馬自達6發(fā)動機運行的原理

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當氣門打開和關閉的時候，會放進一定的空氣，從而產(chǎn)生共振。很多事情可以產(chǎn)生共振，比如氣門的快速打開和關閉，或者活塞的前后移動。例如，當一個進氣門關閉的時候，它會將一股壓縮空氣反向回送到進氣口。這股空氣在進氣口內(nèi)會發(fā)生反彈，如果正時控制極佳的話，這股空氣就會在氣門再次打開的時候回到進氣門里。這種反彈效應可以從反彈空氣的慣性中產(chǎn)生高達7psi的進氣壓力——和有些增壓器的效果不相上下。 這是另外一種形式的氣門調(diào)諧，其工作原理就是赫爾姆霍茨共振。由于靜態(tài)進氣歧管只能在特定的單一轉(zhuǎn)速下達到最優(yōu)化，所以找到一種可以改變進氣口長度和/或容積的方法將會帶來很大的益處。馬自達2.3升發(fā)動機所使用的樹脂進氣歧管設有一個可以改變進氣管通路容積的氣門，該氣門可以改變慣性進氣的共振頻率，在轉(zhuǎn)速4500rpM時會發(fā)生不連續(xù)的轉(zhuǎn)換。每一種狀態(tài)都被調(diào)諧為將一股壓力在不同的轉(zhuǎn)速下回送到進氣門。兩條進氣通路在特定的轉(zhuǎn)速下互相轉(zhuǎn)換，從而在進氣口產(chǎn)生類似增壓器的效果。這使得采用可變氣門正時技術的馬自達發(fā)動機可以得到相對較寬的扭矩范圍，當然，還達不到VTEC發(fā)動機的扭矩范圍。在發(fā)動機的設計上，改變和優(yōu)化發(fā)動機共振是非常基礎也是至關重要的一環(huán)，因為共振可以使空氣的傳輸效率大為改觀。事實上，轉(zhuǎn)速高達9000rpM的RX-8就有一個三腔的可調(diào)進氣門設計！馬自達將其多腔進氣門稱為VIS（可變進氣系統(tǒng)），不過人們更經(jīng)常地將其稱之為VLIM（可變長度進氣歧管）。 空氣的流動性對于一臺發(fā)動機來說就是一切——發(fā)動機只能通過使其吸入的氣體燃燒將空氣和燃料轉(zhuǎn)化為功率。由于發(fā)動機使用了靜態(tài)凸輪軸，所以可以通過犧牲高轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的功率，將發(fā)動機更換為最優(yōu)化后更適合低轉(zhuǎn)速所能產(chǎn)生功率的類型，或者相反，但兩者卻不能兼得。別忘了，一個靜態(tài)凸輪軸只能在單一轉(zhuǎn)速下達到最優(yōu)化——如果在轉(zhuǎn)速6000rpm時最佳，那么在轉(zhuǎn)速2000rpm下發(fā)動機所輸出的扭矩就會受到影響。 據(jù)說馬自達6發(fā)動機上的較大氣門所帶來的空氣流動性非常不錯，當然這也可以從它們名副其實的高轉(zhuǎn)速性能上得以證實。然而，馬自達卻為了控制兩個副產(chǎn)品將另外兩種技術組合進來，VTCS和VAD，其結果反而是降低了這款空氣流動非常通暢的發(fā)動機的獨特優(yōu)勢。 可變渦流控制系統(tǒng)VTCS的設計目的是在低轉(zhuǎn)速時幫助增強排氣性能。氣門將進氣通道部分關閉，從而增加了進氣的速度，速度的加快使得進入的空氣產(chǎn)生慣性，從而在燃燒室內(nèi)形成渦流，這使得進入的空氣可以更充分地跟燃料混合進行燃燒。對于打開程度不是很高的氣門來說進氣速度并不是那么重要，不過別忘了，馬自達的VVT并不能改變氣門升程。在低轉(zhuǎn)速下，需要使用VTCS來進行彌補。直到轉(zhuǎn)速達到3750rpm，氣門才會完全打開。馬自達聲稱這種技術的應用目的是為了改善排氣性能，而不是扭矩大小。 可變進氣道VAD可以被當作位于空氣濾清器前面的第二條進氣道，該進氣道在高轉(zhuǎn)速下打開。馬自達6的發(fā)動機氣箱內(nèi)設有另外一個安靜的限制性阻尼進氣口，當轉(zhuǎn)速超過4500 rpm時，氣箱一側(cè)的第二條空氣通道就會打開，使空氣經(jīng)過一條吵鬧的短粗通路進入發(fā)動機。由于使用了VAD，馬自達6的進氣口從來都不缺少空氣資源，不過在低轉(zhuǎn)速下發(fā)動機會比較安靜一些。在馬自達6上，第二條空氣通道流動的空氣同時也成為了冷卻器的空氣來源——這些空氣將一直流動到駕駛員一側(cè)的發(fā)動機艙內(nèi)。 至于排氣裝置，4缸發(fā)動機和六缸發(fā)動機也存在很大的差異，所以也應該將兩者分開討論。比較明確的是，四缸發(fā)動機是在催化轉(zhuǎn)換器前安裝了4-2-1集氣管，而V6則擁有大量的彎曲變形管，集氣管也位于催化器前。我們將在以后具體討論這個話題。

回答者：guiytss73202016-06-05 00:00