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為什么多氣門的發(fā)動機比兩氣門的好

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2018-08-25

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我們在談?wù)撘豢钴嚨陌l(fā)動機是否先進的時候，常常會談到幾氣門。我們也經(jīng)常會看見許多汽車的尾部會標上“16V”或者“20V”這樣的字樣，顯然廠家是將這些東西作為一種值得宣傳的東西標出來，以顯示其發(fā)動機的先進性。那么四氣門發(fā)動機為什么先進呢？為什么四氣門發(fā)動機大有全面取代兩氣門發(fā)動機的趨勢呢？為了說明這個問題，我們首先要先來了解一下配氣機構(gòu)。四沖程發(fā)動機的配器機構(gòu)是由氣門、凸輪軸、氣門彈簧、氣門座圈、氣門導管等部件組成，對于底置凸輪軸的配器機構(gòu)其組成部分還包括氣門挺柱、氣門挺桿、氣門搖臂、搖臂軸等組成，而對于頂置凸輪軸的發(fā)動機來說則沒有氣門挺柱、氣門挺桿。對于四沖程發(fā)動機而言，其氣門的配置方法有兩氣門、三氣門、四氣門、五氣門的設(shè)計。一般傳統(tǒng)發(fā)動機采用的是兩氣門設(shè)計，即一個進氣門和一個排氣門的設(shè)計方法，其進氣門比排氣門略大，以達到增加進氣量的目的。而隨著汽車技術(shù)的進步，兩氣門的發(fā)動機由于其功率不及多氣門發(fā)動機，所以已逐漸被多氣門發(fā)動機所取代，同時多氣門發(fā)動機技術(shù)也反映了發(fā)動機設(shè)計與制造技術(shù)的先進程度。那么以四氣門為例，為什么四氣門發(fā)動機相對于兩氣門發(fā)動機能提高發(fā)動機功率呢？我們假設(shè)在理想狀態(tài)下，進入氣缸內(nèi)的燃油和空氣的混和氣的量是恒定的，其燃燒產(chǎn)生的作用力保持不變，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高那么單位時間內(nèi)點火做功的次數(shù)就越多，所以功率越大。那么四氣門技術(shù)又是怎樣提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的呢？當采用多氣門設(shè)計時，因此多氣門設(shè)計的氣門體積和質(zhì)量都小于兩氣門設(shè)計，這樣有利于減小運動慣性。因此在相同的驅(qū)動力作用下，多氣門設(shè)計可以實現(xiàn)更高的運動速度，進而實現(xiàn)發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速。由此可見，當發(fā)動機采用多氣門設(shè)計后，其轉(zhuǎn)速可以有相應(yīng)的提升，進而達到增大發(fā)動機功率的目的。雖然四氣門發(fā)動機可以達到增大發(fā)動機功率的目的，在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)情況下，四氣門發(fā)動機動力性遠高于兩氣門發(fā)動機，但是在發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時，四氣門發(fā)動機的性能卻不及兩氣門發(fā)動機，這又是為何呢？我們從流體力學的角度來看，當氣門升程一定時，由于四氣門比兩氣門對于燃燒室的表面利用率高，因此其進氣截面積大于兩氣門。較大的進氣截面積會使得進氣壓力差減小，所以對于低轉(zhuǎn)速而言四氣閥發(fā)動機是不如2氣閥發(fā)動機的進氣效率的。而且2氣閥發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速時更容易行程強大的渦流，使空氣跟燃油更加充分的混合。所以從此看出，由于采用了四氣門設(shè)計發(fā)動機的功率有了大幅提高，動力也更充沛，但其在低速時的扭矩受到其氣門數(shù)影響，使: 回答者：網(wǎng)友

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