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汽车知识入门——配气机构知识点讲解

发布者:网络 发布时间:2017-06-20 15:44  转自:网络 阅读: 次 【

先学习几个基本部件的名字

 

这个就是气门

这是凸轮轴,负责顶开气门

  发动机是通过转化可燃混合气爆炸能量运转的机器,可燃混合气的配比和换气效果的好坏影响着一台发动机的功率输出和排放好坏

  在大多数人的想象里发动机的进排气门和初中物理书里面教的一样是下面这个情况

进气行程:进气门打开,排气门关闭,活塞下行,吸进新鲜空气
压缩行程:进排气门都关闭,活塞上行,压缩混合气
做功行程:进排气门都关闭,混合气被点燃,产生的高温使空气膨胀,推动活塞
排气行程:进气门关闭,排气门打开,活塞上行,排掉废气

  但是在现实生活中在进气和排气中不可能实现教科书中的理想情况,就像你用吸管或者喝饮料,一口气喝完后多多少少在瓶子里有残留,现实生活当中的发动机也会遇到这种问题,

  由于进气系统会有阻力(比如空滤,狭长弯曲的进气歧管,不光滑的进气道,气门)

  自然进气赛车为了减少进气阻力,取消了空滤和进气歧管,并对进气门等部件进行抛光处理减小进气阻

  而进气又是在上一次排气之后的,气缸内的温度(室外温度)比进气温度(85摄氏度以上)高的多,大家都知道普遍情况下 物体会发生热胀冷缩的情况,也就是说吸进汽缸的空气会被加热膨胀,空气温度变高 密度降低,而空气当中氧气的比例是不会变的,所以汽缸内的氧气没有理想状态下的多

  为了尽可能多排出废气,吸进氧气,汽车的气门开闭时间就做了调整

  这里带入一个概念就是配气相位,这个东西就是用发动机曲轴转了多少角度,来确定气门是否开关,开到关持续了多久
  发动机完成四个行程,曲轴转了两圈,进气门排气门各打开一次,凸轮轴转一圈
曲轴一圈是360度,两圈720度

下面粗略了解

  1. 进气提前角(进气门提前打开

  2. 进气延迟角(进气门推迟关闭

  3. 排气延迟角(排气门晚关

  4. 排气提前角(排气门早开

  5. 气门重叠角(进排气门同时打开)

  6. 进气持续角(进气提前角+进气延迟角)

  7. 排气持续角(排气提前角+排气延迟角)

 

下面谈谈可变气门正时与升程,早期发动机在高转区间的工况容易出现扫气效果不好,废气留存多,为了提高高转区间的扫气效果,赛车往往会改装高角度凸轮轴来满足高转速的动力输出,而改装后的发动机低转速非常容易出现排气管喷火放炮,怠速不稳容易熄火,低速输出马力比原先小的情况

民用车为了解决高转速进气量不足,扫气效果不佳,在可变正时和气门升程没有要研发出来的时候,先采用了多气门进气的方式

 


从一开始的2气门发动机,变成3气门发动机再变成4气门发动机,为了提升高转进气又有了5气门发动机

本田甚至制造过每缸8气门的v4摩托车发动机


 

而外部的可变进气歧管控制发动机进气量的方法也很常见比如丰田AE86,大众帕萨特

 

以本田VTEC技术和宝马Valvetronic为代表的可变气门升程技术

通过控制气门开启的深度来控制气门进气量的大小

 

以VTEC为例


VTEC的可变气门升程是通过两组大小不一样的凸轮实现气门开启的深浅,通过连接气门的摇臂控制由哪组凸轮轴

在摇臂中有一个由油压控制的卡子,当油压推动这个卡子连接中间的大凸轮轴摇臂时就实现了气门升程的控制


 

宝马的Valvetronic技术是用电机控制一根摆臂来实现不同的气门升程,优点是电机可以无极调整气门的升程

下面谈谈可变正时技术

以大众1.4 TSI发动机为例


你打开正时链条盖就能发现图中手指指着的一块东西,这个就是用油压控制的气门正式调整




通过油压控制凸轮轴的转动,实现正时的调整


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