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配氣機構的作用

生活 更新时间:2024-09-15 07:15:34

如果是長年浸泡在汽車資訊或是對汽車機械結構感興趣的話,應該不多不少都會聽說過OHV、OHC之類的英文簡寫名稱;再資深一點的車迷們,甚至應該都知道OHV和OHC所代表的是兩種引擎配氣機構的英文簡寫名稱。

但不知道各位又是否有聽說過CIH這個名稱呢?

其實,OHV和OHC的全稱是Over Head Valve以及Over Head Camshaft,中文翻譯就是頂置氣門結構以及頂置凸輪軸結構,OHV可以說是一種比較古老的結構,而OHC則是目前常見的結構形式,而我們常見的OHC結構又分為SOHC(單頂置凸輪軸)和DOHC(雙頂置凸輪軸)。至于此次要介紹CIH,同樣是一種引擎配氣機構的名稱,不過從名字上大家就已經可以看到其不同,前兩種都是OH開頭,也就是Over Head(頂置),隻是頭上到底是氣門還是凸輪軸的區别。

至于這個CIH:C代表凸輪軸,不過它并不是高于氣缸頭(缸蓋)它是置于缸蓋之中,所以IH代表的是In Head,而它的全稱正是Camshaft In Head,中文直譯是凸輪軸在缸蓋中,但正确中文名似乎沒有,我們姑且稱之為側置凸輪軸結構吧。

配氣機構的作用(我猜你沒聽過的CIH配氣機構)1

圖:從這剖視圖大家可以清晰地看到,這台引擎的凸輪軸是安置于氣缸蓋之中,而它就是歐寶的CIH配氣機構,也就是Camshaft In Head配氣機構。

配氣機構的作用(我猜你沒聽過的CIH配氣機構)2

圖:由于把凸輪軸安置于氣缸蓋中,所以整台引擎的布局會變得更加緊湊,但是這種設計也會影響到燃燒室、氣門排布等。

這種技術之所以少見,主要是有兩種原因,這種技術年代同樣比較古老(應該說中古吧,相比側閥式的算年輕了),并且它并沒有在國内出現過,因為它早已被OHC所取代,加上媒體們也認為這類技術沒有什麼“商業價值”且“不來流量”,因此不論是國内的汽車維修教科書以及媒體雜志等都難以看到,此是其一;其二是這個技術可以說是Opel歐寶的獨門技術,然而歐寶當初在正式進入國内的時候,使用這種配氣機構的引擎已經不再使用,就以上兩種情況,你說它能被大衆認識就奇怪了。不過,雖然本着對汽車機械愛好的态度,小編還是決定為大家介紹一下這一項技術。

配氣機構的作用(我猜你沒聽過的CIH配氣機構)3

圖:CIH引擎多使用非錯流式設計,也就是說引擎的進氣門和排氣門被安置于同一側,這種設計會對引擎的動力以及燃油經濟性造成較大的影響。

CIH是歐寶于1965年推出的一種有别于傳統OHV配氣機構的創新形式,不過,雖然這是歐寶的技術,但實際上,其原始設計是由通用公司所完成。從結構上來說,CIH可以說是介乎于OHV以及OHC之間,此話怎麼理解呢?首先,我們需要記住一點是,不論是哪種形式,都是想表達氣門是怎樣被驅動的,OHC比較好理解,它的凸輪軸是置于氣缸蓋頂部,由凸輪軸向下推動進排氣門;OHV因為常見也比較容易理解,凸輪軸放置于中缸内,相對地潤滑和工作環境比較可控,而且距離獲得動能的曲軸較近,能量損失少,也更為直接,不過要驅動缸蓋上的氣門,那就需要一支長長的“筷子”,經過一個搖臂令氣門活動,因而,OHV在民間也俗稱為“筷子偈”。而在CIH的結構中,凸輪軸既不在氣缸蓋上,但也不在曲軸旁,它被安置于氣缸蓋中部,同樣通過挺柱和搖臂來驅動氣門。

配氣機構的作用(我猜你沒聽過的CIH配氣機構)4

圖:說CIH結構是介乎于OHV以及OHC這點并沒有錯,大家可以看看上圖OHV結構和下圖OHC結構,你就知道為什麼這樣說了。

配氣機構的作用(我猜你沒聽過的CIH配氣機構)5

雖然CIH不擁有真正OHC結構的優勢,但是CIH也擁有一部分OHC的優點,例如OHC結構更加緊湊,且可以應對更加高的轉速(根據介紹,使用CIH結構的賽車用引擎,其轉速可以支持超過1萬轉)。這兩點CIH同樣是可以做得到的,由于大大縮短了挺柱的長度并且不再需要使用推杆,因此它可以更快地推動氣門運作,另外,由于凸輪軸安置于氣缸蓋之中,它可以讓引擎的結構變得更加緊湊。除此之外,CIH也擁有一些OHV引擎沒有的優點,那就是其維護和維修起來都更加簡單,起碼是不用每一次維護挺柱、凸輪軸等部件的時候都需要把整台引擎拆下,僅僅隻是需要打開氣缸蓋便可完成。

配氣機構的作用(我猜你沒聽過的CIH配氣機構)6

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可以說,CIH引擎的優點是比較明顯的,但同時它的缺點也是較為突出。其最大的缺點,是凸輪軸安置于氣缸蓋,這就直接導緻了其進氣道、燃燒室等的設計都必須要為其妥協,使用CIH引擎幾乎都為逆流式氣缸氣流布局,逆流式引擎的意思是其缸蓋内的進氣道和排氣道被放置于同一側,這有什麼壞處呢?簡單說明一下大家就懂了,在引擎“呼吸”的過程之中,有一段時間是進氣門和排氣門是會同時打開的,其作用就是讓新鮮空氣更早進入氣缸并且把廢氣推出氣缸外。試想一下,如果進、排氣道處于不同側,一邊進氣另外一邊排氣,氣流是不是可以很順暢地推出氣缸外呢?可是如果兩個氣門都處于同側,那麼廢氣就需要在氣缸内掉個頭才能被排出,然而這時新鮮空氣又要進入氣缸内,那就會形成了阻礙,不僅使廢氣難以排出,還讓新鮮空氣難以進入,那便會大大地降低了燃燒效率,不但令引擎的燃油經濟性降低,更會直接影響到引擎的性能。然而這是難以改變的,因為側置凸輪軸本來就占據了空間,隻能如此地妥協。除此之外,CIH還有一個缺點就是,為了留出凸輪軸的空間,因此氣缸蓋會變得複雜,而在車廠在生産的時候需要格外小心,因為如果澆鑄有問題,那支承凸輪軸的位置則很容易會斷裂并引發故障。

配氣機構的作用(我猜你沒聽過的CIH配氣機構)8

配氣機構的作用(我猜你沒聽過的CIH配氣機構)9

盡管CIH配氣結構仍然存在很多的缺點以及有着一些不太合理的設計,但歐寶依然制作了多款使用此項技術的引擎,他們有對應使用化油器的、電噴的甚至還有柴油的版本。在汽油引擎中,這些排量由最小的1.5L至最大的3.6L不等,而且搭載該引擎的,也有不少是歐寶相當經典的車型,例如1968年推出的第一代的Opel GT,其1.9L版本的配置所使用的引擎便是擁有着CIH結構的其中之一。早前被歐寶以電動化重新複刻的Opel Manta,其于1970年推出的第一代Manta(Manta A),除了1.2L的版本外,其他版本的引擎均采用了CIH這種結構。使用CIH結構的引擎還有很多,這些我們在後面有機會再詳細介紹吧。總結來說,CIH結構就像是一塊踏腳石一般,推動着現代汽車引擎從OHV結構過渡至OHC結構,所以,小編認為這也是一項相當偉大的技術。

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