为什么进气门比排气门大?

2023-04-07 09:26:01 作者:蔡金盛
为什么进气门比排气门大?工程师设计的东西都有特殊的意义,阀门也是。

气门凸轮打开,气门弹簧关闭。当进气门需要进入气缸时,进气门开启;如果需要排出燃烧废气,排气阀将会打开。

进气是“进”,排气是“排气”,所以进气比排气难。进气量越多,燃烧越好,发动机性能越好。

吸气是真空吸气,排气是挤出排气进行按压。所以排气比吸气容易。为了获得更多的新鲜空气,参与燃烧,需要更多的进气,所以需要增加进气门,但整体尺寸没有变化,只能减少排气门。所以进气门一般设计得比排气门大,降低了进气难度,提高了进气量。有些人只是简单地设计了一个额外的进气门。至此,完成了3个阀门(1排2个)和5个阀门(2排3个)的设计。

有三个影响因素:

)1)气流阻力的影响:

理论上,空气的充入量等于排气量,排气门的开闭时间等于进气门的开闭时间。

但事实并非如此。因为节流阀控制速度,所以阀门可以打开或关闭。吸气结束时,气瓶内应充入等于大气压(约1 km/cm2)的混合物。但是,当气体在吸气管和吸气阀中流动时,会受到阻力。为了克服这些阻力,使混合物以一定的速度流动,必须浪费一些压力。因此,气缸中的空气压力总是低于大气压力。气体的密度随压力变化,压力低密度也降低,吸入混合物的实际重量减少。为了解决和减小气流阻力的影响,需要增加吸气阀气流通道的截面积,即增加气阀的面积。高原地区空气稀薄时,进气通道面积要大一些。否则,发动机将无法在这些区域达到额定功率

)2)发动机转速的影响:

当原风道尺寸不变时,进气压力也随转速和负荷而变化。节气门在全开状态下的转速根据负载而变化。假设充气重量为1,当转速从700转/分增加到2100转/分时,压力从0.95下降到0.80,说明气缸内摇杆气密密度降低,气流跟不上充气的需求。因为如果转速提高到三倍,活塞的运动速度也提高到三倍,气流速度不提高到三倍,同样重量的空气就不能进入气缸。但高速时,呼吸道内的姊妹力增加,气流不能同比例增加。也就是说减速时充气效果好,结果平均有效压力和扭力也变大(扭力与平均有效压力成正比)。

)3)送风和排风流速的比较因素:

当活塞从上止点运动到下止点时,活塞的冲程容积为真空(即气压差)时,进入气缸的混合气进入。当然活塞在前气流在后,活塞的行程会比气流快。当然,进入气缸的新鲜混合气越多越好,但气流速度赶不上活塞运动的速度,所以需要为进气创造条件,根据充气的需要,使进气门增大。

排气是气缸内的废气。活塞冲程下降约120 后,该行为180 后活塞开始上升。此时,废气的前活塞在后面。废气的排放速度处于活塞的上升速度,并且废气必须被排放。可以说活塞的上升速度等于排气速度。这就是为什么排气门比进气门小的原因。一般排气直径是进气直径的三分之二。排气阀的直径设计成不影响排气。

这样,进气门的尺寸应能可靠地满足发动机充气的需要

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