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引擎上半座強化(4)—凸輪軸 一氣呵成的高轉速

2018.11.12  作者:CARNEWS  

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凸輪軸和曲軸的比例為1:2,曲軸的720度過程中,汽門真正開啟的相對角度,就是凸輪軸的作用角度,能改變汽門的揚程深度。
 
引擎要獲得更多的空氣,在於汽門啟閉的時間長短和時機,而汽門的啟閉就是受凸輪軸的控制,直接決定引擎的輸出特性和大小,其設計只有兩個目的,就是幫助汽門開啟的「角度」和「揚程」。
 

 
「角度」就是汽門開啟的時間長度,角度愈大開的時間愈久;「揚程」則是汽門開啟的深度,深度愈深,代表汽門開口愈大,兩者加起來讓單位時間內經過的空氣更多。由於凸輪軸和曲軸的比例為1:2,假設市售車的凸輪軸作用角度是120度(凸輪頂到汽門開始作用到結束的角度),因曲軸的720度過程中,凸輪軸的作用角度總和就是120 x 2=240度,就是汽門開啟的角度。所以,想要更強的動力輸出,就是增加凸輪軸的角度,超過280度至320度才算得上高角度凸輪軸,還能增加汽門的揚程,讓汽門開得很深,提高汽缸的填充效率。
 
高角度凸輪軸的目的是增加汽門的重疊時間,尤其在高轉速的表現更加明顯,利用這一點來提高斷油轉速,動力相對提昇。
 
工程師也會設計成汽門早開晚關的方式,讓空氣在排汽門未關門之前,同時打開進氣門,空氣有充足的時間進入汽缸,加速空氣流動的速度來掃除廢氣,提高汽門的重疊時間來擴充燃燒室的填充量,尤其在高轉速會更加明顯,這也是改高角度的凸輪軸的最終目的。值得一提的是,凸輪軸的形狀會影響動力的表現,像尖形狀的代表汽門的重疊時間短,比較重視扭力,屬於低角度;角度大的胖胖凸輪讓重疊時間變長,重視馬力。

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