维修检测领域,美国机动车工程师协会建议使用容积效率(Volumetric Efficiency)指标评估实际进气量与理论容积的比值,正常汽油发动机该数值范围为75-90%。中国国家标准GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》第4.2.3条详细规定了气缸容积的测量规范。
气缸容积是发动机设计中的关键参数,指单个气缸内活塞从下止点移动到上止点时形成的总空间体积。以下从定义、计算及与相关术语的区分进行详细说明:
基本概念
气缸容积(也称气缸工作容积)表示活塞在气缸内单程运动(下止点到上止点)所扫过的体积,是发动机排量的基础计算单位。它决定了发动机的单缸容量,直接影响动力输出和燃油效率。
与排量的关系
气缸容积的通用公式为:
$$
V_h = frac{pi cdot D cdot S}{4}
$$
其中:
示例:某气缸直径80mm、行程90mm,其容积计算为:
$$
V_h = frac{3.1416 times 8 times 9}{4} approx 452 , text{cm} = 0.452 , text{L}
$$
若为四缸发动机,排量则为0.452×4≈1.8L。
注意:部分资料可能将“气缸容积”与“排量”混用,但严格来说,前者是单缸参数,后者为多缸总和。
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