這發(fā)動機(jī)技術(shù)很牛也不過時(shí) 但我國大部分汽車都沒用
不知道你們是否有看過我之前的文章,里面有一句很重要的話:發(fā)動機(jī)缸頭的技術(shù)含量比其他部分都高。如果有細(xì)心留意你會發(fā)現(xiàn):大部分能提升發(fā)動機(jī)效率、動力輸出的技術(shù)都是氣門的技術(shù)。
也就是說,用好空氣,才是提升發(fā)動機(jī)最直接的手段。
例如,用一臺三缸發(fā)動機(jī)達(dá)到600匹馬力的科尼塞克就是使用了當(dāng)家的FreeValve技術(shù)才能達(dá)到該目標(biāo)水平。
目前發(fā)動機(jī)的氣門結(jié)構(gòu)分為OHC和OHV兩種,而在我國大部分的汽車都是使用OHC結(jié)構(gòu),也就是頂置凸輪軸的設(shè)計(jì),而使用OHV形式的目前會在美系車上看到。
OHC結(jié)構(gòu)的發(fā)動機(jī)凸輪軸位于氣缸頂部,通過鏈條或者皮帶從發(fā)動機(jī)曲軸處取力,從而帶動凸輪軸旋轉(zhuǎn),凸輪軸上的凸輪擠壓氣門搖臂,從而控制氣門的開關(guān);
凸輪軸離開搖臂后,由于彈簧的作用氣門會關(guān)閉,而凸輪再次壓迫搖臂,氣門打開。此外,會有VVT、VVL等技術(shù)可以控制氣門開啟關(guān)閉的時(shí)間長短、開啟時(shí)間、升程等,這是后話。
OHV跟OHC不同,OHV的凸輪軸有可能位于發(fā)動機(jī)的中部或者發(fā)動機(jī)下方,同樣是通過曲軸帶動。
例如雪佛蘭LS3發(fā)動機(jī),該發(fā)動機(jī)的凸輪軸和曲軸用齒輪咬合在一起,而它們之間的傳動比是2:1,也就是曲軸每轉(zhuǎn)2圈,凸輪軸旋轉(zhuǎn)1圈。曲軸帶動凸輪軸旋轉(zhuǎn),凸輪軸上的凸輪就會打開和關(guān)閉氣門。
和凸輪軸的凸輪接觸的是凸輪隨動件,可以稱之為接頭或者氣門挺柱,它也會隨著凸輪的形線運(yùn)動,所以當(dāng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí),凸輪就迫使挺柱抬起,跟氣門搖臂是類似的工作邏輯。
挺柱會帶動推桿而上下運(yùn)動,推桿的另一端會推動氣門搖臂,這樣就使得氣門打開,氣門搖臂類似杠桿結(jié)構(gòu),挺桿推動一邊,另一邊隨之運(yùn)動。
氣門懸浮現(xiàn)象
造成這個現(xiàn)象是因?yàn)橐坏┌l(fā)動機(jī)進(jìn)入高轉(zhuǎn)速狀態(tài),這套機(jī)構(gòu)上的零件就會產(chǎn)生快速的往復(fù)運(yùn)動。
也正是因?yàn)檫@是往復(fù)性部件,而不是旋轉(zhuǎn)性的,運(yùn)動的速度會隨著轉(zhuǎn)速的提高而提高,同時(shí)也會開始做高速的往復(fù)運(yùn)動,不斷改變運(yùn)動的方向。
而這個機(jī)構(gòu)中唯一能讓氣門運(yùn)動和凸輪形線保持一直的零件就是彈簧,當(dāng)凸輪的形線經(jīng)過峰頂回到底部時(shí),彈簧會迫使氣門關(guān)閉。
所以彈簧要負(fù)責(zé)將整個機(jī)構(gòu)保持和凸輪一直接觸在一起,而一旦轉(zhuǎn)速過高,因?yàn)橥鶑?fù)慣性的存在,氣門彈簧將無法保持氣門和凸輪運(yùn)動的一致性,因此在某些時(shí)刻,挺柱會無法完美貼合凸輪的形線運(yùn)行,因?yàn)閺椈蔁o法跟上發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的節(jié)奏。
此外,這套機(jī)構(gòu)上所有的零件自身都有重量,都存在往復(fù)慣性,當(dāng)慣性朝著打開氣門的方向時(shí),氣門彈簧獨(dú)自對抗著這個慣性,如果彈簧無法快速克服這個慣性把所有零件回位,就意味著挺柱無法完美和凸輪貼合,這就是氣門懸浮現(xiàn)象。