配氣機(jī)構(gòu)有哪些類型
配氣機(jī)構(gòu)類型豐富,主要有按氣門布置形式(氣門頂置式、氣門側(cè)置式)、凸輪軸布置形式(上置式、中置式、下置式 )、曲軸與配氣凸輪軸傳動(dòng)方式(齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)、齒形帶傳動(dòng))以及氣門數(shù)量及布局(二氣門、多氣門)來劃分。不同類型各有特點(diǎn),氣門頂置式應(yīng)用廣泛,凸輪軸上置式利于高速運(yùn)轉(zhuǎn)等,這些多樣的類型滿足了不同發(fā)動(dòng)機(jī)的性能需求 。
氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu),是將氣門安裝在氣缸蓋上。它的組成部件較多,涵蓋凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門以及氣門彈簧等。這種類型進(jìn)氣阻力小,能讓更多空氣順暢進(jìn)入氣缸,有助于提升燃燒效率。燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊,氣流攪動(dòng)大,可達(dá)到較高的壓縮比,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出更強(qiáng)勁,這也是國(guó)產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用它的原因。
而氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu),把氣門安裝在氣缸體側(cè)面,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,主要包含凸輪、挺柱、氣門和氣門彈簧。不過,進(jìn)、排氣門都在氣缸一側(cè),導(dǎo)致壓縮比受到限制,進(jìn)排氣門的阻力也較大,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和高速性能相對(duì)較弱,正因如此,它逐漸被市場(chǎng)淘汰。
凸輪軸布置形式中,上置式凸輪軸離氣門較近,可省略推桿等部件,使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)更簡(jiǎn)單,能有效減少能量損失,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)速度和高速性能,在現(xiàn)代高性能發(fā)動(dòng)機(jī)中較為常見。中置式凸輪軸則是處于中間位置,在一定程度上兼顧了結(jié)構(gòu)和性能。下置式凸輪軸離氣門較遠(yuǎn),需要通過推桿等部件傳動(dòng),但它的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用,成本相對(duì)較低,常用于一些對(duì)成本較為敏感的發(fā)動(dòng)機(jī)中。
曲軸與配氣凸輪軸傳動(dòng)方式里,齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)精確、可靠性高,能保證配氣的準(zhǔn)確,但工作時(shí)噪音較大。鏈條傳動(dòng)具有一定的柔韌性,能適應(yīng)復(fù)雜的布局,且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小,但鏈條使用久了可能會(huì)出現(xiàn)磨損拉長(zhǎng)的情況。齒形帶傳動(dòng)則兼具了鏈條傳動(dòng)平穩(wěn)安靜的特點(diǎn),同時(shí)成本較低,不過它的耐用性相對(duì)較差。
至于氣門數(shù)量及布局,早期發(fā)動(dòng)機(jī)多為每缸二氣門,而現(xiàn)代轎車發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用每缸多氣門設(shè)計(jì)。多氣門可以增加進(jìn)氣和排氣的通道面積,提升充氣效率,讓發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下都能更好地工作,優(yōu)化動(dòng)力輸出和燃油經(jīng)濟(jì)性。
總之,配氣機(jī)構(gòu)的不同類型,都是汽車工程師們根據(jù)不同的設(shè)計(jì)需求和性能目標(biāo)精心打造的。這些多樣化的設(shè)計(jì),推動(dòng)著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)不斷向前發(fā)展,以滿足人們對(duì)汽車性能、油耗、環(huán)保等多方面的要求。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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