汽車知識入門——配氣機構知識點講解

這個就是氣門

這是凸輪軸，負責頂開氣門

發動機是通過轉化可燃混合氣爆炸能量運轉的機器，可燃混合氣的配比和換氣效果的好壞影響著一台發動機的功率輸出和排放好壞

在大多數人的想像里發動機的進排氣門和初中物理書裡面教的一樣是下面這個情況

進氣行程：進氣門打開，排氣門關閉，活塞下行，吸進新鮮空氣

壓縮行程：進排氣門都關閉，活塞上行，壓縮混合氣

做功行程：進排氣門都關閉，混合氣被點燃，產生的高溫使空氣膨脹，推動活塞

排氣行程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞上行，排掉廢氣

但是在現實生活中在進氣和排氣中不可能實現教科書中的理想情況，就像你用吸管或者喝飲料，一口氣喝完後多多少少在瓶子里有殘留，現實生活當中的發動機也會遇到這種問題，

由於進氣系統會有阻力(比如空濾，狹長彎曲的進氣歧管，不光滑的進氣道，氣門）

自然進氣賽車為了減少進氣阻力，取消了空濾和進氣歧管，並對進氣門等部件進行拋光處理減小進氣阻力

而進氣又是在上一次排氣之後的，氣缸內的溫度（室外溫度）比進氣溫度（85攝氏度以上）高的多，大家都知道普遍情況下 物體會發生熱脹冷縮的情況，也就是說吸進汽缸的空氣會被加熱膨脹，空氣溫度變高 密度降低，而空氣當中氧氣的比例是不會變的，所以汽缸內的氧氣沒有理想狀態下的多

為了儘可能多排出廢氣，吸進氧氣，汽車的氣門開閉時間就做了調整

這裡帶入一個概念就是配氣相位，這個東西就是用發動機曲軸轉了多少角度，來確定氣門是否開關，開到關持續了多久

發動機完成四個行程，曲軸轉了兩圈，進氣門排氣門各打開一次，凸輪軸轉一圈

曲軸一圈是360度，兩圈720度

下面粗略了解

1. 進氣提前角（進氣門提前打開

2. 進氣延遲角（進氣門推遲關閉

3. 排氣延遲角（排氣門晚關

4. 排氣提前角（排氣門早開

5. 氣門重疊角（進排氣門同時打開）

6. 進氣持續角（進氣提前角+進氣延遲角）

7. 排氣持續角（排氣提前角+排氣延遲角）

下面談談可變氣門正時與升程，早期發動機在高轉區間的工況容易出現掃氣效果不好，廢氣留存多，為了提高高轉區間的掃氣效果，賽車往往會改裝高角度凸輪軸來滿足高轉速的動力輸出，而改裝後的發動機低轉速非常容易出現排氣管噴火放炮，怠速不穩容易熄火，低速輸出馬力比原先小的情況

民用車為了解決高轉速進氣量不足，掃氣效果不佳，在可變正時和氣門升程沒有要研發出來的時候，先採用了多氣門進氣的方式

從一開始的2氣門發動機，變成3氣門發動機再變成4氣門發動機，為了提升高轉進氣又有了5氣門發動機

本田甚至製造過每缸8氣門的v4摩托車發動機

而外部的可變進氣歧管控制發動機進氣量的方法也很常見比如豐田AE86，大眾帕薩特

以本田VTEC技術和寶馬Valvetronic為代表的可變氣門升程技術

通過控制氣門開啟的深度來控制氣門進氣量的大小

以VTEC為例

VTEC的可變氣門升程是通過兩組大小不一樣的凸輪實現氣門開啟的深淺，通過連接氣門的搖臂控制由哪組凸輪軸

在搖臂中有一個由油壓控制的卡子，當油壓推動這個卡子連接中間的大凸輪軸搖臂時就實現了氣門升程的控制

寶馬的Valvetronic技術是用電機控制一根擺臂來實現不同的氣門升程，優點是電機可以無極調整氣門的升程

下面談談可變正時技術

以大眾1.4 TSI發動機為例