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更新时间:2024-06-16 22:58:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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OHV
发动机的凸轮轴布局形式分为OHC(顶置凸轮轴)和OHV(底置凸轮轴)这两种。目前日本及欧洲的汽车厂家较为青睐顶置凸轮轴这种设计;而底置凸轮轴,通常我们只有在美国车上才能看见。
在了解OHC和OHV的区别,我们先简单的从技术上认识、了解一下他们各自的结构和特点:
OHC(顶置凸轮轴),历经发展现在被分成SOHC(单顶置凸轮轴)和DOHC(双顶置凸轮轴)。单顶置凸轮轴就是依靠一根凸轮轴来控制进、排气门的开合。通常来说单顶是配合两气门发动机的设计,由于两气门发动机在进、排气效率比多气门要低,气门间角布置局限性大。而双顶置凸轮轴就能把这些问题优化,因为一根凸轮轴只控制一组气门(进气门或排气门),因此省略了气门的摇臂,简化了凸轮轴到气门之间的传动机构。总的说来,双顶置凸轮轴由于传动部件少,进、排气效率高,更适合发动机高速时的动力表现。对于追求高功率的日本、欧洲厂商,凸轮轴顶置设计当然是最合适不过了。
底置凸轮轴这种设计的发动机一般都是大排量、低转速、追求大扭矩输出,因为底置凸轮轴,是依靠曲轴带动,然后凸轮与气门摇臂采用一根金属杆来连接,是凸轮顶起连杆,连杆推动摇臂来实现发动机气门的开合,所以过高的转速会使顶杆承压过大以致折断。但是这种用顶杆的设计,也有它的优点,结构简单,可靠性高、发动机重心底、成本低等。因为发动机转速低,强调的是扭矩表现,所以底置凸轮轴设计是足够满足这种需求的。
既然这两种设计偏向不同,前者是最求大功率,后者是追求大扭矩。我们知道汽车提速快、牵引力强靠的是扭矩,而实现最高速度是依靠功率。这里还有一个简单的公式:功率=转速 X 扭矩。自然吸气时发动机提升功率最简单的办法,就是提高转速,转速越高升功率自然就越高。
为何只有美国人钟爱底置凸轮轴?
在汽车工业发达的德国,很多高速公路是不限速的,200多公里的速度飞驰是常见的事,因此,大功率自然就是他们的最爱了。但美国人不一样,他们追求的是公路巡航表现,发动机不用很高的转速。这跟美国的国情有很大关系,美国地大物博,且多半是平原,路都是修得笔直笔直的,二战以后美国人就一直热衷造型独特、宽大、强调舒适性的豪华大车,这类车通常重量大、悬挂软,直线行驶的舒适性非常好,而且美国油价很低,大排量发动机很受民众青睐。所以这种动辄6.0、7.0的发动机普及率很高。说到这,还有一点必须补充,我们经常谈论的是发动机升功率,并以此来判定发动机的运转效率。但是否有听过功率密度这个名词呢?对于这一概念简单说来就是释放相同的功率,发动机的体积越小,功率密度就越高。底置凸轮轴的发动机得益于它的低转高扭矩,不需要像顶置凸轮轴那样布置复杂的多气门、双凸轮轴、高强度的缸顶罩。
因此美国发动机采用底置凸轮轴设计是出于美国国情需要,并不是美国人不会造好发动机。但这也导致了美系发动机不太适合美国以外的市场,因此在开发海外市场时,美国人需要开发出更适合其他市场的发动机
爆震传感器
发动机工作时因点火时间提前过度(点火提前角)、发动机的负荷、温度及燃料的质量等影响,会引起发动机爆震。发生爆震时,由于气体燃烧在活塞运动到上止点之前,轻者产生噪音及降低发动机的功率,重者会损坏发动机的机械部件。为了防止爆震的产生,爆震传感器是不可缺少的重要部件,以便通过电子控制系统去调整点火提前时间。
发动机发生爆震时,爆震传感器把发动机的机械振动转变为信号电压送至ECU。ECU根据其内部事先储存的点火及其他数据,及时计算修正点火提前角,去调整点火时间,防止爆震的发生。
爆震传感器也有多种类型。常见的有压电式和瓷质伸缩式两大类。其中压电式共振型传感器应用最多,它一般安装在发动机机体上部,利用压电效应把爆震时产生的机械振动转变为信号电压。当产生爆震时的振动频率(约6000Hz左右)与压电效应传感器自身的固有频率一致时,即产生共振现象。这时传感器会输出一个很高的爆震信号电压送至ECU,ECU及时修正点火时间,避免爆震的产生
发动机
将内能转化成动能的机构称之为发动机,汽车发动机的形式主要是以气缸和活塞作为转换机构的内燃机。根据燃料以及点火形式的不同可分为汽油机或柴油机,或有以氢气、天然气、石油气为燃料的发动机,其燃烧形式与汽油机差异较小。根据工作循环与活塞冲程特性划分,又可分为两冲程与四冲程发动机,本网站涉及的汽车发动机主要是四冲程汽油机或四冲程柴油机。
四冲程汽车发动机主要有气缸、活塞、活塞连杆、曲轴、配气机构(气门、凸轮轴等)、火花塞(汽油机)、缸内喷油嘴(柴油机,以及带有缸内直喷技术的汽油机)、机油泵及机油循环、水泵及水循环,另有一系列传感器以及ECU等众多部件组成。
汽油发动机
汽油发动机是以汽油作为燃料的发动机。由于汽油粘性小,蒸发快,可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸,经过压缩达到一定的温度和压力后,用火花塞点燃,使气体膨胀做功。汽油机的特点是转速高,结构简单,质量轻,造价低廉, 运转平稳。
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