【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的變化產(chǎn)生三種傳遞到氣缸體的振動(dòng)： 1） 垂直和 /或水平振動(dòng)和擺動(dòng)； 2） 波動(dòng)的力矩反應(yīng)； 3） 曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng) 2． 4． 2 懸架的原因 滿足多項(xiàng)要求是懸架設(shè)計(jì)的目標(biāo)，有些要求有相互矛盾的約束。這些裝臵的 duties 的清單如下： 16 1）防止發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝臵支點(diǎn)因剛性地固定到底盤或車體結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的疲勞失效。 2）為了減小發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)傳遞到車體結(jié)構(gòu)上的振動(dòng)幅度。 3）為了防止車輛在粗糙的路面上行使時(shí)，把路面上車輪的振動(dòng)過(guò)度地回彈傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)上。 4）減少 因發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)直接傳遞到車體結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的噪聲放大。 5）用彈性介質(zhì)部分隔離發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)，減少人的不適和疲勞。 2． 4． 3 擺動(dòng)軸 發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝臵必須懸架，因此它繞理想的轉(zhuǎn)動(dòng)中心（叫做？？軸）擺動(dòng)時(shí)，允許其有最大的自由度。這個(gè)主軸對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝臵振動(dòng)產(chǎn)生最小的抗力，因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)量對(duì)這根軸均勻地分布?？梢钥紤]發(fā)動(dòng)機(jī)繞一根通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝臵的重心的軸轉(zhuǎn)動(dòng)（圖 212），這正常地使擺軸產(chǎn)生相對(duì)于曲軸 10176。～ 20176。的傾斜。為了獲得最大的自由度，懸架必須這樣布臵使它們?cè)谙鹉z裝臵內(nèi)產(chǎn)生最小的剪切抗力。 2． 4． 4 懸架的六個(gè)自由度模型 如果可動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)不受限制，它可以有六個(gè)振動(dòng)模型。任何運(yùn)動(dòng)可以分解為平行于通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的重心的軸的三個(gè)線性運(yùn)動(dòng)和三個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這三個(gè)軸相互垂直。 這些運(yùn)動(dòng)模型總結(jié)如下： 17 2． 5 閥系 閥系由那些在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間打開(kāi)和關(guān)閉閥的那些零件組成。 2． 5． 1 閥的動(dòng)作 為了協(xié)調(diào)四沖程循環(huán)，一組叫做氣閥傳動(dòng)的零件打開(kāi)和關(guān)閉氣閥（分別使它們上下運(yùn)動(dòng)）。這些氣閥運(yùn)動(dòng)必須在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間發(fā)生。每一個(gè)氣閥的打開(kāi)由凸輪控制。 1． 頂臵凸輪軸氣閥傳動(dòng) 凸輪 是裝在軸上的一個(gè)雞蛋形金屬零件，它與曲軸協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)。這根金屬軸叫做凸輪軸，發(fā)動(dòng)機(jī)的每一個(gè)閥在軸上都有單獨(dú)的凸輪（圖 213）。凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪的高點(diǎn)推動(dòng)連接閥桿的零件。這個(gè)動(dòng)作迫使閥向下運(yùn)動(dòng)。這個(gè)動(dòng)作能打開(kāi)進(jìn)氣沖程的進(jìn)氣閥，或者打開(kāi)排氣沖程的排氣閥。 當(dāng)凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，高點(diǎn)離開(kāi)氣閥機(jī)構(gòu)。當(dāng)這個(gè)動(dòng)作發(fā)生時(shí)，閥的彈簧推動(dòng)氣閥緊緊地關(guān)閉其開(kāi)口。？？？ 現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的閥位于發(fā)動(dòng)機(jī)頂部的氣缸蓋內(nèi)。這叫做頂臵氣閥配臵。除此之外，凸輪軸位于氣缸頂部時(shí)，叫做頂臵凸輪設(shè)計(jì)。一些高性能發(fā)動(dòng)機(jī)有兩個(gè)分立的凸輪，進(jìn)氣和排氣閥 各一套。這些發(fā)動(dòng)機(jī)叫做雙頂臵凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。 2． 推桿氣閥傳動(dòng) 18 凸輪軸也可以臵于發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)下部，為了把凸輪的運(yùn)動(dòng)向上傳遞到氣閥上，需要額外的零件。 在這種布臵中，凸輪凸起推向叫做凸輪挺桿的圓形金屬桿。當(dāng)凸輪的凸起運(yùn)動(dòng)到凸輪挺桿下時(shí)，它推動(dòng)凸輪挺桿向上（遠(yuǎn)離凸輪軸）。凸輪挺桿？？一根推桿，它推向搖臂。搖臂繞一根軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)搖臂的一端向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，另一端向下運(yùn)動(dòng)，恰象一個(gè)翹翹板。搖臂的向下的一端推上閥桿打開(kāi)氣閥。 因?yàn)橐粋€(gè)推桿氣閥傳動(dòng)有額外的零件，高速運(yùn)動(dòng)更困難。典型 的推桿發(fā)動(dòng)機(jī)是以低速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果是它比同規(guī)格的頂臵凸輪設(shè)計(jì)產(chǎn)生更小的動(dòng)力。（記住，動(dòng)力是做功的速率。） 2． 5． 2 氣門間隙 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在壓縮和出力沖程時(shí)，氣閥必須緊緊地關(guān)閉在它的閥座上以產(chǎn)生氣密，因此防止氣體從燃燒室泄漏。如果氣閥不能完全關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)就不能產(chǎn)生全動(dòng)力。閥蓋還容易因熱氣通過(guò)燃燒，活塞冠？？可能觸碰打開(kāi)的閥，這可能嚴(yán)重地?fù)p壞發(fā)動(dòng)機(jī)。 2． 5． 3 配氣正時(shí) 氣閥打開(kāi)和關(guān)閉的時(shí)間和氣閥打開(kāi)的時(shí)長(zhǎng)用曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度表示。例如，進(jìn)氣閥恰在活塞到達(dá)上止點(diǎn)前正常地開(kāi)始打開(kāi)。它在活塞向下移動(dòng)到 BDC 甚 至過(guò) BDC 時(shí)仍保持打開(kāi)，這是進(jìn)氣閥打開(kāi)持續(xù)時(shí)間。這個(gè)例子可以說(shuō)明為：進(jìn)氣閥在 17176。BTDC 打開(kāi)，進(jìn)氣閥在 51176。ABDC關(guān)閉。在這種情況下，進(jìn)氣閥打開(kāi)持續(xù)時(shí)間是曲軸轉(zhuǎn)過(guò) 248176。 這為壓縮沖程留下了 129176。持續(xù)時(shí)間，因?yàn)樵诨钊竭_(dá) TDC 時(shí)壓 19 縮結(jié)束。在這一點(diǎn)上，出力沖程開(kāi)始。出力沖程在排氣閥開(kāi)始打開(kāi)時(shí)結(jié)束，排氣閥大約在活塞到達(dá) BDC 前的 51176。處 打開(kāi)。在這種情況下出力沖程的延時(shí)也是 129176。 由于排氣閥在 BDC 前的 51176。處打開(kāi)，開(kāi)始排氣沖程。當(dāng)活塞過(guò) BDC，向上運(yùn)動(dòng)并過(guò) TDC，排氣沖程繼續(xù)。由 于排氣閥在活塞到達(dá)上止點(diǎn)后的 17176。處關(guān)閉，排氣沖程延續(xù)時(shí)間為 248176。（圖 215）。 根據(jù)這個(gè)說(shuō)明，在進(jìn)氣閥打開(kāi)時(shí)，排氣閥仍保持打開(kāi)一小段時(shí)間，換句話說(shuō)，排氣沖程結(jié)束前和進(jìn)氣沖程開(kāi)始后重疊一小段時(shí)間，這叫氣門重疊。 在 TDC 前打開(kāi)進(jìn)氣閥和在 BDC 后關(guān)閉它增加了注入氣缸的燃料混合氣量。早一點(diǎn)打開(kāi)進(jìn)氣閥有助于在進(jìn)氣沖程開(kāi)始時(shí)克服燃料混合氣的靜止慣性，而進(jìn)氣閥在 BDC 后打開(kāi)則利于運(yùn)動(dòng)的燃料混合氣的動(dòng)態(tài)慣性。這提高了容積效率。 當(dāng)活塞在出力沖程階段向下運(yùn)動(dòng)過(guò) TDC 位臵后的 90176。處，氣缸內(nèi)壓力降低，由于連桿角和曲柄軸位臵，對(duì)曲柄軸的杠桿作用力已經(jīng)減小。這結(jié)束出力行程的有效長(zhǎng)度，現(xiàn)在排氣閥可能打開(kāi)，開(kāi)始排出燃燒過(guò)的氣體。直到活塞向上運(yùn)動(dòng)過(guò) TDC 位臵時(shí)，排氣閥一直打開(kāi)。這有助于燃燒過(guò)的氣體盡可能多地排出，因此提高了容積效率。 2． 5． 4 凸輪設(shè)計(jì)和控制動(dòng)力學(xué) 凸輪的作用是盡可能遠(yuǎn)距離、盡可能快、盡可能平滑地打開(kāi)和關(guān)閉氣閥。關(guān)閉氣閥的力是由氣閥彈簧作用的，這也保持凸輪和氣閥之間的接觸。動(dòng)力迫使？？凸輪和氣閥挺桿上。 20 整個(gè)氣閥傳動(dòng)組件可以看成一個(gè)彈簧 /質(zhì)量系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，從儲(chǔ)存?zhèn)鲃?dòng)組件的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樽?由能產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。用頂臵曲軸的氣閥傳動(dòng)組件可以用具有足夠精度的 1 質(zhì)量系統(tǒng)代表（由運(yùn)動(dòng)質(zhì)量、剛性氣閥傳動(dòng)組件和相應(yīng)的阻尼組成）。 對(duì)于底部安裝的凸輪軸和推桿， 2 個(gè)質(zhì)量系統(tǒng)的使用正在增加。 最大許可接觸應(yīng)力，往往指限制凸輪凸起處的半徑和側(cè)面？？開(kāi)放率，這個(gè)應(yīng)力在 600 ～ 750 Mpa ，它取決于配對(duì)的材料。 2． 5． 5 凸輪軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 在四沖程循環(huán)中，每個(gè)凸輪必須轉(zhuǎn)動(dòng)一次？？以打開(kāi)氣閥。記住，一個(gè)循環(huán)相當(dāng)于曲軸的兩轉(zhuǎn)。因此，凸輪軸必須精確地以曲軸速度的一半轉(zhuǎn)動(dòng)。這是以 2︰ 1 的齒輪比實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)裝到凸輪 軸上的齒輪的齒數(shù)是裝到曲軸上的齒輪齒數(shù)的兩倍。這些齒輪的連接方式有三種（圖 216）。 1． 皮帶傳動(dòng) 可用齒型帶。這些皮帶用合成橡膠制造并用內(nèi)臵鋼或玻璃纖維強(qiáng)化。皮帶有齒或槽型空間與齒輪上的齒嚙合并驅(qū)動(dòng)。皮帶典型地用在頂臵凸輪氣閥傳動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)上。 2． 鏈傳動(dòng) 在一些發(fā)動(dòng)機(jī)上，采用金屬鏈連接曲軸和凸輪齒輪。大多數(shù)推桿發(fā)動(dòng)機(jī)和 OHC 發(fā)動(dòng)機(jī)采用這種方式。 3． 齒輪傳動(dòng) 凸輪軸和曲柄軸直接連接或嚙合。這種類型的連接常用于老式 6 21 缸、直列發(fā)動(dòng)機(jī)上。 用鏈或皮帶傳動(dòng)的凸輪軸與曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方 向相同。但直接由曲軸齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)的凸輪軸以相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。采用正時(shí)皮帶因?yàn)樗鼈兊某杀颈孺渹鲃?dòng)低得多，且運(yùn)轉(zhuǎn)更安靜。典型的正時(shí)皮帶是用氯丁橡膠（合成橡膠）制造，用玻璃纖維強(qiáng)化。 2． 5． 6 電子氣閥控制系統(tǒng) 電子氣閥控制系統(tǒng)替代機(jī)械凸輪，對(duì)分立的氣閥正時(shí)，用執(zhí)行器控制每一個(gè)氣閥。電子閥控系統(tǒng)用每個(gè)氣閥上的分立執(zhí)行器控制進(jìn)氣閥和排氣閥的打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)間和提起量。從機(jī)械凸輪驅(qū)動(dòng)改變?yōu)楠?dú)立控制執(zhí)行器閥為發(fā)動(dòng)機(jī)控制提供了巨大的靈活性？車輛利用 EVC 的優(yōu)點(diǎn)包括： 1） 增加發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和燃料經(jīng)濟(jì)性。 2） 允許集中 和分布布臵 EVC 系統(tǒng)以發(fā)揮它們?nèi)繚撃堋? 3） 適應(yīng)不同氣缸數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)。 由于改善了效率和消費(fèi)者利益，汽車制造商渴望獲得他們的第一個(gè) EVC 系統(tǒng)， EVC 系統(tǒng)把目標(biāo)定為使溫度達(dá)到 125176。，而執(zhí)行器的目標(biāo)是適應(yīng) 6000 轉(zhuǎn) /分?？梢栽谝粋€(gè)集中系統(tǒng)中用高速多？？總線控制執(zhí)行器（高達(dá) 10Mbps），或在分布系統(tǒng)中用名義速度總線控制執(zhí)行器。 EVC 系統(tǒng)布臵必須是緊湊，特別是執(zhí)行器必須足夠小以裝進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)。采用 42V 的系統(tǒng)的車輛對(duì)于 EVC 是理想的，因?yàn)樗蟾邏嚎刂茪忾y執(zhí)行器， EVC 的應(yīng)用目標(biāo)是 V8 和 V12。EVC 系統(tǒng) 還具有高度靈活性，可用于多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)。 22 2． 6 汽油燃料系統(tǒng) 2． 6． 1 汽油 汽油是用原油蒸餾而得。汽油高度易燃，意味著它在空氣中易燃。 汽油容易蒸發(fā)，這個(gè)特性（叫做揮發(fā)性）是很重要的。然而，它不得太過(guò)容易蒸發(fā)，或者它會(huì)在燃料桶或燃料管內(nèi)蒸發(fā)。在燃料管中，燃料蒸氣可能阻塞液體汽油的流動(dòng)。這叫蒸氣阻塞。蒸氣阻塞在燃油管路中是常見(jiàn)的 ,在這里 ,泵的進(jìn)氣側(cè)易受高溫影響 . 汽油的可燃性隨汽油質(zhì)量和與汽油混合的添加劑而變化。汽油在燃燒室內(nèi)的燃燒是最重要的。 點(diǎn)火前，增大燃燒室內(nèi)燃料混合氣的壓力有 助于增大發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。這是通過(guò)把燃料混合氣壓縮到一個(gè)小的體積來(lái)實(shí)現(xiàn)的。較高的壓縮比不僅增大動(dòng)力而且提供了更有效的動(dòng)力。但當(dāng)壓縮比上升，敲缸趨勢(shì)增加。汽油的辛烷值是它的防爆質(zhì)量或阻止燃燒時(shí)爆燃的能力的度量。爆燃，有時(shí)也叫敲缸，可以定義為由于燃燒室內(nèi)過(guò)高的溫度和壓力條件燃燒燃?xì)饣旌蠚獾淖詈蟛糠值牟豢煽乇āＳ捎诒┤籍a(chǎn)生壓力沖擊波，因此可聽(tīng)見(jiàn)敲缸聲，而不是燃料混合氣平穩(wěn)地燃燒和膨脹，如果足夠嚴(yán)重這會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力損失、局部過(guò)高的溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。 有兩種常用的確定摩托用汽油辛烷值的方法，即摩托方法和研究方法。兩種方法 都用同一類型的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)，單缸發(fā)動(dòng)機(jī)用變化的缸蓋和敲缸測(cè)量表表示敲缸強(qiáng)度。用實(shí)驗(yàn)樣本作燃