為什麼內燃機氣缸的截面是圓形的?

時間 2021-06-01 01:40:13

1樓:

先放圖,有空強答一番

首先,此問題關鍵是說「將氣缸改為橢圓形的結構,在保證相同氣缸截面積的同時,增大氣門的尺寸」,通過這種途徑來增大進氣流量。下面先來強答:

1、 對於兩氣門發動機來說,題主的這個想法貌似是正確的,因為對於圓形的氣缸,進排氣門直徑之和只能小於氣缸直徑;如果氣缸截面是橢圓形,進排氣門直徑之和將小於橢圓的長頸。橢圓長頸顯然大於圓的直徑,而且氣門兩側距離氣缸壁還有較大的空間,所以對於兩氣門發動機來說,通過將氣缸截面變為橢圓,來增大進排氣門的面積看上去是可行的。

2、 但是對於多氣門的發動機來說,不一定。以四氣門為例,從圖中明顯看出,氣門頭部邊緣到氣缸壁的距離比雙氣門的要小很多,當氣缸截面變為橢圓形時,橢圓的短徑會小於氣缸直徑,所以如果將氣缸截面積變為橢圓,進排氣門面積不一定會增大。

如果較真的話可以定量地計算一下,這裡不多說了…

既然說了強答,那再多寫點。題主說到」提公升引擎效能的重要手段之一是增大進氣流量「,想必題主也知道提公升引擎動力性的途徑有很多種,下面發動機公升功率的計算公式可以完美解釋:

其中:——可看做常數;

——指示熱效率;

——過量空氣係數;

——衝程數;

——充量係數;

——機械效率;

——進氣密度;

——發動機轉速

所以提公升引擎動力性的途徑有很多,改變上式中相關的數值,就可以改變引擎公升功率,實現提公升動力性的目的。題主前面說的「增大進氣流量」就是通過提高氣缸的充量係數,來提公升動力性的,與之類似,多氣門、可變氣門正時/公升程、可變進氣管長度等都可以增大氣缸的充量係數。

然而上式中相關數值的改變需要考慮很多因素。就拿題主說到的橢圓形氣缸為例,加工橢圓形氣缸的複雜程度比圓形氣缸大很多(例如粗加工階段就不是粗鏜那麼簡單了),撇開加工工藝的複雜程度,為了提公升一點充量係數而把氣缸變成橢圓形,考慮到人力物力時間等,最終還是導致了成本上公升,這對與量產發動機來說是絕壁要避免的。另外,這裡還沒有提到可靠性、經濟性等重要指標,把這些指標加進去,那就更複雜了。

另外,上式中各數值之間也會有影響。比如減小衝程數,將發動機從四衝程改為二沖程,公升功率並不會翻一倍,原因就在於二沖程發動機和四衝程發動機的構造完全不同,所以改為二沖程後,充量係數、機械效率、指示熱效率等都會發生改變。一般四衝程汽油機公升功率在40~90kW/L,而二沖程汽油機公升功率在20~75kW/L。

所以/總之,提公升發動機動力性的途徑有很多種,通過更簡單且經濟的手段提公升發動機動力性,當然是墜吼的了。

不過也有例外,比如70年代末,本田MotoGP賽車使用的NR系列V4引擎,就和題主所說的類似,使用橢圓形活塞。在當時以至於現在,這種橢圓形活塞、每缸8氣門、雙連桿、雙火花塞的設計還是被稱為黑科技。當然那時本田是為了參加MotoGP而研發的,投入了巨量的經費才打造出那款黑科技引擎。

然而,最後插一句,使用黑科技的NR500(四衝程)在MotoGP賽場上還是沒能跑贏兩衝程輕量化的其他賽車…直到2023年,HRC(本田賽車公司)重新研發了兩衝程的MotoGP賽車發動機之後,才站上了年度總冠軍的領獎台。

2樓:柴健翌

這種黑科技級別的技術方案,全世界只有本田敢做長條氣缸第乙個問題就是活塞環必須做成長條的,熱脹冷縮的時候就會不匹配,漏氣或者磨損

第二個問題是熱膨脹不均勻,由於活塞不是正圓形,一邊比另一邊短,於是熱量傳導不均勻,中間會膨脹的比兩邊快,然後就抱缸了

本田為了能讓V8四衝程電單車參賽,強行把兩個汽缸二合一做成V4,做了幾年都很掙扎,最終還是放棄了

本田都搞不定的東西,你一拍大腿就能搞出來?

蒸汽機是怎麼輸給內燃機的?

哈哈欠為你違逆 2011 荊州 世界石油產量在1870年為八十萬噸,到1900年達到二千萬噸,導致這一增長的主要原因是內燃機的發明和使用。 GD hao 蒸汽機實現高效率的方法很多,但是越弄越複雜,而內燃機很簡單的條件下,也要比同樣簡單程度的蒸汽機強。二戰卡薩布蘭卡航母上的蒸汽機號稱達到了當時柴油機...

未來內燃機還有發展的可能嗎?

hongchentianxia 其實這個問題涉及整個現代科學理論的問題,自從1915年相對論體系建立以來,人類在基礎物理學領域未曾取得突破,我們也許進入了又乙個漫長的 中世紀 等待基礎理論的質變性突破。舉個例子,上世紀70年代,民航噴氣式飛機從洛杉磯飛到北京約12 14小時,今天依然如此 我們仍處在...

請問內燃機還有沒有發展的前景?

Defry 內燃機還有發展前景,當前的新能源更多是一種噱頭,吹噓的成分還佔上峰,至少目前的混動也比純電動靠譜,所以我認為內燃機被取代不是短時間內可以實現的,當然智慧型化 電動化 網聯化也是未來的方向。 山橫橋 個人覺得未來還是會往新能源發展,畢竟在國內,政策影響還是非常大!現在還有哪個主機廠沒有新能...