為什么進氣門比排氣門大?
氣門凸輪打開,氣門彈簧關(guān)閉。當(dāng)進氣門需要進入氣缸時,進氣門開啟;如果需要排出燃燒廢氣,排氣閥將會打開。
進氣是“進”,排氣是“排氣”,所以進氣比排氣難。進氣量越多,燃燒越好,發(fā)動機性能越好。
吸氣是真空吸氣,排氣是擠出排氣進行按壓。所以排氣比吸氣容易。為了獲得更多的新鮮空氣,參與燃燒,需要更多的進氣,所以需要增加進氣門,但整體尺寸沒有變化,只能減少排氣門。所以進氣門一般設(shè)計得比排氣門大,降低了進氣難度,提高了進氣量。有些人只是簡單地設(shè)計了一個額外的進氣門。至此,完成了3個閥門(1排2個)和5個閥門(2排3個)的設(shè)計。
有三個影響因素:
)1)氣流阻力的影響:
理論上,空氣的充入量等于排氣量,排氣門的開閉時間等于進氣門的開閉時間。
但事實并非如此。因為節(jié)流閥控制速度,所以閥門可以打開或關(guān)閉。吸氣結(jié)束時,氣瓶內(nèi)應(yīng)充入等于大氣壓(約1 km/cm2)的混合物。但是,當(dāng)氣體在吸氣管和吸氣閥中流動時,會受到阻力。為了克服這些阻力,使混合物以一定的速度流動,必須浪費一些壓力。因此,氣缸中的空氣壓力總是低于大氣壓力。氣體的密度隨壓力變化,壓力低密度也降低,吸入混合物的實際重量減少。為了解決和減小氣流阻力的影響,需要增加吸氣閥氣流通道的截面積,即增加氣閥的面積。高原地區(qū)空氣稀薄時,進氣通道面積要大一些。否則,發(fā)動機將無法在這些區(qū)域達到額定功率。
)2)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的影響:
當(dāng)原風(fēng)道尺寸不變時,進氣壓力也隨轉(zhuǎn)速和負荷而變化。節(jié)氣門在全開狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速根據(jù)負載而變化。假設(shè)充氣重量為1,當(dāng)轉(zhuǎn)速從700轉(zhuǎn)/分增加到2100轉(zhuǎn)/分時,壓力從0.95下降到0.80,說明氣缸內(nèi)搖桿氣密密度降低,氣流跟不上充氣的需求。因為如果轉(zhuǎn)速提高到三倍,活塞的運動速度也提高到三倍,氣流速度不提高到三倍,同樣重量的空氣就不能進入氣缸。但高速時,呼吸道內(nèi)的姊妹力增加,氣流不能同比例增加。也就是說減速時充氣效果好,結(jié)果平均有效壓力和扭力也變大(扭力與平均有效壓力成正比)。
)3)送風(fēng)和排風(fēng)流速的比較因素:
當(dāng)活塞從上止點運動到下止點時,活塞的沖程容積為真空(即氣壓差)時,進入氣缸的混合氣進入。當(dāng)然活塞在前氣流在后,活塞的行程會比氣流快。當(dāng)然,進入氣缸的新鮮混合氣越多越好,但氣流速度趕不上活塞運動的速度,所以需要為進氣創(chuàng)造條件,根據(jù)充氣的需要,使進氣門增大。
排氣是氣缸內(nèi)的廢氣?;钊麤_程下降約120 后,該行為180 后活塞開始上升。此時,廢氣的前活塞在后面。廢氣的排放速度處于活塞的上升速度,并且廢氣必須被排放。可以說活塞的上升速度等于排氣速度。這就是為什么排氣門比進氣門小的原因。一般排氣直徑是進氣直徑的三分之二。排氣閥的直徑設(shè)計成不影響排氣。
這樣,進氣門的尺寸應(yīng)能可靠地滿足發(fā)動機充氣的需要
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