氣門重疊角的作用是什么
氣門重疊角能提升發(fā)動機(jī)性能,讓其更好地“呼吸”。進(jìn)氣門早開可在進(jìn)氣行程開始時增大開啟高度,減小進(jìn)氣阻力以增加進(jìn)氣量;進(jìn)氣門晚關(guān)能利用大氣壓和氣體慣性力進(jìn)一步加大進(jìn)氣量。排氣門早開可借助汽缸內(nèi)高壓自行排氣,降低排氣阻力使排氣更順暢;排氣門晚關(guān)能延長排氣時間,依靠廢氣壓力和慣性力讓排氣更徹底。如此,發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)更高效。
除了上述基礎(chǔ)作用外,氣門重疊角在不同的發(fā)動機(jī)工況下,還有著更為精妙的調(diào)節(jié)意義。
在怠速工況時,凸輪軸的設(shè)置很有講究。進(jìn)氣凸輪軸開啟和關(guān)閉較晚,排氣凸輪軸則在TDC(上止點(diǎn))之前完全關(guān)閉。這樣的設(shè)置,能保證只有極少量的殘余氣體參與燃燒,從而確保怠速狀態(tài)的穩(wěn)定,讓發(fā)動機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時也能保持平穩(wěn),為車輛的日常使用提供了良好的基礎(chǔ),減少不必要的抖動和不穩(wěn)定因素。
當(dāng)追求發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速下的輸出功率時,氣門重疊角的調(diào)整也十分關(guān)鍵。排氣門需要稍后打開,目的是讓燃燒氣體的膨脹力能更長時間地作用在活塞上,為發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)提供持續(xù)且強(qiáng)勁的動力。而進(jìn)氣門在TDC之后打開,在BDC(下止點(diǎn))之后完全關(guān)閉,如此巧妙地利用進(jìn)氣的動態(tài)自增壓效應(yīng),讓更多的新鮮空氣進(jìn)入氣缸參與燃燒,從而顯著增加發(fā)動機(jī)的輸出功率,使車輛在高速行駛或急加速等工況下,能夠展現(xiàn)出充沛的動力性能。
對于扭矩輸出而言,為了獲取最高的輸出扭矩,氣缸需要具備高容積效率。進(jìn)氣門提前開啟是關(guān)鍵因素之一,因為開啟得早,關(guān)閉也早,這樣就能有效避免新鮮空氣被擠出,保證氣缸內(nèi)有充足且合適的空氣參與燃燒過程。同時,排氣凸輪軸在TDC之前關(guān)閉,整個過程配合默契,確保發(fā)動機(jī)在該工況下能夠輸出強(qiáng)勁的扭矩,讓車輛在起步、爬坡等需要大力矩的情況下,能夠輕松應(yīng)對。
此外,氣門重疊角在廢氣再循環(huán)方面也發(fā)揮著重要作用。通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣和排氣凸輪軸,可以實現(xiàn)內(nèi)部廢氣再循環(huán)。在氣門交錯開啟(進(jìn)氣門和排氣門都打開)時,廢氣會從排氣口流入進(jìn)氣口,交錯的程度直接決定了再循環(huán)廢氣的量。進(jìn)氣凸輪軸在TDC之前完全打開,排氣凸輪軸在TDC之前關(guān)閉,兩個氣門同時開啟,實現(xiàn)廢氣再循環(huán)。與外部廢氣再循環(huán)相比,內(nèi)部廢氣再循環(huán)具有系統(tǒng)反應(yīng)更快、再循環(huán)廢氣分布更均勻的優(yōu)勢,有助于降低排放,提升發(fā)動機(jī)的環(huán)保性能。
氣門重疊角雖只是發(fā)動機(jī)設(shè)計中的一個細(xì)節(jié)參數(shù),卻在進(jìn)氣、排氣、不同工況調(diào)節(jié)以及廢氣再循環(huán)等多個方面發(fā)揮著不可替代的作用。它猶如發(fā)動機(jī)的“呼吸調(diào)節(jié)器”,精心調(diào)控著發(fā)動機(jī)的每一次“呼吸”,從提升動力性能到優(yōu)化燃燒效率,從穩(wěn)定怠速到助力高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),全方位地提升發(fā)動機(jī)的整體性能,為車輛的良好運(yùn)行提供堅實保障 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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