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              發動機進排氣門
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              發動機進排氣門的大小為什么不一致?

              作者:
              2021.10.25 10:29:13

              發動機進排氣門進氣門為什么要比排氣門大?工程師設計的一切都有其特殊的意義,氣門也是如此。

              氣門由凸輪負責壓開,氣門彈簧負責關閉。需要吸入混合氣進入氣缸時,進氣門會打開;當燃燒后的廢氣需要排出時,排氣門會打開。


              由于進氣是“吸入”的,排氣是“推出”的,所以進氣比排氣更困難,進氣越多,燃燒越好,發動機性能越好。進氣靠真空吸氣,排氣為擠壓將廢氣推出。因此排氣較進氣容易。為了獲得更多的新鮮空氣參與燃燒,需要更多的進氣口。因此,進氣門需要更大,整體尺寸不變,排氣門只能更小。因此,進氣門一般設計大于排氣門,以降低進氣難度,提高進氣量。有的干脆多設計一個進氣門,這才有了3氣門(2進1排和5氣門(3進2排)設計。

              下面還有3個影響因素


              (1)氣流阻力影響:

              充氣量與排氣量在理論上基本一致,排氣門開啟時間與進氣口開啟時間相同。

              但是實際情況并非如此,因為節氣閥指示轉速,閥門開啟有大有小,吸氣結束時氣缸內應該充滿與大氣壓(大約1公斤/平方厘米)相當的混合氣。但是,氣體流經進氣管和進氣閥時要受到阻力,要克服這些阻力,要使混合氣以一定的速度流動,就必須要有一個浪消耗掉,這樣,缸內氣壓總是低于大氣壓。氣體密度隨壓力而變化,壓力低密度降低,實際吸入混合氣體的重量降低。要消除或減小氣流阻力的影響,必須增加進氣閥處的通氣通道截面積,即增加氣閥面積。當高原地區空氣稀薄時,進氣通路的面積會增加,否則發動機在這些地區根本達不到額定功率。


              發動機進排氣門


              (2)發動機轉速的影響:

              當原氣道大小不變時,吸氣壓力也會根據轉速和負載而變化。當節氣閥保持全開時,由于負載不同,轉速會發生變化。假定充氣重量為1,轉速從每分鐘700轉增加到2,100轉時壓力從0.95減小到0.80,這說明氣缸內棒合氣密度降低,氣流跟不上充氣的需要。因為轉速增加到三倍時,活塞運動速度也加快到三倍,氣流速度也要加快到三倍才能保證有同樣重量的氣休進入氣缸。但由于高速時氣道中的內力增大,因此氣流的增加率并不相同。即減速時充氣效果更好,結果平均有效壓力和扭力也更大(扭轉與平均有效壓力成正比)。


              (3)進排氣流的速度對比因素:

              當活塞從上止點移動到下止點時,活塞行程容積形成真空(即氣壓差)時,進入氣缸的混合氣進入。當然,活塞行程的速度比氣流快。當然,新鮮的混合氣進入氣缸多一些自然是好的,但是氣流的速度趕不上活塞的動作,這就為進氣制造了條件,把進氣口增大以適應進氣量的需要。


              排氣時排出的是氣缸內的廢氣?;钊ぷ餍谐滔滦屑s120',180'。后活塞開始向上運動。這時候廢氣在前活塞后面,廢氣排放速度在活塞向上運動,廢氣被迫出來??梢哉f活塞的上升速度等于排氣速度,這也是排氣門比進氣門小的原因。一般排氣口徑為進氣口徑的三分之二。在不影響排氣的情況下,設計了排氣門的直徑。


              這就能知道,進氣口大是在可靠的范圍內適應發動機進氣量通過的需要,并盡可能減小進氣量而不影響排氣量。

              此外,排氣通道優于進氣通道條件,因此進排氣門比排氣門大得多。在一些特殊發動機中,如20世紀40年代流行的活塞式飛機發動機,其進氣門是排氣門的兩倍多。

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