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為什么多氣門(mén)的發(fā)動(dòng)機(jī)比兩氣門(mén)的好

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2018-08-25

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我們?cè)谡務(wù)撘豢钴?chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)是否先進(jìn)的時(shí)候，常常會(huì)談到幾氣門(mén)。我們也經(jīng)常會(huì)看見(jiàn)許多汽車(chē)的尾部會(huì)標(biāo)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(biāo)出來(lái)，以顯示其發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)性。那么四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)為什么先進(jìn)呢？為什么四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)大有全面取代兩氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)的趨勢(shì)呢？為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，我們首先要先來(lái)了解一下配氣機(jī)構(gòu)。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的配器機(jī)構(gòu)是由氣門(mén)、凸輪軸、氣門(mén)彈簧、氣門(mén)座圈、氣門(mén)導(dǎo)管等部件組成，對(duì)于底置凸輪軸的配器機(jī)構(gòu)其組成部分還包括氣門(mén)挺柱、氣門(mén)挺桿、氣門(mén)搖臂、搖臂軸等組成，而對(duì)于頂置凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)則沒(méi)有氣門(mén)挺柱、氣門(mén)挺桿。對(duì)于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，其氣門(mén)的配置方法有兩氣門(mén)、三氣門(mén)、四氣門(mén)、五氣門(mén)的設(shè)計(jì)。一般傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是兩氣門(mén)設(shè)計(jì)，即一個(gè)進(jìn)氣門(mén)和一個(gè)排氣門(mén)的設(shè)計(jì)方法，其進(jìn)氣門(mén)比排氣門(mén)略大，以達(dá)到增加進(jìn)氣量的目的。而隨著汽車(chē)技術(shù)的進(jìn)步，兩氣門(mén)的發(fā)動(dòng)機(jī)由于其功率不及多氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)，所以已逐漸被多氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)所取代，同時(shí)多氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)也反映了發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的先進(jìn)程度。那么以四氣門(mén)為例，為什么四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)于兩氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)能提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率呢？我們假設(shè)在理想狀態(tài)下，進(jìn)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高那么單位時(shí)間內(nèi)點(diǎn)火做功的次數(shù)就越多，所以功率越大。那么四氣門(mén)技術(shù)又是怎樣提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的呢？當(dāng)采用多氣門(mén)設(shè)計(jì)時(shí)，因此多氣門(mén)設(shè)計(jì)的氣門(mén)體積和質(zhì)量都小于兩氣門(mén)設(shè)計(jì)，這樣有利于減小運(yùn)動(dòng)慣性。因此在相同的驅(qū)動(dòng)力作用下，多氣門(mén)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)更高的運(yùn)動(dòng)速度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速。由此可見(jiàn)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用多氣門(mén)設(shè)計(jì)后，其轉(zhuǎn)速可以有相應(yīng)的提升，進(jìn)而達(dá)到增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率的目的。雖然四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)可以達(dá)到增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率的目的，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性遠(yuǎn)高于兩氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)，但是在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能卻不及兩氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)，這又是為何呢？我們從流體力學(xué)的角度來(lái)看，當(dāng)氣門(mén)升程一定時(shí)，由于四氣門(mén)比兩氣門(mén)對(duì)于燃燒室的表面利用率高，因此其進(jìn)氣截面積大于兩氣門(mén)。較大的進(jìn)氣截面積會(huì)使得進(jìn)氣壓力差減小，所以對(duì)于低轉(zhuǎn)速而言四氣閥發(fā)動(dòng)機(jī)是不如2氣閥發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率的。而且2氣閥發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)更容易行程強(qiáng)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(mén)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率有了大幅提高，動(dòng)力也更充沛，但其在低速時(shí)的扭矩受到其氣門(mén)數(shù)影響，使: 回答者：網(wǎng)友

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