2001年(第30卷)第1期 DOHC,4气门配气机构对发动机性能的影响

配气机构

DOHC,4气门配气机构对发动机性能的影响

天津大学天津内燃机研究所 唐 琦 吴华杰 孙晓燕

(天津 300072)

摘要 本文通过原理和结构分析,论述了DOHC,4气门配气机构对发动机性能的影响。关键词 DOHC(双顶置凸轮轴),4气门

EffectofDOHC4 ValveMechanismonEnginePower

TianjinInternalComubstionEngineResearchInstitute,TianjinUniversity TangQi WuHuajie SunXiaoyanAbstract Byanalyzingtheprincipleandstructureoftheengine,effectofDOHC4 valvemechanismonEnginepowerisdescribedinthisarticle.

Keywords DOHC(DoubleOverheadCamshafts),4 valve

1 前言

随着汽车工业的不断发展,内燃机工业的技术水平也得到迅速提高,近年来DOHC(双顶置凸轮轴),4气门配气机构越来越广泛地应用在多种发动机上,使汽车发动机的性能有了明显地提高,本文拟就DOHC,4气门配气机构对发动机性能的影响做一粗浅的探讨。

2 充气效率的提高

为了使发动机获得高性能,首先发动机要有较高充气效率,要提高发动机的充气效率,就要尽可能的降低进气通道的阻力。为了减少进气通道的阻力,有采用空气滤清器大型化,化油器大口径化,进气道直线化,加大进气门直径(直径之和)等措施。如图1所示,加大进气阀直径(直径之和),使进气道直线化,因此提高了充气效率。

图1 进气道直线化降低进气阻力

比其大的气门,而对于一个气缸各有两只排气门的4气门方式发动机,其两个进气门直径之和大于2气门方式的一个进气门直径(图3)。

由公式(1)可知在气门尺寸一定时,气门口的流通面积f与气门升程H有直接关系。为了增加气门的通过能力,当气门直径受到汽缸和燃烧室的尺寸限制时,应尽可能的加大气门的升程H。

经试验,气门的相对升程H/d和进气流量间有(图4)所示的关系。即开始是直线上升,当H/d=0 25时,气门口与气门座处的通道截面积相等,当H/d>0 25后流量增加极少,再考虑到气门机构的惯性载荷及气门和活塞在上止点位置时可能干涉,因此一般进气门升程取(0 26~0 28)d(图中阴影部分),所以

3 增加进气有效流通面积

增加进气有效流通面积是提高充气效率的有效措施。由公式

fmax=H cos (d+0 5Hsin2 )

(1)

(式中:f流通面积,H升程,d进气口直径(直径之和))由(图2)可知,气门处的流通面积f与进气口直

径d(即周长d )成正比,而不是与气门头部的面积成正比。所以要增加进气有效流通面积,就要尽可能的加大进气门直径(直径之和)。

对于一个气缸各有一只进排气门的2气门方式发动机而言,加大气门直径时,其上限一般为进气门与排