發(fā)動機(jī)正時系統(tǒng)的工作原理是怎樣的
發(fā)動機(jī)正時系統(tǒng)通過控制和執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)整發(fā)動機(jī)凸輪相位或氣門升程,以優(yōu)化配氣過程?;钊剿臎_程發(fā)動機(jī)歷經(jīng)進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個沖程,不同工況對氣門正時要求不同。高速時氣門早開晚閉可利用進(jìn)氣慣性提高進(jìn)氣量和效率,低速時則相反。正時系統(tǒng)通過精密機(jī)制確保氣門在活塞合適位置開啟和關(guān)閉,是發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
在發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,曲軸每旋轉(zhuǎn)兩圈,凸輪軸旋轉(zhuǎn)一圈,這一精確的運(yùn)轉(zhuǎn)比例是由連接曲軸和驅(qū)動氣門的兩個齒輪以2:1的精密比例完成的。而這兩個齒輪角度和位置的細(xì)微調(diào)整都至關(guān)重要,正時系統(tǒng)的一大重要作用就是保證它們能精準(zhǔn)協(xié)作,讓氣門在活塞處于正確位置時準(zhǔn)確地開啟和關(guān)閉。
具體來說,發(fā)動機(jī)進(jìn)氣依靠的是“負(fù)壓”。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時,氣門的開度不宜過大,因?yàn)檫^大的開度會使負(fù)壓減小,從而導(dǎo)致進(jìn)氣不充分,所以此時需要短行程控制;而當(dāng)發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時,就需要長氣門升程,這樣才能滿足發(fā)動機(jī)對空氣量的需求??勺儦忾T正時技術(shù)正好能對氣門升程進(jìn)行靈活調(diào)節(jié),從而兼顧發(fā)動機(jī)在高低速時的性能表現(xiàn),讓發(fā)動機(jī)在低速時能擁有高扭矩,在高速時能獲得高功率。
發(fā)動機(jī)正時系統(tǒng)中的正時齒輪被引入到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)以及鐘表的局部系統(tǒng)中,這些系統(tǒng)與機(jī)械功能的完成有著緊密且連續(xù)的關(guān)系。在轎車發(fā)動機(jī)中,正、負(fù)齒輪大多采用齒形皮帶傳動,這種傳動方式具備諸多優(yōu)點(diǎn),比如結(jié)構(gòu)簡單,能有效降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度;噪聲低,可以為駕乘者提供更安靜的環(huán)境;運(yùn)行平穩(wěn),保證發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠;傳輸精度高、同步性好,能確保各部件的協(xié)同工作精準(zhǔn)無誤。不過,齒形皮帶也有其不足之處,它的強(qiáng)度相對較低,經(jīng)過長時間的使用后,容易出現(xiàn)老化、拉伸變形甚至斷裂的情況。值得一提的是,該齒形皮帶通常處于外罩內(nèi),呈封閉狀態(tài),這樣我們可以更方便地觀察其工作狀態(tài)。
此外,正時齒輪是一種能夠在機(jī)械裝置中定位時間尺度以完成相關(guān)控制功能的齒輪,它就像是發(fā)動機(jī)內(nèi)部的“時間管理者”,精確地掌控著各個部件的運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)奏。而連接曲軸和凸輪軸的常見方式除了正時皮帶,還有正時鏈。并且,為了防止意外移動,皮帶還設(shè)有凸齒設(shè)計(jì),進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
發(fā)動機(jī)正時系統(tǒng)是發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的基石,它的正常工作對于發(fā)動機(jī)的性能、燃油效率以及排放等方面都有著深遠(yuǎn)的影響。一旦正時系統(tǒng)出現(xiàn)偏差,哪怕是極其微小的偏差,都有可能導(dǎo)致引擎工作失常,出現(xiàn)諸如動力下降、油耗增加、排放超標(biāo)等問題。因此,定期對正時系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)是非常必要的,只有這樣,才能讓發(fā)動機(jī)始終保持良好的工作狀態(tài),為我們的出行提供可靠的保障 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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