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西門町拓海 2022/11/16 檢舉 我要評論

在發動機運行的四個沖程中,進氣沖程相對于其它三個沖程稍顯復雜。原因在于進氣提前角,排氣延遲角的相互作用下對工況的影響! 進氣提前角和排氣延遲角,就是通常所說的氣門的「早開遲閉」,這是提升發動機功率的一個很重要的設計,且聽我詳細解讀。

首先,進氣沖程時,混合氣順利進入汽缸內是需要條件的。進氣的動力來自活塞下行時產生的負壓。

根據原理,密封的容器,如果將其內部容積擴大,容器內的空氣壓力會顯著下降,此時容器內外出現壓力差,如果密封的容器開個孔,空氣就會在壓力差的作用下產生進氣。

由此可知,密封性和擴大容積是進氣產生的條件。

引用過來分析就會發現,發動機活塞環與氣缸的密封性,氣門的密封性很重要。。雖然進氣門在上止點前提前開啟,但由于氣缸內容積并未擴大,因此進氣是不會發生的,提前開啟只是為進氣做準備。

為什麼要做準備呢?

原因在于進氣是一個過程,空氣由靜止到加速需要時間,當發動機在高速運行時,每個沖程的運行時間會變的很短,如果進氣門延遲開啟,等到空氣的速度加起來時,進氣門開始關閉,就會導致實際進入氣缸的混合氣偏少,嚴重影響高速的動力性能。

另一方面,排氣末期缸內的廢氣也會通過提前開啟的進氣門進入進氣道,對進氣道內的混合氣進行稀釋,導致混合氣的質量變差,這就是重疊角引起廢氣對混合氣的稀釋作用。

在節氣門開度比較小時,進氣道內混合氣偏少,通過進氣門在提前開啟時,竄入進氣道的廢氣稀釋混合氣,所占的比例偏大,混合氣質量變差,就會影響啟動和怠速的穩定性。這也就是為什麼啟動和怠速時需要供給較濃混合氣的原因之一。

隨著節氣門的開度變大,進入進氣道的混合氣增多,相對而言,廢氣在混合氣中占的比例會減少,廢氣對混合氣的稀釋作用減弱,直至小到忽略不計,因此可以提供偏稀的混合氣,有利于減少排放和節油。

排氣延遲角,也就是排氣門延遲關閉。為什麼要設計延遲角呢?

化油器節氣門處,由于節流作用導致氣流流速加快,產生的負壓從噴孔內吸出燃油。也就是說快速流動的氣流會產生負壓。延遲角就是利用高速排出廢氣時,在廢氣的后方會形成負壓,為混合氣進入氣缸提供動力,有了這個初始動力,在排氣門關閉后,進氣的速度會逐漸加速,有利于提高氣缸的充氣效率。

活塞繼續下行,缸內負壓持續擴大,直到到達下止點時,負壓達到最大值,進氣的氣流流動速度也達到最快。

由正時圖可以看出,進氣門關閉(進氣延遲角)在壓縮沖程,活塞上行的途中,這樣的設計又是為什麼呢?

在高速路上行駛的汽車,時速達到100公里/小時的速度時,剎車到車輛停下來,車子的滑行距離達到40米以上,車速越低,滑行距離越短,這就是慣性。

同樣的道理,進氣道內的混合氣,在流速達到最大時,也會存在較大的氣流慣性,進氣門延遲關閉,就是利用慣性進氣來增加汽缸的充氣效率,達到功率的提升的。

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