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四氣門和8氣門

生活 更新时间:2024-08-09 23:24:26

一代神車鈴木gw250至今還是被人诟病其發動機并非每氣缸四氣門結構,盡管已經是雙缸車型,但發動機仍然跟先進扯不上什麼關系。在絕大多數人看來,每氣缸兩氣門的結構注定發動機就是低轉速低功率的取向。

四氣門和8氣門(每氣缸四氣門算先進)1

而每氣缸四氣門的結構則意味着該發動機具有高功率的動力表現。也就更先進。

為什麼氣門多少跟發動機功率大小有關呢?

這要回到四沖程内燃機的基本結構和做工方式有關。首先,我們知道,四沖程内燃機擁有四個沖程,分别是吸氣、壓縮、點火做功、排氣。

四氣門和8氣門(每氣缸四氣門算先進)2

而發動機功率大小就取決于點火做工所釋放出的能量,而這又跟内燃機氣缸的進氣量有着直接的關系。什麼決定了進氣量呢?那就是氣門。四沖程内燃機的氣門一般位于燃燒室頂部,氣門分兩類,一類為進氣門,一類為排氣門,進氣門面積一般>排氣門,以保證單位時間内的進氣量足夠多。然而,由于技術限制,早年的内燃機都是每氣缸兩氣門結構(一個進氣門,一個排氣門),這樣的結構一定程度上限制了氣缸的單位時間内進氣量,于是,随着技術進步,每氣缸四氣門的結構誕生了(進氣門排氣門各兩個),

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由于進氣門數量增加,進氣效率明顯增加,滿足了發動機在高速運轉時對單位時間内進氣量的需求。因此,每氣缸四氣門結構的發動機一般都具有更高的極限轉速和更大的動力。

然而,原本每氣缸四氣門結構已經讓燃燒室頂部可“開采”面積所剩無幾,似乎每氣缸四氣門的結構已經是發展盡頭了,盡管啥都能幹的雅馬哈曾經在r1上嘗試過每氣缸五氣門的結構(進氣門三個,排氣門兩個),

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但是,由于結構不穩定,故障頻發,最終還是回歸到了每氣缸四氣門。燃燒室頂部面積不夠開采了怎麼辦?那就增大燃燒室面積!嗯,道理就是這麼簡單,本田也是這麼想的。

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上個世紀七八十年代,世界頂級摩托車公路賽還不叫motogp,那時還是gp500的天下。各大車廠研發的賽車都是搭載的500cc的二沖程發動機,簡單粗暴。然而作為以黑科技出名的本田,怎麼可能還“随大流”呢?更環保,更具科技含量的四沖程發動機才是它的追求。如何用同等排量的四沖程發動機去擊敗二沖程發動機呢?

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毫無疑問,增加功率啊!壓縮比是沒什麼提升空間了,那就隻有提高轉速,可是受制于進氣效率,怎麼辦?增加氣門數量,原本已經不可耕耘的燃燒室頂部被本田破天荒地改成了橢圓形,

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這樣,就足夠塞下八個氣門了(進氣門四個,排氣門四個),如此,活塞也由常規的圓形變為橢圓形,每氣缸兩個火花塞,兩根連杆。

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500cc排量,v型4缸的排列結構,這活生生的就是一個v8發動機!為了能在馬力上不輸同排量的二沖發動機,本田的四沖程發動機要有近乎兩倍的轉速才行。當時的二沖發動機10000rpm就能爆發110-120匹的馬力,而這意味着本田的四沖程發動機要有接近20000rpm的轉速才行!

四氣門和8氣門(每氣缸四氣門算先進)9

1979年,本田推出了搭載橢圓形活塞的32氣門四沖程發動機的nr500,以重返500gp賽場!帶着一身黑科技,最大馬力115匹,最高轉速19000rpm,動力數據上已經很接近二沖發動機了,但由于一些先天性缺陷,本田nr500最終都沒能完賽。

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橢圓形活塞意味着活塞環也得是橢圓形的,而橢圓形活塞環不像圓形活塞環那樣四周都具有彈性張力,它隻有筆直的兩邊具有彈性張力,

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圓弧兩邊是沒有的,意味着橢圓形活塞環的密閉性是很差的,并且,橢圓形活塞的生産精度要求本身就非常高,再加上每個活塞都連接兩根連杆,這對所有氣缸及内部部件的加工精度帶來了極高的考驗,稍有偏差,發動機的整體的不穩定就會被放大很多倍,

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而本田在當時還不具備生産這麼高精度的部件,因此,nr500便出師不利,最後退出了gp賽事。

盡管本田之後還推出了搭載同類型發動機的nr750,但還是敗在橢圓形活塞上,最終一身黑科技還是面臨提前退役。

四氣門和8氣門(每氣缸四氣門算先進)13

但不得不承認,橢圓形活塞是一個非常先進的設想,隻是當時的生産力跟不上,它完美的解決了小排量v8發動機制造上的困難,在體積足夠精巧的情況下,v4的結構卻能爆發v8的動力!

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橢圓形活塞,每氣缸八氣門,兩個火花塞,兩根連杆,這在當時簡直就是天方夜譚。但本田還是做到了,盡管未能達到預期,但這也為後來的戰車發動機設計提供了非常好的設計基礎和制造經驗。

未來,本田也有可能複産橢圓形活塞的發動機,并将其投入量産車中使用!

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