打開(kāi)氣門(mén)室蓋之后,我們就可以看到這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸部分。凸輪軸是用來(lái)控制氣門(mén)開(kāi)閉的部件,通過(guò)上面的突起來(lái)向下推氣門(mén)。目前主流發(fā)動(dòng)機(jī)都采用了圖中這種雙頂置凸輪軸(DOHC)設(shè)計(jì),這句話有兩個(gè)意思:凸輪軸頂置以及雙凸輪軸。頂置凸輪軸是相對(duì)于側(cè)置凸輪軸而言的,早期發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸都在發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)面靠下的位置,凸輪軸和氣門(mén)之間通過(guò)一根長(zhǎng)長(zhǎng)的金屬桿連接,這樣的缺點(diǎn)是在高速運(yùn)行中連桿可能產(chǎn)生一定的形變,因此速度和精確性都不能保障,頂置凸輪軸由于不需要很長(zhǎng)的連桿因此解決了這個(gè)問(wèn)題。雙凸輪軸是相對(duì)于單凸輪軸而言的,現(xiàn)在仍然有不少車(chē)型采用單頂置凸輪軸(SOHC)布局,就是一根凸輪軸同時(shí)控制進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén),而DOHC布局則是用兩根凸輪軸分別控制進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén),理論上說(shuō)這種設(shè)計(jì)更有利于對(duì)進(jìn)排氣的精確控制,但通過(guò)對(duì)SOHC布局的靜心調(diào)教也能獲得很好的效能。
現(xiàn)在我們來(lái)復(fù)習(xí)一下可變氣門(mén)正時(shí)和升程技術(shù)。首先要搞清楚“正時(shí)”和“升程”不是一個(gè)概念,可變氣門(mén)正時(shí)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速改變氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)間,而可變氣門(mén)升程是根據(jù)轉(zhuǎn)速改變氣門(mén)開(kāi)啟的角度。科魯茲的這臺(tái)1.8升發(fā)動(dòng)機(jī)只具備可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù),而氣門(mén)的升程是不可變的。
我們知道,普通汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程,這里要注意一個(gè)細(xì)節(jié),那就是氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)總要有一個(gè)提前量和延后量。舉個(gè)例子,進(jìn)氣門(mén)不是在活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)的時(shí)候才開(kāi)啟進(jìn)氣,而是在離上止點(diǎn)還有一小段距離的時(shí)候就開(kāi)啟了,然后進(jìn)氣門(mén)也不是在活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)的時(shí)候關(guān)閉進(jìn)氣,而是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之后并開(kāi)始往下運(yùn)動(dòng)一小段距離后才關(guān)閉,排氣門(mén)也有同樣的特點(diǎn)。
為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?原因很簡(jiǎn)單,活塞的運(yùn)動(dòng)速度是很快的,而相對(duì)來(lái)說(shuō)從氣門(mén)開(kāi)啟到氣體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)是有一段時(shí)間的,適當(dāng)增加一點(diǎn)提前量和延后量可以提升進(jìn)排氣的效率。但是這里有一個(gè)問(wèn)題,發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘2000轉(zhuǎn)和每分鐘6000轉(zhuǎn)的工作環(huán)境是有很大差異的,每分鐘6000轉(zhuǎn)就意味著每秒鐘100轉(zhuǎn),如此快的速度顯然需要更大的氣門(mén)提前角,而普通的凸輪軸肯定不能滿足所有轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣效率,因此可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)就誕生了。更多詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參看之前的文章:
《呼吸有道 淺析可變氣門(mén)正時(shí)/升程技術(shù)》
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科魯茲發(fā)動(dòng)機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)就是在凸輪軸的鏈輪里加上一個(gè)設(shè)備,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)它的工作原理就是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí),ECU就自動(dòng)地將機(jī)油壓向進(jìn)氣凸輪軸驅(qū)動(dòng)齒輪內(nèi)的小渦輪,這樣,在壓力的作用下,小渦輪就相對(duì)于齒輪殼旋轉(zhuǎn)一定的角度,從而改變進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟的時(shí)刻,達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)氣門(mén)正時(shí)的目的。
從圖中我們可以看到,科魯茲1.8升發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸鏈輪是被包裹起來(lái)的,里面就是液壓機(jī)構(gòu),目前某些號(hào)稱(chēng)具備可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)可能只是進(jìn)氣門(mén)有可變功能,而從圖中可以能看出這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣凸輪軸都具有可變氣門(mén)正時(shí)功能,這樣以來(lái)正時(shí)調(diào)整的范圍更大,效率也更高。
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