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2. 引擎效能的關鍵─汽門正時與汽門重疊
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汽門正時

引擎在運轉時,進氣門與排氣門開啟和關閉的時機,稱為汽門正時。在基本的理論上,進氣門會在進氣行程開始的瞬間開啟,在進氣行程結束之時關閉,排氣門的開啟與關閉,亦與排氣行程是相切合的。



在實際運作之時,由於進氣行程之中是利用活塞在下移時產生的吸力,將進氣歧管中原本靜止的氣體吸入汽缸之內。由於吸入的氣體需要有加速的過程,同時還需要克服歧管內的摩擦阻力,所以在實際使用時,為了讓油氣能夠更有效率地進入汽缸之內,機械工程師調整了汽門正時,將進氣門的開啟正時略為提前,同時將排氣門關閉的正時延後,利用氣體在排放時所造成的吸引力,讓進氣歧管中的氣體提早加速,以增加汽缸的進氣量。經過這樣調整之後的引擎,便能夠有較佳的動力輸出與燃燒表現,更符合現代汽車使用上的需要。而這種讓進氣門與排氣門處於同時開啟的狀況,便是所謂的汽門重疊。

汽門重疊



在傳統的引擎系統中,控制汽門正時的方式是以鏈條、齒形皮帶或是齒輪將凸輪軸與引擎的曲軸進行連接,以在運作行程內固定的時機,讓汽門能夠打開或是關上,以達成控制進氣和排氣的目的。在這樣的設定之下,引擎內汽門重疊的時機,自然也是固定不變的。

然而在實際的運行之中,引擎是以轉速高低變化極大的情況在運轉,因此在不同的轉速之下,為了要達到最好的進氣效果,使得汽門重疊的需求是不一樣的。引擎在低轉速運行之時,由於汽門開啟的時間較長,讓汽缸比較容易吸進飽滿的油氣,因此汽門重疊的正時不必太大;而當高轉速運行之下,汽門開啟時間非常地短,油氣並不容易被吸進汽缸,而勢必要讓汽門開啟正時提前,以大量利用排氣的牽引效應,來增加進氣的效率,其汽門重疊自然變長。因此,在不同使用需求的引擎設定,會因應著高轉速使用與低轉速使用不同的狀況,設定出不同的汽門重疊。

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