五大環保節能科技保住汽油引擎二十年江山!電動車急著改朝換代?還是慢慢等吧...

五、可變汽門正時及揚程系統

內燃機引擎的進氣、排氣,都是由「進汽門、排汽門」來控制,而進排汽門的開啟 / 關閉,都影響了引擎的燃燒效率,燃燒效率的好壞,同時也是決定馬力強弱、油耗表現、以及排廢氣污染的重要因素。

基本上,汽門的「正時」、以及「揚程」系統,是兩項不同的功能,但全都是針對「汽門」來做變化的調整。我們可以透過底下的影片,來分別了解他們主要功能的差異是在哪裡。

汽門正時變化

▲汽門正時的變化,主要是改變它作動的時機,例如「早一點、或晚一點」;也就是說,它可以讓汽門開啟 / 關閉的時機,做一些提前或延遲。

通常,比較簡單一點的可變汽門正時系統,是只針對「進汽門」做變化,而技術精進一點的引擎,就可以針對「進汽門、以及排汽門」兩者來做變化。

所謂汽門的「正時」,它這兩個字指的就是「調整時機」、「對正時機」的意思,它的英文雖然是「Timing」(時機)這個字,但事實上,它利用的是幾何角度的原理,來控制汽門在作動時間上的變化。所以我們會聽到:汽門正時「提前幾度」,而不是「提前幾秒」這樣的說法。


汽門揚程變化


▲汽門既然會啟閉,就一定有開度大小的差異;早期的汽車引擎,它的汽門開度是固定的,而現在就可以做出一些大小差異的變化。變化它開啟大小的機構,就是凸輪軸;凸輪軸的凸輪角度,就是控制它開啟大小的關鍵。

汽門要開大一點,凸輪軸角度也就要同步大一點,而現在其實也不一定要改變凸輪軸的角度才能控制汽門開度的大小,有些設計是以被動連桿的方式,來改變它的開度。

汽門「揚程」的意思,就是指汽門「揚起來的行程」,它不會獨立出現在引擎系統,相伴隨的一定是可變汽門正時系統。反而有可變汽門正時系統的引擎,不一定會同步搭配可變汽門揚程的科技。

一般來說,進步一點的引擎設計,它會兼具這兩者的設計。改變汽門啟閉的時機、跟大小,主要就是希望引擎在不同的高低負荷、高低轉速、以及節氣門(油門)開度之下,都可以得到最適當的進排氣效率。

例如,全油門、高轉速的時候,為求最好的進氣效果,汽門最好是提前打開一些、並且還能開到最大;反之,定速巡航、或低轉速、低負荷的時候,我們就可以將汽門的開度減少一些,以較少的油氣來維持引擎的動能即可。

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