「
理解今天的內容需要先看導讀文章
」
你離真正的了解發動機還有多遠？
在導讀文章中
小編講到了發動機的基本構造情況
主要的目的就是給大家一個宏觀的認識
知道發動機大體是怎樣構成的
對於今天內容的理解是個基礎
01
再講凸輪軸的作用
發動機需要將燃油進行燃燒
然後把熱能轉化成為機械能
燃油的燃燒需要有新鮮空氣的參與
而且還會有燃燒的廢氣需要排除
因此在所有的發動機中都會有進氣門和排氣門
進氣門負責把新鮮的空氣引入燃燒室
排氣門負責把燃燒的廢氣排出燃燒室
第一步進氣門開啟
新鮮空氣經過進氣門流入氣缸
第四步排氣門開啟
將燃燒後的廢氣排出氣缸
那麼由上圖看出進排氣門不是一直開或者關的
而是按照一定的規律打開或者關閉
進排氣門正常情況下
是依靠氣門彈簧的作用力
處於一種關閉的狀態
需要開啟相應的氣門時
是由頂部的凸輪軸的凸輪來驅動的
當然因為凸輪軸的布置方式不同
不一定是位於氣門的頂部
但是氣門的驅動一定來自凸輪軸
只不過是直接作用還是經過中間傳遞機構的區別
所以
回歸問題本身
凸輪軸的作用就是用來驅動進排氣門的
02
凸輪軸是如何起作用的
從前面的結構中大家 應該會注意到
凸輪軸的凸輪是一個帶有凸起的結構
沒有凸起的位置和氣門接觸的時候
氣門是處於緊緊的關閉狀態的
只有凸起的位置開始接觸氣門時
由於機械傳遞的作用
氣門才會慢慢的開啟
其開啟的行程也是一個
由小變大再由大變小的一個過程
如果凸輪軸的形狀是固定的
那麼可以產生的氣門行程和角度也是固定的
怎樣才能可變呢？
033
可變氣門的概念
這裡會涉及到兩個概念
一個是可變氣門正時
一個是可變氣門行程
關於正時的概念我們在導讀文章中已經提及了
為了提高燃燒的效率
進氣門一般會提前開啟
延遲關閉
同樣排氣門也會提前開啟
延遲關閉
為了提高廢氣的排氣效率
想要調整氣門的提前角和滯后角
就需要改變凸輪相對於凸輪圓的位置
在現在的發動機凸輪軸設計中可以通過液壓的方式改變它
通過液壓調整提前角和滯后角
進而改變進排氣門的開啟和關閉狀態
實現氣門的可變正時
至於可變行程
如果需要改變的話
只能改變凸輪的高度
因為只有高度變高或者變低
才能使得氣門開啟的行程發生相應的變化
需要改變的即紅色線標註的這一段
那麼對於一個機械結構來說動態的改變它
顯然不太現實
所以在一些實際設計中
使用的方式是
兩個結構之間的動態切換
在凸輪軸的結構中有低角度凸輪軸
和高角度凸輪軸
根據實際工況的需要
可以在低角度凸輪軸和高角度凸輪軸之間切換
這就是可變氣門的概念
04
可變氣門的意義是什麼
如此複雜的設計
搞可變氣門有什麼意義呢
我們都知道發動機在運行的時候
會有很多不同的工況
比如說
低轉速低負荷
高轉速低負荷
低轉速高負荷
高轉速高負荷
等等
在每一種工況下對於發動機進排氣的要求都不一樣
比如
當發動機處於高轉速高負荷的時候
需要的進氣量明顯高於低轉速的需求
如果兩者使用相同的進排氣設置
必然會導致一種工況不是在比較理想的狀況下運行
有了這樣可變的設置
可以使得每一種工況都工作在相對合適的情況下
進而提高了燃油的燃燒效率
也提高了發動機的排放性能
這不就是我們不斷追求的目的嘛！
這些儀表指示燈你都認識嗎？
如果你看不懂《飛馳人生》的這一段，看這篇文章就對了
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