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汽车知识科普 发动机可变气门原理解析

2015-09-24 14:39:10 来源:第一汽车资讯网 责任编辑:朱朱 浏览量:
关键字:一周车话题46

发动机的进气排气过程犹如人体的呼吸,不过固定不变的“呼吸”频率阻碍了发动机效率的提升。所以当今发动机基本都把可变气门正时技术作为的标准配置,为了进一步挖掘传统内燃机的潜力,工程人员又在此基础上研发出可变气门升程技术,当二者有效的结合起来时,为发动机在各种工况和转速下提供了更高的进、排气效率。提升动力的同时,也降低了油耗水平。

·可变气门正时技术

在弄清楚可变气门正时技术之前,我们要先明白什么是气门正时。气门正时可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。理论上在进气行程中,活塞由上止点移至下止点时,进气门打开、排气门关闭;在排气行程中,活塞由下止点移至上止点时,进气门关闭、排气门打开。

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那为什么要正时呢?其实在实际的发动机工作中,为了增大气缸内的进气量,进气门需要提前开启、延迟关闭;同样地,为了使气缸内的废气排的更干净,排气门也需要提前开启、延迟关闭,这样才能保证发动机有效的运作。

发动机在高转速时,每个气缸在一个工作循环内,吸气和排气的时间是非常短的,要想达到高的充气效率,就必须延长气缸的吸气和排气时间,也就是要求增大气门的重叠角;而发动机在低转速时,过大的气门重叠角则容易使得废气倒灌,吸气量反而会下降,从而导致发动机怠速不稳,低速扭矩偏低。

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固定的气门正时很难同时满足发动机高转速和低转速两种工况的需求,所以可变气门正时应运而生。可变气门正时可以根据发动机转速和工况的不同而进行调节,使得发动机在高低速下都能获得理想的进、排气效率。

·可变气门升程技术

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影响发动机动力的实质其实与单位时间内进入到气缸内的氧气量有关,而可变气门正时系统只能改变气门的开启和关闭的时间,却不能改变单位时间内的进气量,变气门升程就能满足这个需求。可变气门升程技术可以在发动机不同转速下匹配合适的气门升程,使得低转速下扭矩充沛,而高转速时马力强劲。低转速时系统使用较小的气门升程,这样有利于增加缸内紊流提高燃烧速度,增加发动机的低速扭矩,而高转速时使用较大的气门升程则可以显著提高进气量,进而提升高转速时的功率输出。

 
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