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化学能电子节气多大排量多少马力多少扭矩.一直是当人们

标签: 气门 进气 电子节气 化学能 动能 惯   (浏览 次   ID:1433222)

    多大排量、多少马力、多少扭矩......一直是当人们谈及发动机时最关注的话题。而可变进气技术就是为了让发动机能够根据不同的负载情况的能够自由调整“呼吸”,从而提升动力表现,使燃烧更有效率。然而终究是什么促使发动机爆发出让人惊喜的账面数据?因此,就需要利用气流的进气惯性,气门要早开晚关,以满足满足进气充足,排气干净的要求。它们在发动机的整体结构中又都扮演着怎样的角色?此外,该发动机还采用了先进的VIS可变进气歧管技术,可以实时的调整进气歧管进气长度和横截面积,以适应发动机的不同工况需求。为减小发动机出现故障的概率,日常驾驶中有哪些需要注意的?举个简单的例子,大众著名的EA113发动机,同样的排量,既有每缸2气门型号,也有每缸5气门型号,这就对性能产生了很大影响。也许您现在还难以作答,不过没关系,下面编辑将以发动机的零部件为支点,从上到下来为您撬开这些问题的答案。那么气门的原理和作用应该怎么理解呢?为了能够让大家对发动机内部的构件有一个较具体的了解,我们已对日产的VQ35发动机进行一次细化的拆解。现在我们来复习一下可变气门正时和升程技术。

1. 正时皮带与正时链条

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    正时皮带是发动机凸轮轴和曲轴的连接件,当发动机从静止由起动机转动曲轴,正时皮带便也开始了忙碌的工作,通过与曲轴的配合,来调节发动机进、排气门开启或关闭的时间,以保证气缸能够正常的吸气和排气。凸轮轴是用来控制气门开闭的部件,通过上面的突起来向下推气门。确保时间精准的功臣要属正时链条上的几个明显的标志,按照严格的技术要求和工艺标准安装后,便可以实现曲轴和凸轮轴间的良好配合,来确定进、排气门何时开启何时关闭,来完成燃料化学能向曲轴动能的转变。多连杆设计后悬加强了整体悬挂的强度和几何刚度,以提高路感、操控性,同时达到减振降噪的目的。

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    橡胶材质的正时皮带随着工作时间的增长,容易发生磨损或老化,使皮带接触面发生较大的形变。杀跌动能减弱 股指期货持仓量变化对现货市场究竟有多大参考意义,目前还没有证据。如若长期不更换,皮带很容易发生跳齿或断裂的现象,导致发动机不能正常工作,便会出现怠速不稳、加速不良或打不着车的情况。从7月1日持仓变化看,期指空头杀跌动能已经大为减弱,期指主力资金在短期内“空翻多”,意味着现货市场触底反抽或为期不远。因此为了安全,一定要按照厂家的要求,在规定周期内对皮带进行更换。关于火花塞有这么几个重要指标,首先是材质,现在主要有最普通的镍锰合金火花塞,好一些的有铂金火花塞、白金火花塞和铱金火花塞等。

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    不过随着造车技术水平的发展,部分发动机的皮带已被链条所替代。对于没有可变气门正时技术的普通发动机而言,进排气们开闭时间都是固定的,但是这种固定不变的气门正时却很难顾及到发动机在不同转速工况时的工作需要。正时链条由强度较大的钢材制成,众所周知,金属的强度要远远大于橡胶,这就使其变形程度大大降低,跳齿和断裂的现象发生的几率微乎其微。科鲁兹的这台1.8升发动机只具备可变气门正时技术,而气门的升程是不可变的。

2. 节气门

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『图中红框内为节气门』

    节气门是控制空气进入发动机的一道可控阀门,气体进入进气管后会和汽油混合成可燃混合气,从而燃烧做工。双凸轮轴是相对于单凸轮轴而言的,现在仍然有不少车型采用单顶置凸轮轴(SOHC)布局,就是一根凸轮轴同时控制进气门和排气门,而DOHC布局则是用两根凸轮轴分别控制进气门和排气门,理论上说这种设计更有利于对进排气的精确控制,但通过对SOHC布局的静心调教也能获得很好的效能。它上接空气滤清器,下接发动机缸体,被称为是汽车发动机的咽喉。顶置凸轮轴是相对于侧置凸轮轴而言的,早期发动机的凸轮轴都在发动机侧面靠下的位置,凸轮轴和气门之间通过一根长长的金属杆连接,这样的缺点是在高速运行中连杆可能产生一定的形变,因此速度和精确性都不能保障,顶置凸轮轴由于不需要很长的连杆因此解决了这个问题。节气门有传统拉线式和电子节气门两种,传统发动机节气门操纵机构是通过拉索(软钢丝)或者拉杆,一端连接油门踏板,另一端连接节气门连动板而工作。举个例子,进气门不是在活塞运动到上止点的时候才开启进气,而是在离上止点还有一小段距离的时候就开启了,然后进气门也不是在活塞运动到下止点的时候关闭进气,而是在活塞到达上止点之后并开始往下运动一小段距离后才关闭,排气门也有同样的特点。电子节气门主要通过节气门位置传感器,来根据发动机所需能量,控制节气门的开启角度,从而调节进气量的大小。远景搭载的发动机是吉利自主研发的CVVT发动机,采用全铝缸体缸盖、塑料进气歧管,以及国际领先的进气管全塑设计,有效降低了进气阻力,加大进气量,减小了动力损耗,显示出省油、经济性强的特征,加配ETC电子油门,远景的节油优势更加明显。

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    电子节气门的种类有电液式、线性电磁铁式、步进电机式和直流伺服电机式四种,不过电液式和步进电机式由于由于控制精度不高,线性电磁式则由于所需电功耗较大,都很少在汽车上应用,直流伺服电机式则很好的克服了以上两种情况,从而在汽车上应用较为广泛。由于发动机工作时的转速很高,四冲程发动机的一个工作行程仅需千分之几秒,这么短促的时间往往会引起发动机进气不足,排气不净,造成功率下降。此外节气门也需要定期进行更换,时间长短主要取决于空气滤清器的质量、机油质量、车辆行驶路况等因素。我们将发动机的气门比作是一扇门,门的开启的大小和时间长短,决定了进出入的人流量。

3. 凸轮轴

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    凸轮轴的主体是一根与气缸组长度相同的圆柱形棒体,上面套有若干个凸轮轴,用于驱动气门来实现开启和关闭。这种情况下,必然会出现一个进气门和排气门同时开启的时刻,配气相位上称为“重叠阶段”。依据位置不同有底置式和顶置式之分,其中底置式凸轮轴需要通过推杆、摇臂等对气门间接控制,转速通常较慢,无法胜任高转速时的需求,输出功率则相对较低。我们知道,普通汽油发动机有进气、压缩、做功和排气四个冲程,这里要注意一个细节,那就是气门的运动总要有一个提前量和延后量。目前已逐渐被顶置式取代,顶置式凸轮结构拉近了其与气门间的距离,除了减小底置式长距离往返运动的能量损失外,还使得原本运转较慢的气门开闭动作更为活跃。更多详细内容请参看之前的文章: 《呼吸有道 浅析可变气门正时/升程技术》 http://www.autohome.com.cn/drive/201003/102132.html 科鲁兹发动机的可变气门正时系统就是在凸轮轴的链轮里加上一个设备,简单来说它的工作原理就是当发动机转速变化时,ECU就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮,这样,在压力的作用下,小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度,从而改变进气门开启的时刻,达到连续调节气门正时的目的。

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    为了提升发动机高速时的性能表现,人们增加了气门个数,2个、3个、4个、5个,凸轮轴结构也由SOHC(顶置单凸轮轴,适用于2、3气门)发展到DOHC(顶置双凸轮轴,适用于4、5气门),不过气门数越多结构也越复杂,维修难度大。回到正题上,前面我们说过气门正时控制着气门的开启时间,那么VVT(可变气门正时)技术是如何工作的呢?

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『液压挺杆』                         『凸轮轴』

    凸轮轴常见的故障主要是异常磨损,原因为机油泵若使用时间过长会出现供油压力不足的现象,使得位于发动机润滑系统顶端的凸轮轴润滑状况不容乐观,特别是凸轮顶端和气门上方液压挺杆的润滑如若不当,便会减小双方的间隙,会出现晚开进气门、早关排气门的情况,大大影响了进排气效率,降低了发动机的功率和扭矩输出。同样的道理用于发动机上,就产生了气门升程和正时以及可变进气歧管的概念。

4. 气门组

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    气门组的结构主要由气门、气门弹簧、气门锁夹等组成,通常情况下,进气口的直径要大于排气口,主要是为了增加进气量,来提高燃烧效率,从而获得更好的动力输出。原因很简单,活塞的运动速度是很快的,而相对来说从气门开启到气体开始运动是有一段时间的,适当增加一点提前量和延后量可以提升进排气的效率。

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『中间为气门弹簧、右端为气门以及两个锁夹』

    气门个数有2、3、4、5四种情况,其中目前主流的为4气门,原因有二。相关链接: 在整台发动机中,配气机构可以说是相当重要的一环,在发动机缸体、活塞、曲轴等部件不变的情况下,装配不同的“缸头”可能对发动机性能有十分巨大的影响,其中包括了进排气门、凸轮轴、进气排气歧管等,并且其本身也是燃烧室的一部分,它的形状决定了压缩比等因素。其一,相比2、3个气门,4气门的气门直径小、同材料的情况质量会更轻,由于物体的惯性与质量成正比,因此4气门的运动惯性相对较小,从而会更加灵活、开启或关闭的角度也更精准。但是这里有一个问题,发动机每分钟2000转和每分钟6000转的工作环境是有很大差异的,每分钟6000转就意味着每秒钟100转,如此快的速度显然需要更大的气门提前角,而普通的凸轮轴肯定不能满足所有转速下的进气效率,因此可变气门正时系统就诞生了。其二,5气门的结构制造上会更复杂,对应的生产成本和维修保养费用也会增加,且气门越多,各气门孔之间的厚度会相应变薄,从而降低了缸盖强度,因此4气门的应用较广泛。从图中我们可以看到,科鲁兹1.8升发动机的凸轮轴链轮是被包裹起来的,里面就是液压机构,目前某些号称具备可变气门正时技术的发动机可能只是进气门有可变功能,而从图中可以能看出这台发动机的进排气凸轮轴都具有可变气门正时功能,这样以来正时调整的范围更大,效率也更高。

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    气门常见的问题由积碳引起,可能产生发动机加速不良、怠速不稳、冷车启动困难等现象。气门升程就好象门开启的角度,正时就好象门开启的时间,而进气歧管就是匣道栏杆。对此建议大家定期做维护保养,保持油、气的清洁,并注意驾驶习惯,避免长时间怠速停车。VVTi,i-Vtec和VVEL等各种可变气门技术相信大家都有所了解,基本上,目前市面上新车所搭载的绝大部分发动机都或多或少的使用了可变气门技术。

5. 火花塞

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『火花塞位于四气门的中间位置』

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『火花塞结构』

    火花塞,通过接收高压导线送来的脉冲电压,放电击穿火花塞两电极间的空气,从而产生火花引燃气缸内的混合气体,来完成化学能向动能的转化。发动机气门是由曲轴通过凸轮轴带动的,气门的配气正时则是由凸轮决定的。不过在柴油发动机上,由于采用压燃方式自动着火,并不需要安装火花塞。全铝缸体和塑料进气歧管及头盖,有效减轻了重量,改善了油耗状况,2.4L领翔90公里等速油耗仅为6.5L。火花塞由绝缘体和能导电的金属壳体组成,绝缘体的主要任务是让高压电顺利经过两极,因若没有它,懒惰的高压电会“抄小路”不经过两极,便不能产生火花,自然也就没有汽车行驶所需要的能量产生了。从工作原理上讲,配气机构的主要功能是按照一定时限自动开启和关闭各气缸的进、排气门,从而使空气及时通过进气门向气缸内供给新鲜空气或者可燃混合气,并且及时将燃烧做功后形成的废气从排气门排出,实现发动机气缸换气补给的整个过程。

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    火花塞是整个点火系统的执行者,在它背后还有一个强大的后盾,它们将共同完成依据活塞的工作顺序来定时在相应的气缸内点火。首先要搞清楚“正时”和“升程”不是一个概念,可变气门正时是根据发动机的转速改变气门开启和关闭的时间,而可变气门升程是根据转速改变气门开启的角度。目前市场在售的火花塞,依据不同的电极材料,主要有普通(镍锰合金)、铂金、铱金三种,其中普通火花塞(镍的熔点接近1500℃)的寿命约为2-3万公里,铂金、铱金火花塞由于材料熔点接近2000℃,且均为稀有金属(稀有金属的化学特性比较稳定),其稳定性和抗蚀性均要好于镍,因此寿命要长于普通火花塞可达到10万公里,不过铂金、铱金火花塞的更换成本也更高。第二代θ发动机采用了双CVVT连续可变气门正时技术,2.0L排量功率达到121KW, 2.4L排量提高了7KW,达到128KW,为同级别车最强。

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