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    【萬和城】發動機配氣機構工作原理是什么?

    來源:未知   日期:2020-08-11 14:32
    想要一臺發動機發出更大的動力,有兩種方法:一種是提高發動機的燃燒效率,讓燃料在發動機中更充分的燃燒,使燃料的化學能盡可能多的轉化為機械能;另一種是讓更多的燃料和空

     

    想要一臺發動機發出更大的動力,有兩種方法:一種是提高發動機的燃燒效率,讓燃料在發動機中更充分的燃燒,使燃料的化學能盡可能多的轉化為機械能;另一種是讓更多的燃料和空氣進入發動機并盡可能充分的燃燒。

    相對而言,提高發動機的熱效率是很困難的,發動機從誕生那天起,熱效率不斷提高,直到現在也不過30%多。而讓更多的燃料和空氣,特別是更多的燃料進入發動機是相對比較容易的,而進入更多的空氣相對難一些。所以現在發動機的每一次進步,幾乎都是配氣機構的改進,讓更多的空氣進入發動機。萬和城小編今天就給大家說說,發動機配氣機構的結構與原理。

     萬和城摩托車平臺配氣機構的功用是按照發動機的工作順序和工作循環的要求,定時開啟和關閉各缸的進、排氣門,使新氣進入氣缸,廢氣從氣缸排出。

     進入氣缸內的新氣數量或稱進氣量對發動機性能的影響很大。進氣量越多,發動機的有效功率和轉矩越大。因此,配氣機構首先要保證進氣充分,進氣量盡可能的多;同時,廢氣要排除干凈,因為氣缸內殘留的廢氣越多,進氣量將會越少。

    配氣機構由氣門組和氣門傳動組兩部分組成

    四沖程發動機每完成一個工作循環,每個氣缸進、排氣一次。這時曲軸轉兩周,而凸輪軸只旋轉一周,所以曲軸與凸輪軸的轉速比或傳動比為2∶1。

    現代轎車汽車發動機均采用頂置氣門,凸輪軸上置式配氣機構。其主要優點是運動件少,傳動鏈短,整個機構的剛度大,適合于高速發動機。

    氣門驅動形式有搖臂驅動、擺臂驅動和直接驅動三種類型。直接驅動式配氣機構的剛度最大,驅動氣門的能量損失最小。因此,在高度強化的轎車發動機上得到廣泛的應用?,F在的大部分轎車發動機都采用這種形式。

    一般發動機每個氣缸有兩個氣門,即一個進氣門和一個排氣門?,F代高性能汽車發動機普遍采用每缸三、四、五個氣門,其中尤以四氣門發動機為數最多。

    四氣門發動機每缸兩個進氣門,兩個排氣門。其突出的優點是氣門通過斷面積大,進、排氣充分,進氣量增加,發動機的轉矩和功率提高。其次是每缸四個氣門,每個氣門的頭部直徑較小,每個氣門的質量減輕,運動慣性力減小,有利于提高發動機轉速。最后,四氣門發動機多采用篷形燃燒室,火花塞布置在燃燒室中央,有利于燃燒。有些車輛的配置表上寫的四缸16氣門,就是這個意思。

    很多發動機在早晨冷車啟動時會發出“噠噠噠”的響聲,即很多人說的“氣門響”,這是因為發動機的氣門間隙變大引起的,那么什么是氣門間隙呢?

    發動機在冷態下,當氣門處于關閉狀態時,氣門與傳動件之間的間隙稱為氣門間隙。發動機工作時,各零部件因為受熱膨脹而伸長。如果氣門與其傳動件之間,在冷態時不預留間隙,則在熱態下由于氣門及其傳動件膨脹伸長而頂開氣門,破壞氣門與氣門座之間的密封,造成氣缸漏氣,從而使發動機功率下降,起動困難,甚至不能正常工作。為此,在裝配發動機時,在氣門與其傳動件之間需預留適當的間隙,即氣門間隙。氣門間隙既不能過大,也不能過小?,F在的發動機為了消除氣門間隙,普遍使用了液壓挺柱,氣門及其傳動件因溫度升高而膨脹,或因磨損而縮短,都會由液力作用來自行調整或補償。

    影響發動機性能最重要的一個因素就是發動機的配氣定時,那么什么是配氣定時呢?

    以曲軸轉角表示的進、排氣門開閉時刻及其開啟的持續時間稱作配氣定時。

    配氣定時一般有如下五個角度決定:

    進氣提前角,

    進氣遲后角,

    排氣提前角,

    排氣遲后角,

    氣門重疊角,

    當發動機配氣機構結構固定以后,配氣定時也固定了。但這時的配氣定時只能滿足發動機某一個轉速區域的要求,即在在這個轉速區域時發動機效率最高,動力性最好,在其他轉速區域時效率及動力都不高。所以為了滿足發動機全工作區域的要求,可變配氣定時應運而生了。

    萬和城摩托車平臺采用可變配氣定時機構可以改善發動機的性能。發動機轉速不同,要求不同的配氣定時。這是因為:當發動機轉速改變時,由于進氣流速和強制排氣時期的廢氣流速也隨之改變,因此在氣門晚關期間利用氣流慣性增加進氣和促進排氣的效果將會不同。例如,當發動機在低速運轉時,氣流慣性小,若此時配氣定時保持不變,則部分進氣將被活塞推出氣缸,使進氣量減少,氣缸內殘余廢氣將會增多。當發動機在高速運轉時,氣流慣性大,若此時增大進氣遲后角和氣門重疊角,則會增加進氣量和減少殘余廢氣量,使發動機的換氣過程臻于完善??傊?,四沖程發動機的配氣定時應該是進氣遲后角和氣門重疊角隨發動機轉速的升高而加大。如果氣門升程也能隨發動機轉速的升高而加大,則將更有利于獲得良好的發動機高速性能。

    可變配氣定時的結構非常復雜,各大汽車廠家名稱也不一樣,比如本田的i-vtec,豐田的VVT-i.奧迪的AVS等等。

    現在的轎車發動機配氣機構有使用鏈條傳動的,還有使用皮帶傳動的,這兩個究竟有什么區別呢?究竟哪一個更好呢?

    鏈傳動機構用于中置式和上置式凸輪軸的傳動,尤其是上置式凸輪軸的高速汽油機采用鏈傳動機構的很多。鏈條一般為滾子鏈,工作時應保持一定的張緊度,不使其產生振動和噪聲。為此在鏈傳動機構中裝有導鏈板并在鏈條的松邊裝置張緊器。

    齒形帶傳動機構用于上置式凸輪軸的傳動。與齒輪和鏈傳動機構相比具有噪聲小、質量輕、成本低、工作可靠和不需要潤滑等優點。另外,齒形帶伸長量小,適合有精確定時要求的傳動。因此,被越來越多的汽車發動機特別是轎車發動機所采用。齒形帶由氯丁橡膠制成,中間夾有玻璃纖維,齒面粘覆尼龍編織物。在使用中不能使齒形帶與水或機油接觸,否則容易引起跳齒。為了確保傳動可靠,齒形帶需保持一定的張緊力,為此在齒形帶傳動機構中也設置由張緊輪與張緊彈簧組成的張緊器。

     


     
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