1、 汽車新技術之三汽車新技術之三聊城市交通技工學校 孫宗炎 編寫配氣機構新技術配氣機構新技術發動機新技術n曲柄連桿機構：基本沒有新技術n配氣機構：配氣機構： 全部都是新技術全部都是新技術n潤滑系： 基本沒有新技術n冷卻系： 很少新技術n燃料系：燃料系： 全部是新技術全部是新技術（電噴）n點火系：點火系： 由繁到簡的六代新技術由繁到簡的六代新技術n起動系： 沒有新技術發動機配氣機構的發展發動機配氣機構的發展：n側置氣門、側置凸輪軸。n頂置氣門、側置凸輪軸。n頂置氣門、頂置凸輪軸。n多氣門技術。二、三、四、五、四。n雙頂置凸輪軸技術。nVVT（可變配氣相位）DVVT（雙VVT）n可變氣門升程技術。可

2、變進氣道技術。n電磁氣門技術。n渦輪增壓、缸內直噴（FSI）技術。雙頂置凸輪軸發動機剖面圖n頂置凸輪軸是將配氣機構的凸輪軸布置在發動機的頂部而得名，其目的是簡化配氣機構的結構、減少零件。因為這樣可以用凸輪軸直接驅動氣門，從而省去頂桿、氣門搖臂和氣門搖臂軸。不但可以降低成本、減少故障率，還減輕了配氣機構的運動慣量，使發動機更適合高轉速運轉。n頂置凸輪軸一般由曲軸前端通過鏈條或同步齒形皮帶來驅動。 n頂置凸輪軸分單頂置凸輪軸（SOHC，即Single Overhead Camshaft）和雙頂置凸輪軸（DOHC，即Double Overhead Camshaft），單頂置凸輪軸（SOHC）是依靠一

3、根凸輪軸驅動所有的氣門工作；而雙頂置凸輪軸（DOHC）則是在缸蓋上安裝兩根凸輪軸，一根驅動全部進氣門，另一根驅動所有的排氣門。單頂置凸輪軸常常應用于每缸2氣門的發動機，而雙頂置凸輪軸常常應用于每缸4氣門的發動機 。n傳統發動機每個汽缸只有一個進氣門和一個排氣門，這種設計結構相對簡單，成本較低，維修方便，低速性能較好，缺點是功率很難提高，尤其是高轉速時充氣效率低、性能較差，扭矩和功率下降較快。為了提高進排氣效率，現代汽車發動機從上世紀90年代開始采用多氣門技術，常見的是每個汽缸布置有4個氣門 。n也有每缸3或5個氣門的設計，如東風起亞悅達千里馬每缸3個氣門，兩進氣一排氣；一汽大眾捷達王每缸5個氣

4、門，三進兩排，如果每缸4氣門，4汽缸一共就是16個氣門，我們在汽車資料上經常看到的“16V”就表示發動機共16個氣門。這種頂置多氣門結構容易形成緊湊型燃燒室，可以使混合氣燃燒得更迅速、更均勻，各氣門的尺寸重量和開度也可適當地減小，使氣門開啟或閉合的速度更快。 n雙凸輪軸因為可以改變汽門重迭角（即VVT技術），所以高速時可以發揮出更大的馬力，但是低轉速的扭力略顯不足 而且也因為機械結構的復雜會造成維修上的困難。n 以上可以看出SOHC在低速時扭力和油耗上有優勢（指每缸2氣門發動機），所以比較適合市區行車，DOHC（指每缸4氣門發動機）在最大馬力上有優勢所以比較適合經常在高速公路行駛的車輛。 n每

5、缸的氣門是不是越多越好呢？不是！因為發動機從8氣門進化到16氣門，由于進氣和排氣的呼吸面積提升了15%以上，所以動力性會有飛躍的進步。但是從16氣門進化到20氣門雖然每缸又增加了一個進氣門，但必須使得每缸三個進氣門的呼吸面積不得大于另兩個排氣門呼吸面積的總和（如果進氣總面積超過排氣總面積會造成排氣不順產生燃燒不完全現象），在這種限制下總進氣面積只能增加5%，對馬力的增加是相當有限的，但卻使機械結構更加復雜 。正因如此，20氣門發動機風行過一陣后，現在已經不生產了。可變氣門正時（可變氣門正時（VVT技術）技術） n由于發動機工作時的轉速很高，四沖程發動機的一個工作行程僅需千分之幾秒，這么短促的時

6、間往往會引起發動機進氣不足，排氣不凈，造成功率下降。因此，就需要利用氣流的進氣慣性，氣門要早開晚關，以滿足滿足進氣充足，排氣干凈的要求。 n這種情況下，必然會出現一個進氣門和排氣門同時開啟的時刻，配氣相位上稱為“重疊階段”。重疊持續的相對時程可以用此間活塞運行配氣相位的相對角度來衡量， 這種重疊的角度通常都很小，可是對發動機性能的影響卻相當大。那么這個角度多大為宜呢？我們知道，發動機轉速越高，每個汽缸一個周期內留給吸氣和排氣的絕對時間也越短，因此想要達到較好的充氣效率，這時發動機需要盡可能長的吸氣和排氣時間。 n顯然，當轉速越高時，要求的重疊角度越大。也就是說，如果配氣機構的設計是對高轉速工況

7、優化的，發動機容易在較高的轉速下，獲得較大的峰值功率。但在低轉速工況下，過大的重疊角則會使得廢氣過多的瀉入進氣岐管，吸氣量反而會下降，氣缸內氣流也會紊亂，此時ECU也會難以對空燃比進行精確的控制，從而導致怠速不穩，低速扭矩偏低。 n相反，如果配氣機構只對低轉速工況優化，發動機的就無法在高轉速下達到較高的峰值功率。所以傳統的發動機都是一個折衷方案，不可能在兩種截然不同的工況下都達到最優狀態。 所以為了解決這個問題，就要求配氣相位角大小可以根據轉速和負載的不同進行調節，高低轉速下都可以獲得理想的進氣量從而提升發動機燃燒效率，這就是可變氣門正時技術開發的初衷。 n在低速和怠速工況下，系統縮小進排氣時

8、間使得配氣相位的重疊角減小，從而改善低速下的扭矩表現，而高速下則適當增加配氣相位重疊角以提高提升馬力。n發動機可變氣門正時技術(VVT)是近些年來被逐漸應用于現代轎車上的新技術中的一種，發動機采用可變氣門正時技術可以提高進氣充量，使充量系數增加，發動機的扭矩和功率可以得到進一步的提高。 大眾車系可變氣門大眾車系可變氣門正時技術正時技術大眾車系可變氣門大眾車系可變氣門正時技術正時技術n在配氣相位的四個角度中，進氣晚在配氣相位的四個角度中，進氣晚關遲后角，在不同的轉速時對發動關遲后角，在不同的轉速時對發動機性能的好壞影響最大（充氣效率、機性能的好壞影響最大（充氣效率、轉矩、功率）。其次為重疊角的大轉矩、功率）。其次為重疊角的大小，影響缸內排氣效果好壞或產生小，影響缸內排氣效果好壞