“呼吸”對于人類的重要性不言而喻,發動機同樣如此。因此,我想從配氣機構開始跟大家進行介紹。配氣機構看起來很生硬,簡單地理解就是凸輪軸、進排氣門等相關的機構組成,通過彼此間的配合,通過進氣系統完成整個空氣吸入、排出的過程。
福特這臺1.5T發動機在進排氣方面,技術方面采用了可變氣門正時,從功能性上講是目前很常見的功能了。通過連接凸輪軸的正時調節器來控制凸輪軸轉動的角度,通過延時氣門開閉時間來控制進氣量的變化,配合燃油系來提升燃燒效率和動力輸出。
關于皮帶和鏈條的選擇,實際上并沒有絕對優劣,有人認為皮帶靜音好,也有人認為正時鏈條終身免維護。實際上無論哪種都是主機廠們對發動機匹配測試后的選擇,隨著設計和材料水平的提升,兩者并沒有太多的差距,這方面我們不用太過糾結。
可變氣門正時技術雖然比較普通,但這臺發動機在凸輪軸方面的設計還是蠻有看點的,尤其是機械設計方面。
摩擦降低的好處顯而易見,往動力性上說就是減少發動機的動力負荷,畢竟這部分需要潤滑油進行潤滑,而較低的摩擦讓機構需要的機油量也顯著降低,以此類推油泵的工作負荷也會降低,油耗會進一步減低。
第二個優點在于降噪。這還是同軸性高帶來的好處,摩擦小,噪聲也小,同時這種一體式的結構,減少了零件的個數和安裝,對于降低運轉時的振動和噪音都有幫助。
然后我們再來看看氣門的驅動結構。首先,凸輪軸則采用了空心的設計,輕量化對于汽車來說確實是個不容忽視的方面,因此除了材料外,工程師最常見的“偷輕”手段就是空心類設計,比如軸的空心設計、底盤擺臂的打孔等。
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