
【機】 cylinder volume
gas
【醫】 aer-; aero-; air; atmo-; physo-; pneuma; pneuma-; pneumato-; pneumo-
cylinder
【機】 air cylinder; cylinder; steam cylinder
cubage; dimension; volume
【醫】 volume
氣缸容積(Cylinder Displacement)是内燃機領域的核心參數,指單個氣缸内活塞從上止點運動到下止點時掃過的體積,通常稱為“排量”。其英文對應術語為"Cylinder Capacity"或"Cylinder Volume",在工程規範中多采用"Displacement"這一表述。
從機械工程角度分析,該參數的計算公式為: $$ V = pi r h times n $$ 其中r為氣缸半徑,h為活塞行程,n為氣缸數量。此公式被收錄于《機械工程手冊(第七版)》動力機械分冊。實際應用中,制造商多通過缸徑(Bore)和行程(Stroke)的乘積進行表述,例如某2.0L發動機标注"86mm×86mm"即指缸徑與行程相等設計。
該參數直接影響發動機性能指标,國際汽車工程師學會(SAE)标準J1349明确指出:氣缸容積與輸出扭矩呈正相關關系,但受熱效率限制存在理論極值。現代發動機通過渦輪增壓技術突破傳統容積功率比,例如大衆EA888系列2.0T發動機可實現相當于自然吸氣3.0L發動機的動力輸出。
在維修檢測領域,美國機動車工程師協會建議使用容積效率(Volumetric Efficiency)指标評估實際進氣量與理論容積的比值,正常汽油發動機該數值範圍為75-90%。中國國家标準GB/T 18297-2001《汽車發動機性能試驗方法》第4.2.3條詳細規定了氣缸容積的測量規範。
氣缸容積是發動機設計中的關鍵參數,指單個氣缸内活塞從下止點移動到上止點時形成的總空間體積。以下從定義、計算及與相關術語的區分進行詳細說明:
基本概念
氣缸容積(也稱氣缸工作容積)表示活塞在氣缸内單程運動(下止點到上止點)所掃過的體積,是發動機排量的基礎計算單位。它決定了發動機的單缸容量,直接影響動力輸出和燃油效率。
與排量的關系
氣缸容積的通用公式為:
$$
V_h = frac{pi cdot D cdot S}{4}
$$
其中:
示例:某氣缸直徑80mm、行程90mm,其容積計算為:
$$
V_h = frac{3.1416 times 8 times 9}{4} approx 452 , text{cm} = 0.452 , text{L}
$$
若為四缸發動機,排量則為0.452×4≈1.8L。
注意:部分資料可能将“氣缸容積”與“排量”混用,但嚴格來說,前者是單缸參數,後者為多缸總和。
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