發動機設計的十大改進(三)

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【大紀元2022年01月22日訊】(大紀元記者玉山綜合編譯報導)(續上週)汽車工程師一直致力於改進內燃機並將其帶入未來的方法。我們將看看有史以來最重要的十項引擎改進。從燃油噴射到混合動力發動機,我們將了解發動機的發展方向,並希望對它們的發展方向有所了解。

5) 鋁製發動機缸體
優點:減輕重量帶來高效率和更好的操控性
缺點:會在高溫下變形

在過去的幾年裡,汽車在很多方面都朝著輕量化的方向發展。汽車製造商正在尋找減輕車輛重量的方法,以提高燃油經濟性和性能。採用鋁製發動機代替鐵製發動機就是汽車製造商正在採用的方法。

多年來,鐵質發動機缸體一直是行業標準。今天,儘管許多大型V8發動機仍然使用鑄鐵來製造發動機缸體,但大多數新的小型發動機都使用鋁製缸體。鋁的重量小於鐵,鋁發動機的重量約是鐵製重量的一半。這意味著汽車的整體重量更輕,這也意味著更好的操控性和更高的燃油效率。

然而,鋁確實有一些缺點。作為金屬,它強度不如鐵,不夠堅固,也不能承受高熱量。許多早期的鋁缸體發動機都存在氣缸翹曲問題,導致對其耐用性的擔憂。然而現在,大量的研究成果和新技術的使用,已經使這些問題在很大程度上得到解決。由於鋁重量輕,可以大幅減輕發動機的重量,而且加工技術已經非常成熟,因此已經成爲汽車發動機的未來。

6) 頂置凸輪軸
好處:更好的性能
缺點:更加複雜

當有人談論發動機時,你可能聽說過「DOHC」或「雙頂置凸輪軸」這個詞。大多數人其實並不知道這幾個字母代表什麽意思,有人認為這可能是指具有特殊功能的發動機。其實這幾個字母的意思就是頂置凸輪軸發動機,以及每個氣缸上方凸輪軸的數量。

凸輪軸是汽車氣門系統的一部分,這是一個控制燃料和空氣流入氣缸的系統。幾十年來,汽車主要配備OHV發動機,即頂置氣門,也稱為「推桿」。推桿由發動機缸體內的凸輪軸驅動。這種設置增加了發動機的質量並可能限制其整體速度。

在頂置凸輪裝置中,凸輪軸要小得多,並插入氣缸蓋本身上方,而不是插入發動機缸體中。單頂置凸輪軸(SOHC)發動機上有一個凸輪軸,而DOHC發動機有兩個凸輪軸。頂置凸輪設置的好處是它允許更多的進氣門和排氣門,這意味著燃料、空氣和排氣可以更自由地通過發動機,增加動力。

雖然許多汽車公司已經取消了推桿發動機,但DOHC和SOHC還沒有完全取代它們。克萊斯勒仍然使用推桿為其HEMI V8發動機產生大量動力;通用汽車也在他們的一些高科技現代V8發動機上繼續使用推桿。

使用頂置凸輪的缺點是它們增加了複雜性和成本。每一新技術的應用,似乎都導致複雜性和成本的提高。(下週續)◇

責任編輯:鍾義雲

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