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請(qǐng)叫幾個(gè)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的術(shù)語(yǔ)，16氣門(mén)、缸內(nèi)直噴、可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)

請(qǐng)高手賜教。我對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的理解還是初中時(shí)學(xué)的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)水平。那好像就是捷達(dá)用的兩氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)吧。: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-01-14

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氣門(mén)多了，那么同等壓力下空氣與汽油的混合氣霧化的更好燃燒更充分發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)先進(jìn)與否，有很多衡量指標(biāo)，其中，汽缸與氣門(mén)數(shù)確實(shí)是其中之一。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)常用缸數(shù)有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的發(fā)動(dòng)機(jī)常用3缸（如夏利7100），1—2.5升一般為4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，3升左右的發(fā)動(dòng)機(jī)一般為6缸，4升左右為8缸，5.5升以上用12缸發(fā)動(dòng)機(jī)。按照發(fā)動(dòng)機(jī)的排列方式，又可分為有W型12缸發(fā)動(dòng)機(jī)（如大眾輝騰W12、奧迪A8W12）、V型12缸發(fā)動(dòng)機(jī)（如奔馳S600、寶馬760）、W型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)（如帕薩特W8）、V型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)（如新奧迪A6L4.2）、水平對(duì)置6缸發(fā)動(dòng)機(jī)（如斯巴魯森林人）、V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)、直列5缸發(fā)動(dòng)機(jī)和直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)等。一般來(lái)說(shuō)，在同等缸徑下，缸數(shù)越多，排量越大，功率越高；在同等排量下，缸數(shù)越多，缸徑越小，轉(zhuǎn)速可以提高，從而獲得較大的提升功率。一般來(lái)說(shuō)，同等排量情況下，氣門(mén)越多，進(jìn)排氣效率越好，就像一個(gè)人跑步，累得氣喘吁吁時(shí)，需要張大嘴巴呼吸。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)多是每缸一個(gè)進(jìn)氣門(mén)和一個(gè)排氣門(mén)，這種二氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，制造成本低，維修起來(lái)也相對(duì)容易。對(duì)于輸出功率要求不太高的普通發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，兩氣門(mén)就能獲得較為滿(mǎn)意的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與扭矩性能。排量較大、功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)要采用多氣門(mén)技術(shù)。最簡(jiǎn)單的多氣門(mén)技術(shù)是三氣門(mén)結(jié)構(gòu)，即在一進(jìn)一排的二氣門(mén)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再加上一個(gè)進(jìn)氣門(mén)。近年來(lái)，世界各大汽車(chē)公司新開(kāi)發(fā)的轎車(chē)大多采用四氣門(mén)結(jié)構(gòu)。四氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu)中，每個(gè)氣缸各有兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)和兩個(gè)排氣門(mén)。四氣門(mén)結(jié)構(gòu)能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣、排氣效率，新款轎車(chē)大都采用四氣門(mén)技術(shù)。當(dāng)然，大眾汽車(chē)多采用五氣門(mén)技術(shù)，如老款捷達(dá)王的20V發(fā)動(dòng)機(jī)，寶來(lái)1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)也是五氣門(mén)。不過(guò)，達(dá)到或超過(guò)六氣門(mén)不僅使配氣結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，還會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)壽命縮短，氣門(mén)開(kāi)啟的空間簾區(qū)（氣門(mén)的圓周和氣門(mén)的升程）也較小，效率下降。因此，四氣門(mén)技術(shù)目前使用最為普遍。需要指出的是，汽缸和氣門(mén)數(shù)可以作為判斷發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)之一，但不是唯一標(biāo)準(zhǔn)。比如，寶馬公司的直列4缸2.0升發(fā)動(dòng)機(jī)，由于其獨(dú)特的可變氣門(mén)技術(shù)，在功率和扭矩輸出上絲毫不遜于普通的6缸機(jī)，這也是寶馬318轎車(chē)動(dòng)力性廣受好評(píng)的原因。奔馳公司長(zhǎng)期采用每缸3氣門(mén)技術(shù)，也達(dá)到了很好的功率、扭矩和環(huán)保水平。此外，配備渦輪增壓技術(shù)后，寶來(lái)1.8T4缸機(jī)的功率和扭矩也能達(dá)到普通6缸機(jī)的水平。多點(diǎn)電噴汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的電噴裝置一般是由噴油油路、傳感器組和電子控制單元三大部分組成的。如果噴射器安裝在原來(lái)化油器位置上，即整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)只有一個(gè)汽油噴射點(diǎn)，這就是單點(diǎn)電噴；如果噴射器安裝在每個(gè)氣缸的進(jìn)氣管上，即汽油的噴射是由多個(gè)地方(至少每個(gè)氣缸都有一個(gè)噴射點(diǎn))噴人氣缸的，這就是多點(diǎn)電噴。缸內(nèi)直噴又稱(chēng)FSI，F(xiàn)SI(Fuel Stratified Injection)燃料分層噴射技術(shù)代表著傳統(tǒng)汽油引擎的一個(gè)發(fā)展方向。傳統(tǒng)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是通過(guò)電腦采集凸輪位置以及發(fā)動(dòng)機(jī)各相關(guān)工況從而控制噴油嘴將汽油噴入進(jìn)氣歧管。但由于噴油嘴離燃燒室有一定的距離，汽油同空氣的混合情況受進(jìn)氣氣流和氣門(mén)開(kāi)關(guān)的影響較大，并且微小的油顆粒會(huì)吸附在管道壁上，所以希望噴油嘴能夠直接將燃油噴入汽缸。FSI就是大眾集團(tuán)開(kāi)發(fā)的用來(lái)改善傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)供油方式的不足而研制的缸內(nèi)直接噴射技術(shù)，先進(jìn)的直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用類(lèi)似于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的供油技術(shù)，通過(guò)一個(gè)活塞泵提供所需的100bar以上的壓力，將汽油提供給位于汽缸內(nèi)的電磁噴射器。然后通過(guò)電腦控制噴射器將燃料在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間直接注入燃燒室，其控制的精確度接近毫秒，其關(guān)鍵是考慮噴射器的安裝，必須在汽缸上部留給其一定的空間。由于汽缸頂部已經(jīng)布置了火花塞和多個(gè)氣門(mén)，已經(jīng)相當(dāng)緊湊，所以將其布置在靠近進(jìn)氣門(mén)側(cè)。由于噴射器的加入導(dǎo)致了對(duì)設(shè)計(jì)和制造的要求都相當(dāng)?shù)母?，如果布置不合理、制造精度達(dá)不到要求導(dǎo)致剛度不足甚至漏氣只能得不償失。另外FSI引擎對(duì)燃油品質(zhì)的要求也比較高，目前國(guó)內(nèi)的油品狀況可能很難達(dá)到FSI引擎的要求，所以部分裝配了FSI的進(jìn)口高爾夫出現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的水土不服。此外，F(xiàn)SI技術(shù)采用了兩種不同的注油模式，即分層注油和均勻注油模式。發(fā)動(dòng)機(jī)低速或中速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)采用分層注油模式。此時(shí)節(jié)氣門(mén)為半開(kāi)狀態(tài)，空氣由進(jìn)氣管進(jìn)入汽缸撞在活塞頂部，由于活塞頂部制作成特殊的形狀從而在火花塞附近形成期望中的渦流。當(dāng)壓縮過(guò)程接近尾聲時(shí)，少量的燃油由噴射器噴出，形成可燃?xì)怏w。這種分層注油方式可充分提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)速較低、負(fù)荷較小時(shí)除了火花塞周?chē)枰纬蓾舛容^高的油氣混合物外，燃燒室的其它地方只需空氣含量較高的混合氣即可，而FSI使其與理想狀態(tài)非常接近。當(dāng)節(jié)氣門(mén)完全開(kāi)啟，發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，大量空氣高速進(jìn)入汽缸形成較強(qiáng)渦流并與汽油均勻混合。從而促進(jìn)燃油充分燃燒，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。電腦不斷的根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況改變注油模式，始終保持最適宜的供油方式。燃油的充分利用不僅提高了燃油的利用效率和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出而且改善了排放。發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)的英文縮寫(xiě)就是“VVT”（Variable Valve Timing)，其實(shí)這種稱(chēng)謂是“可變氣門(mén)正時(shí)”的通稱(chēng)，而在汽車(chē)領(lǐng)域被普遍應(yīng)用的可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)又因?yàn)楦鱾€(gè)廠(chǎng)商的自行創(chuàng)新或者叫法不同而多種多樣。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，可變氣門(mén)正時(shí)的原理就是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，調(diào)整進(jìn)氣、排氣的量，控制氣門(mén)開(kāi)合的時(shí)間和角度，使進(jìn)入的空氣量達(dá)到最佳，從而提高燃燒效率。可變氣門(mén)正時(shí)VVT標(biāo)識(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù) 我們通俗點(diǎn)來(lái)說(shuō)，四沖程汽油機(jī)分為吸氣、壓縮、做功、排氣這四步流程，由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的轉(zhuǎn)速很高，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作行程僅需千分之幾秒，這么短促的時(shí)間往往會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足，排氣不凈，造成功率下降。因此，就需要利用氣流的進(jìn)氣慣性，氣門(mén)要早開(kāi)晚關(guān)，以滿(mǎn)足進(jìn)氣充足，排氣干凈的要求。發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)是由曲軸通過(guò)凸輪軸帶動(dòng)的氣門(mén)的配氣正時(shí)則是由凸輪決定的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)是由曲軸通過(guò)凸輪軸帶動(dòng)的，氣門(mén)的配氣正時(shí)則是由凸輪決定的。對(duì)于沒(méi)有可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)的普通發(fā)動(dòng)機(jī)而言，進(jìn)排氣們開(kāi)閉時(shí)間都是固定的，但是這種固定不變的氣門(mén)正時(shí)卻很難顧及到發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速工況時(shí)的工作需要。所以，為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)不同的負(fù)載情況能夠自由調(diào)整“呼吸”，氣門(mén)正時(shí)的可變性就發(fā)揮出了應(yīng)有的作用，這樣以來(lái)就會(huì)提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力表現(xiàn)，使燃燒更有效率。采用可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)局部剖面圖可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)特寫(xiě)（點(diǎn)擊查看大圖）采用可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī) 在控制進(jìn)氣與排氣的工作中，必然會(huì)出現(xiàn)一個(gè)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的時(shí)刻，配氣相位上稱(chēng)為“重疊階段”。在低轉(zhuǎn)下表現(xiàn)出色的設(shè)計(jì)在高轉(zhuǎn)下就未必有效，而重疊較多的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)則在低轉(zhuǎn)時(shí)的扭矩輸出方面表現(xiàn)欠佳，重疊少的發(fā)動(dòng)機(jī)則是在犧牲了動(dòng)力性能的前提下?lián)Q來(lái)了發(fā)動(dòng)機(jī)的平順性和高扭矩。因此，就需要在設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮到凸輪形狀和正時(shí)的設(shè)計(jì)，從而優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的表現(xiàn)。凸輪軸及節(jié)氣門(mén)裝配圖四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作中的進(jìn)氣與排氣過(guò)程（動(dòng)態(tài)演示）因此為了解決這個(gè)問(wèn)題，就要求這個(gè)“重疊階段”的夾角大小可以根據(jù)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的不同進(jìn)行調(diào)節(jié)，高低轉(zhuǎn)速下都可以獲得理想的進(jìn)氣量從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率，這就是可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)的初衷。: 回答者：網(wǎng)友

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