发动机干活不费力,就必须搞清楚“呼吸”和“喝油”的原理

要想发动机干活不费力,就必须搞清楚“呼吸”和“喝油”的原理。咱们先从人呼吸说起,人的呼吸在需要大体力的时候会深吸一口气,而平时稍微喘口气就行了。发动机也是这个道理,急着提速时需要猛吸一口气,而正常行驶时只需浅浅换气。为了让引擎在不同情况下都能吸入适量的空气和排出干净的废气,工程师们开发了一种让气门“会说话”的技术。现在,咱们就来看看这套复杂的“呼吸系统”。凸轮轴是整个系统的核心,它像一根长长的金属杆,被曲轴带动旋转。凸轮轴上布满了凸起来的圆盘,它推动摇臂,从而控制气门的开闭。OHV是底置凸轮轴结构,凸轮放在汽缸底部,连杆比较长,这种结构能提供强大的低扭动力,但高速时容易断裂。OHC是顶置凸轮轴结构,省去了连杆,重量更轻响应更快。现在的发动机大多数都采用这种设计。SOHC是单顶置凸轮轴结构,一根轴管同时控制进排气门;DOHC是双顶置凸轮轴结构,进排气门各由一根轴控制,这种设计能让高转时的表现更出色。正时齿轮负责将曲轴的动力传递给凸轮轴。再由摇臂、推杆和气门来完成开闭动作。任何一个环节出错都会导致气门撞到活塞上,所以精密配合非常重要。活塞从上止点移动到下止点时进气门打开;从下止点回到上止点时排气门打开。为了让更多空气进入汽缸内燃烧,以及让废气完全排出汽缸外,工程师们把进气门提前打开并延迟关闭,排气门也是如此操作。这个过程就是气门正时调整。高速时需要更大的重叠角来增加进气量和排气量,低速时又怕产生倒灌现象。固定的气门正时难以兼顾这两个要求,因此出现了可变气门正时和升程系统。VVT-i、i-VTEC、Valvetronic和AVS这些系统可以根据工况调整进气和排气的时间和升程。 接下来我们说说供油系统是怎么把燃油直接“喂”到汽缸里的。 活塞和曲轴是发动机里最辛苦的兄弟俩。活塞承受着高温高压做直线往复运动,曲轴则每分钟转数千转还要带动油泵、发电机、空调压缩机和凸轮轴等部件运转。它们没有强壮的体格根本无法胜任这份工作。 左脚向下踩踏板(活塞做功),右脚被抬起来(另一活塞压缩)。连杆与主轴错位布置将上下往复运动变成旋转输出动力给车轮提供动力。 飞轮越大越稳当这是因为利用了陀螺原理储存能量保证发动机运转平稳不抖动。 排量和压缩比决定着发动机“胃口”大小和“消化”能力高低。 6缸机在怠速时只让3个气缸工作减少能量损耗,深踩油门时再唤醒其余气缸工作。 大众EA211 TSI已经应用了这项可变排量技术。 缸内直喷技术把燃油直接喷射进汽缸底部再点火燃烧比传统歧管喷射方式效率更高更精准,这就是为什么大家都觉得这种技术更先进的原因之一。