在聊到誰的車更牛x時,我們有時會聽到開捷達的老司機吹牛:“我這個是五閥捷達,比你的兩閥捷達猛多了!”
這句話什麼意思呢?
這裡的“閥”就是指發動機的氣門,五閥就是指每個氣缸有三個進氣門、兩個排氣門,總共五個氣門。
而兩閥就是指每個氣缸有一個進氣門、一個排氣門,總共兩個氣門。
老司機的話對嗎?為啥氣門數越多,車就越有勁?
要回答這個問題,咱們就要先了解一下發動機的構造。
我們知道四衝程發動機的工作過程是這樣的,每個工作循環要經歷進氣、壓縮、做功、排氣。想要車更有勁,就需要在單位時間內有足夠多的汽油在氣缸內燃燒,而燃燒這些汽油就需要更多的空氣參與才可以。
為了評估多少空氣進入氣缸參與燃燒,這裡誕生了一個名詞,進排氣效率。進排氣效率高了,發動機呼吸才更順暢,跑高速車更有力,低速時汽油燃燒更充分。
具體到每一個氣缸,進排氣效率就體現在當氣門打開時,露出來的縫隙面積大小,用專業名詞說就是“有效進氣區域”和“有效排氣區域”。
為了驗證老司機的話對不對,這裡就來做一道數學應用題:
我們找來缸徑同為80mm的氣缸,一個四氣門,另一個兩氣門,氣門直徑如圖所示:
按照氣門升程(氣門打開時的位移)都為5mm,每隻氣缸的有效進、排氣區域的大小就是氣門周長乘以氣門升程。當氣門升程一樣時,就是比較氣門的周長總和的大小,很顯然四氣門比兩氣門的進排氣效率都高。
在這個例子中,代入數字具體算一下,結果就是四氣門的有效進氣區域比兩氣門大40%
四氣門的有效排氣區域比兩氣門大67%
這個道理和放在常識中就更容易理解:例如同樣是一筐土豆,大土豆的表皮比較少,很快就削完了;而一筐小土豆的皮就比較多,需要削很久。
就目前的趨勢而言,雖然兩氣門的車結構簡單、成本低、維修方便,但高轉速下的動力很難提高,油耗也尾氣也比較難控制。
隨著市場對汽車提出更高要求,動力要更強、油耗要更低、排放要更清潔,兩氣門發動機逐漸被淘汰,四氣門發動機逐漸成為了主流。
在這個過程中也出現過每缸三氣門和每缸五氣門的發動機,以適應不同階段的研發目標。
很多車的發動機艙裡會標出總氣門數,例如四缸四氣門的16V、四缸五氣門的20V。
老鐵,你的車有多少個氣門呢?
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