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1、發(fā)動(dòng)機(jī)氣門技術(shù)解析2010年09月15日 08:12 來(lái)源:XGO汽車網(wǎng) 類型:轉(zhuǎn)載 編輯:胡正暘 傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)都配備了氣門式配氣機(jī)構(gòu),按照發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)作順序和工作循環(huán),定時(shí)的開(kāi)啟關(guān)閉進(jìn)排氣門。進(jìn)氣量的多少直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。如何保證進(jìn)氣量足夠多,又要保證排氣夠干凈,因此在配氣這個(gè)環(huán)節(jié)有很多的技術(shù)。 首先我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下配氣定時(shí),以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門開(kāi)閉時(shí)刻及其開(kāi)啟的持續(xù)時(shí)間稱作配氣定時(shí)。一般情況下,進(jìn)氣門會(huì)早開(kāi),目的是為了在進(jìn)氣開(kāi)始進(jìn)氣門能有較大的開(kāi)度或者較大的進(jìn)氣通過(guò)面,
2、從而減小進(jìn)氣阻力,使進(jìn)氣順暢,相應(yīng)的,而進(jìn)氣門晚關(guān)是為了充分利用進(jìn)氣的慣性增大進(jìn)氣量。相應(yīng)的排氣門早開(kāi)是為了在氣壓較大時(shí)排干凈,而排氣門晚關(guān)也是為了利用慣性排氣。由于進(jìn)氣門早開(kāi)和排氣門晚關(guān),致使活塞在上止點(diǎn)附近出現(xiàn)進(jìn)、排氣門同時(shí)開(kāi)啟的現(xiàn)象,稱其為氣門重疊。氣門重疊顯示圖 發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速需要的配氣定時(shí)也不同。這是因?yàn)楫?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變時(shí),進(jìn)氣流和排氣流也隨著改變,所以一直采用不變的氣門開(kāi)關(guān)時(shí)間將會(huì)影響燃油的燃燒效率,一般情況下,隨著轉(zhuǎn)速的升高,氣門重疊角和氣門升程隨著增加,這樣講有利于獲得更好的發(fā)動(dòng)機(jī)性能,以便更好的提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。雙頂置凸輪軸
3、 但是也不能一味的增大氣門重疊角和升程,這能能夠?qū)е碌氖菑U氣混入進(jìn)氣管以及未燃燒的混合氣隨排氣管流失的情況。因此可變氣門正時(shí)和可變氣門升程就顯得很重要了。發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)系 可變進(jìn)氣系統(tǒng)可以分為兩類:多氣門投入工作以及可變進(jìn)氣道系統(tǒng)。多氣門可以通過(guò)凸輪或者搖臂控制氣門在設(shè)定的工況下開(kāi)關(guān),或者在進(jìn)氣道上設(shè)置閥門在特定工況下開(kāi)關(guān);而可變進(jìn)氣道系統(tǒng)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同轉(zhuǎn)速使用不同長(zhǎng)度和容積的進(jìn)氣管向氣缸充氣。目前應(yīng)用可變氣門系統(tǒng)的廠家很多,以時(shí)間比較久遠(yuǎn)的本田VTEC為例,本田就是通過(guò)凸輪軸布置高速、低速兩種不同夾角和升程的凸輪,控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)
4、的轉(zhuǎn)速利用油壓使氣門切換到不同凸輪以改變氣門相位和升程。 本田i-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī) VTEC系統(tǒng)對(duì)于配氣相位的改變是階段性的,只能在高速低速的狀態(tài)下跳躍,而不是連續(xù)線性改變,因此在這個(gè)基礎(chǔ)上本田又推出了i-VTEC系統(tǒng),這套系統(tǒng)較VTEC增加了VTC可變正時(shí)控制裝置,也就是一組進(jìn)氣門凸輪軸正時(shí)可變的控制機(jī)構(gòu)。 除了上面提到的靠改變氣門正時(shí)和氣門升程來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同情況下的進(jìn)氣需求外,可變進(jìn)氣歧管以及可變進(jìn)氣道也可達(dá)到相同的效果。發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道是連接進(jìn)氣門和進(jìn)氣總管的,進(jìn)氣歧管設(shè)計(jì)的形狀也能直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。 粗、短、直的進(jìn)氣歧管對(duì)于進(jìn)氣流的阻力較小因此在高速過(guò)程中響應(yīng)較快,氣流速度也較快,長(zhǎng)、細(xì)、彎的進(jìn)氣歧管則有利于進(jìn)氣歧管中油與氣的混合,因此較短的進(jìn)氣歧管更適合于高轉(zhuǎn)速,而較長(zhǎng)的進(jìn)氣歧管則更適合于低轉(zhuǎn)速。 因此就出現(xiàn)了可變進(jìn)氣歧管這項(xiàng)技術(shù)。通過(guò)技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)其進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度在不同轉(zhuǎn)速的時(shí)候可以變化,從而兼顧高低轉(zhuǎn)速時(shí)的進(jìn)氣需求。下面我們來(lái)看看目前已有的可變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度技術(shù)。這種技術(shù)分為兩種,分段可調(diào)與無(wú)極可調(diào)。 如果有長(zhǎng)短兩根進(jìn)氣歧管,在低轉(zhuǎn)速時(shí)短進(jìn)氣歧管關(guān)閉,發(fā)動(dòng)機(jī)使用長(zhǎng)進(jìn)氣歧管進(jìn)氣;高轉(zhuǎn)速時(shí)則關(guān)閉長(zhǎng)進(jìn)
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