直压式DOHC vs摇臂式DOHC同为DOHC也有不同的机械结构?

文章简介:直压式DOHC vs摇臂式DOHC同为DOHC也有不同的机械结构?,进气门和排气门有各自的凸轮轴驱动,称为DOHC,早期是以凸轮轴的凸出部直接压动气门挺杆的直压式,另外也有在中间插入气门摇臂的方式。 1.。以下是小编收集整理直压式DOHC vs摇臂式DOHC同为DOHC也有不同的机械结构?相关信息。

  进气门和排气门有各自的凸轮轴驱动,称为DOHC,早期是以凸轮轴的凸出部直接压动气门挺杆的直压式,另外也有在中间插入气门摇臂的方式。
  1. 原来DOHC引擎是Peugeot开发的?
  2. 直接压、间接压,哪个比较好?
  3. 直压式受到滑轮的干涉,摇臂式的自由度较高?
  4. 直压式更换垫片来调整间隙,摇臂式则不用? 本文来自军事新闻网www.zhihuiyixue.com
  原来DOHC引擎是Peugeot开发的?
  DOHC引擎首次面世是於1912年由Peugeot开发,在当时是非常先进的机械结构,因此首先采用於赛车,然後才导入市售车,而在Peugeot开发出DOHC之前最先进的气门驱动方式是SOHC,再以前是OHV,更往前则使用侧置气门等方式。进气门和排气门各自以专属凸轮轴驱动的DOHC引擎反应比SOHC更快,对传动系统的质量惯性也小,因此有利於高转速,这样的特性让DOHC成为赛车引擎必备的机械结构,然後在市售性能车的引擎上也普及了。
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  Peugeot开发的DOHC气门驱动方式是称为连控轨道阀的强制开闭式,但後来进化成以凸轮直接压动气门挺杆的简单方式,这种方式长期为DOHC固定使用的构造,但在开发出与SOHC相同的摇臂式之後,如今直压式与摇臂式都有车厂使用。摇臂式是Honda在F2赛车引擎上开发的,然後导入於F1引擎、并采用於市售B16系列引擎,这款引擎在四个气门内侧支点使用摇臂式,是全世界最早将这种方式导入市售车的引擎。
  直压式
  以凸轮轴的凸出部直接压动气门挺杆,称为直压式,自从有DOHC引擎开发以来,首先以此种方式为主流,相较之下,这种方式更适合高转速引擎。
  摇臂式
  与SOHC引擎同样於凸轮和气门之间插入摇臂,最大特徵是应用杠杆原理增加气门扬程、同时在与凸轮的接触点加入滚珠轴承以降低摩擦损耗。
  与SOHC引擎同样於凸轮和气门之间插入摇臂,最大特徵是应用杠杆原理增加气门扬程、同时在与凸轮的接触点加入滚珠轴承以降低摩擦损耗。
  直接压、间接压,哪个比较好?
  四行程的内燃机以进气、压缩、(爆炸)燃烧、排气这四个行程完成一次循环,进气行程开启进气门,压缩行程和燃烧行程关闭全部气门,排气行程开启排气门。
  控制气门开闭的是凸轮轴上一体成型构造、蛋型变形的凸轮,凸出部因应四个行程和汽缸数目做出相合的设定,随着凸轮轴的旋转依序压开各气门,凸出部通过後,气门即回复关闭状态,四行程是曲轴每转两圈时凸轮轴转一圈。至於压开气门的部分,由凸轮轴的凸出部直接压动气门阀上的气门挺杆者为直压式,像SOHC一样有摇臂介入,如跷跷板一样压动气门阀称为摇臂式,目前采用的就这两种。
  如同先前提到,早期的DOHC引擎全为直压式,构造简单、零件数目少、反应快速,这种方式看来似乎没有缺点,但它其实有两个主要的弱点:一是无法控制改变气门扬程,一是磨擦损耗令人在意,因此以摇臂间接压动气门阀的摇臂式诞生。
  直压式,由凸轮轴的凸出部直接压动,特徵是反应直接、零件数目少,因此受到质量惯性的影响也小,而且可靠性高、成本较低,这些都是优点。
  摇臂式 以较小的凸轮却能控制更大的气门扬程,这是摇臂式的首要特徵。DOHC引擎率先由Honda采用於F2赛车,然後再普及到市售车引擎。最近凸轮轴的接触点上新加了滚珠轴承,让滚动阻力趋近於零,旋转时的感受有口皆碑,对於降低油耗也有贡献。
  日本最早搭载DOHC引擎的车款是轻型货卡
  超轻型货卡车Honda T360
  为了在赛车中获胜而开发的DOHC引擎,在欧洲也搭载於运动型车款、以发挥高性能,但在日本最早搭载DOHC引擎的却是轻型货卡车,Honda T360就是日本的第一款,Honda在重机赛就已经具备DOHC的经验,而为参加四轮赛车所开发的引擎也是DOHC,原本预定搭载於双座位的S360,但这款车并未投入量产,改以S500上市,因此这具最早开发的354c.c. DOHC引擎就搭载於T360上市。
  日本最早搭载DOHC引擎的是Honda轻型货卡车T360,354c.c.直列4缸,最高转速8500rpm可得马力30ps。
  扩大至531c.c.的引擎搭载於S500,是日本首先使用DOHC引擎的小客车。
  AS280E型引擎,直压式、单汽缸、2气门、四连装化油器。
  直压式受到滑轮的干涉,摇臂式的自由度较高?
  气门扬程对引擎性能有很大的影响,倘若进气门的扬程小,进气量就小,为了达到最佳的空燃混合比,供给的燃油也必须少,结果就无法提昇动力。引擎的开发史其实也可说是如何吸进更多空气的研究史,为了增加气门面积,每个汽缸采用了4个气门,但凸轮的扬程也是重要的元素,直压式要做到大扬程的话,就必须使用大凸轮,大凸轮的质量也大,连带就会产生必须加大气门挺杆面积的问题,因此直压式只能在有限的尺寸中尽量设计最大的扬程。
  直压式 将屋顶型的燃烧室紧致化并提高燃烧效率,就必须缩窄气门夹角,但直压式的左右受到正时齿轮的干涉,能缩窄的角度也很有限。
  相较之下,摇臂式的自由度就比较高,来自於跷跷板的发想,若将中央的支点做为左右的中心,左右的上下距离就相同,转移支点的位置就可以改变左右的上下距离,也就是说摇臂式应用了杠杆的比例,让小凸轮产生大扬程,即在小凸轮的前提下扩大气门扬程特性或是正时,这也是它的优点。还有一个特徵,就是因应支点偏外的型式而缩窄气门夹角,就可以形成紧致的燃烧室;而支点偏内的型式则有缩窄汽缸顶的优点。
  摇臂式 将支点设置在外侧的摇臂式,由於采行气门挺杆在内侧的布局,因此避开了正时滑轮的干涉,气门夹角得以缩得更窄。
  直压式的凸轮面光滑
  摇臂式的滚珠轴承降低滚动阻力
  驱动系统都有摩擦损耗,气门驱动也不例外,即便已有机油提供润滑,但是金属和金属之间接触部分的摩擦仍然不可避免,就发生了磨擦损耗。直压式凸轮轴的凸出部在气门挺杆的表面以滑移的方式作动,高转速时摩擦损耗并不小,因此要将气门挺杆的表面予以平滑化,还要进行硬质薄膜等方式处理,也有引擎使用最新的DLC类钻石碳膜处理来降低摩擦损耗。
  直压式 以凸轮轴的凸出部直接压动气门挺杆表面的直压式,尽管有用机油润滑,仍不可避免摩擦损耗发生。
  摇臂式和直压式同样有金属与金属的摩擦点,早期的摇臂式在摇臂上有滑片与凸轮轴的凸出部接触,因此产生摩擦损耗,但现在的摇臂式采用滚珠轴承,摩擦损耗无限趋近於零。今天直压式和摇臂式仍在服役,直压式拥有零件数目少、成本低的巨大优势,但最重视油耗表现的引擎款式则大多倾向摩擦损耗少的滚珠摇臂式。
  摇臂式 摇臂式早期使用滑片的部分会产生摩擦损耗,但在改用滚珠摇臂式之後得以解决,对於改善油耗也有贡献。

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