关于排气管塞钢丝球我的一些浅见

发布时间:2019-12-03 22:50:19 来源:永利网址-永利官网-澳门新永利官网点击:2

  “阻碍排气反而会产生负压,吸出燃烧室里的废气”---

  这个显然是值得商讨的,我认为这是错误的说法

  我们都知道,进、排气门的动作都必须和活塞运动相配合:以一台四冲程汽油机的某个气缸为例,开始进气冲程时活塞正处于上止点,此时进起门开放,排气门关闭;曲轴运转180度后,活塞到达下止点,进气门也关闭,开始了压缩冲程;曲轴又运转180度后活塞重回上止点,点火,进入做功冲程;另一个180度后活塞再次到达下止点,排气门开放,进入排气冲程,直至再过180度,活塞又回到上止点,排气门关闭,进气门开放,进入下一循环的进气冲程……

  考虑排气门开启的时机:如果比活塞到达下止点提前一点排气门就开启会怎么样呢?从直觉上,这时废气仍可推动活塞做功,如果打开排气门开始排气,此时缸内压强就会降低,能量的利用率也就降低了,发动机性能也会随之下降。真的是这样吗?其实也不一定。想想看,到了排气冲程活塞还要压迫废气从而反过来对废气做功,这个过程会消耗一部分发动机已经获得的能量。如果在做功冲程末期,提前一点开启排气门,使缸内压强自由下降,排气时就会更顺畅,从而可以减少能量消耗。那么这样一来到底是利大还是弊大呢?其实活塞在上、下止点附近时,相对处于行程中段时,曲轴转动特定角度,活塞本身的位移会比较小,故此,如果做功冲程提前一点打开排气门,损失的功未必多,节省的消耗还要更多些!

  考虑进气门关闭的时机:如果在转入压缩冲程时,活塞越过下止点一定角度后再关闭进气门又如何呢?直观的感觉可能是,这时活塞已经开始上升,刚刚吸入的可燃混合汽岂不是又要被排出去一部分?性能会不会下降?答案是:只要时机适当,这样做反而可以增加吸气量,提高充气效率。因为在吸气冲程,可燃混合汽被活塞抽入汽缸,进气门附近的气流速度可以高达每秒两百多米,而我们前面说过,在下止点附近活塞运动相对缓慢,换句话说,此时汽缸内体积变化率并不大,如果延迟关闭进气门,尽管活塞已经开始上升,进气岐管内的可燃混合汽还是会凭惯性继续冲入气缸的!

  考虑排气门关闭的时机:如果排气门也在活塞越过上止点一定角度之后再关闭会有什么效果呢?如果这样可以延长排气的时间,是废气排出的更彻底,也许可以增加充气效率哈?慢着!此时进气门应该已经开启了,如果排气门却还没有关闭,废气岂不是就会涌入进气岐管了吗?这可不好吧?好不好是后话,来看看有没有办法避免这种情况的发生先。容易想象,排气时同样会形成高速气流,如果排气门也在活塞越过上止点一定角度之后再关闭,虽然活塞已经开始下降,排气门附近的废气仍就会继续排出。实际上,如果将进、排气门相对设置,燃烧室内的废气涡流的方向就决定了废气短时间内是不会流向反向的进气门的,于是,一边进气一边排气的局面是完全可能实现的!

  考虑进气门开启的时机:读者可能已经猜到。由于大部分废气在排气冲程中前期就已排出,并且在排气岐管中形成了高密度的高速气流,冲向排气管方向。这部分废气越是远离气缸,对于缸内尚未排出的废气来说,其需要填充的体积就越大,相应的平均压强也就越低。可能低到什么程度?低到活塞尚未到达上止点之前,缸内压强可能就已经低于进气岐管内可燃混合汽的压强了!如此看来,进气门也可以提前一点开启。

  前面关于进气岐管,排气岐管内的气流的描述都属于粗略的理解。更严格的,应当考虑为气体密度波动。前述现象可以用波动模型更科学地解释,气流的这种波动对汽缸吸气和排气都有着很大的影响,而波动的各种参数则与进气岐管、排气岐管的长度、口径等都有着密切关系。这也是使用可变进气岐管、可变排气岐管等技术的重要原因嘛!

  前边讲到了进气门和排气门同时打开的情况,也就是进气门和排气门的重叠。重叠持续时间的长度可以用此间曲轴运行的角度来衡量,这样就可以抛开转速,把它作为系统的固有特性看待了。重叠角度通常都很小,可是对发动机性能的影响却相当大。那么这个角度到底以多大为宜呢?我们知道,发动机转速越高,每个汽缸一次循环内留给吸气和排气的绝对时间也越短,增大重叠角度则有机会获得更多的进、排气时间。另一方面,此时前面讲到的(进气岐管或排气岐管内的)气流也越快,更快的气流就意味着废气不容易乘此时窜入进气岐管,也就有利于增大重叠角度的做法。那还犹豫什么?当然,重叠角度也不能太大。一般来说,转速越高,要求的重叠角度也就越大;相反,低转速下重叠角度就应该小一点。但是,我们知道,进、排气门何时开闭都是由相应的凸轮决定的,所以对使用传统的配气机构的发动机来说,重叠角度在各种工况下都是相同的。换句话说,如果配气机构的设计是对高转速工况优化的,发动机就容易得到较高的最大转速,也就容易获得较大的峰值功率。但在低转速工况下,这样的系统重叠角度肯定就偏大了,甚至会造成过量的废气泻入进气岐管,吸气量下降,气缸内气流也会变得紊乱,使ECU难以对喷油量进行精确的控制,最终导致怠速不稳,低速扭矩偏低,严重时进气岐管内还可能发生回火现象。相反,如果配气机构只对低转速工况优化,发动机的峰值功率就会偏低。所以传统的配气机构只能是一个折衷,不可能在各种截然不同的工况下都达到最优状态。

  对于第一段红色标记的描述,我们应该由此看出排气管负压的产生机理,所谓阻碍排气反而会产生负压的说法,简直就是颠倒是非了

  对于第二段红色标记的描述,在联系上面关于排气门开、闭时机的描述,我们应该由此看到为什么增加“适当”的回压会有利于提高低转的动力,两个方面:

  一是阻碍了低转时燃气过早的从排气门泄出(低转的时候,排气门开启的时机显得早了)

  二是阻碍了低转时吸入的进气从排气门跑掉(低转的时候,排气门关闭的时机显得晚了)

  弓长的排气管,是不错的,但是第一代的管子,中段在设计上缺乏经验,材质上有问题,用了大半年后,里面变成这样了:

  结果造成内阻增大,回压增大,在那一段时间里,我的车出现了几次问题,有一次是发动机突然缺缸,运行抖动,重启后又自愈,不久后作保养,检查出气门盖室密封垫漏气...

  要知道,气门盖室和曲轴箱强制通风系统是有连通的

  从这个图可以看出,由于结构损害这个不可预知的条件,回压也出现了不可预知的变化,不可预知的变化就造成了本来正常状态下不太可能出现的故障。

  塞钢丝球,最大的问题就是:我们永远不知道,在一些特定的工况下,会不会对发动机带来伤害?例如低速大负荷上长距离陡坡之类,或者一时不慎踩了6000转高转之类...压倒骆驼的最后一根稻草,也许在某个地方等着你呢。

  原厂的设计,是经过了无数个小时,巨量的环境条件的测试得到的,可能未必最佳,但绝对最经得起考验,而我们靠什么来验证我们的改动是没问题的呢?恐怕真的就是小白鼠了,靠运气...

  我敢改掉节气门加热,也敢再次换装新一代的弓长排气管(经过验证,现在唯一能带来隐患的可能已经被消除,新的中段设计合理了),但是不敢塞pp...因为这确实考验人品,因为它在原理上是有缺陷的,是不完备的,为什么不完备:

  一、能提高低扭,但提高多少,如何界定钢丝球的堵塞程度,都没有量化,不确定,只是一个定性的事情,太模糊了

  二、高转动力绝对影响,毫无悬念,这样就有一个问题,多少转是高转?还是一个不量化、未确定的事情,又要小白鼠碰运气。而我装弓长的排气管,至少人家已经自己小白鼠一段时间了,而且那种结构是可以量化、可以测定最佳值的。钢丝球....还是太喜感了

  猜的没错的话 楼主不是学内燃机的吧 你好好学学“扫气”的概念 废气排不出去 非但不会造成压力温度升高 反而会造成压力和温度下降 因为这是上一个行程里产生的废气 是很难被点燃的 进气行程也不会吸进更多的混合气进入气缸 而是吸满为止

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