一、活塞閥進(jìn)氣
活塞閥進(jìn)氣是通過(guò)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),利用其裙部控制進(jìn)口的開(kāi)關(guān),從而控制進(jìn)氣時(shí)間。這種進(jìn)氣方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠,是大多數(shù)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)使用的進(jìn)氣方式。
當(dāng)活塞上升時(shí),活塞裙部下沿通過(guò)進(jìn)氣口下沿,這時(shí)進(jìn)氣口關(guān)閉。在活塞關(guān)閉進(jìn)氣口之后,活塞才開(kāi)始?jí)嚎s曲軸箱里的混合氣。而在此之前,進(jìn)氣口始終是開(kāi)啟的,活塞下行將把一部分進(jìn)氣擠出去。進(jìn)氣口下沿到氣缸頂面的距離十分重要,這個(gè)尺寸越小,發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越高。許多發(fā)動(dòng)機(jī)為了提高性能,都力圖降低進(jìn)氣口下沿的尺寸,以便延遲進(jìn)氣口的關(guān)閉時(shí)刻。
為了解決活塞下行把一部分進(jìn)氣擠出去的問(wèn)題,許多發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣口加裝了引導(dǎo)閥。引導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,在引導(dǎo)閥殼體上布置了二個(gè)彈性薄片,薄片的開(kāi)關(guān)只允許流體單方向渡過(guò),在遇到反向氣流時(shí),二個(gè)薄片受氣流的壓力把閥門關(guān)掉。后來(lái)又對(duì)2片式進(jìn)行了改進(jìn),改用4個(gè)或8個(gè)閥片,V字形的對(duì)稱布置在一起。閥片大多是由金屬或樹(shù)脂制造的,閥片牢固地固定在閥體上。為了防止閥片因使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而失效,在每個(gè)閥片下又布置了金屬片彈簧,以便增加閥片的彈性。
活塞閥進(jìn)氣有兩個(gè)較大的缺點(diǎn),第一是需要在氣缸壁上布置進(jìn)氣口,這樣將加長(zhǎng)氣缸壁的尺寸,第二是進(jìn)氣口開(kāi)關(guān)時(shí)間的調(diào)節(jié)自由度較小。
二、轉(zhuǎn)盤閥進(jìn)氣
這種結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣口布置在曲軸箱上,并利用有缺口的轉(zhuǎn)盤閥控制進(jìn)氣口的開(kāi)關(guān)。轉(zhuǎn)盤閥布置在曲軸上,隨同曲軸一起旋轉(zhuǎn),從而控制進(jìn)氣口的適時(shí)開(kāi)關(guān)。
采用這種進(jìn)氣結(jié)構(gòu)會(huì)增加布置方面的困難。尤其是對(duì)于三缸以上的多缸機(jī)來(lái)說(shuō),如果采用橫向布置,中間氣缸就很難布置轉(zhuǎn)盤閥。為了解決這些困難,可以把轉(zhuǎn)盤閥布置在發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)面,和曲軸成90度角,并采用齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤閥。但這將使機(jī)構(gòu)更加復(fù)雜。
二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)小型輕量、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但轉(zhuǎn)盤閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高,二者之間很不相稱。此外轉(zhuǎn)盤閥直徑較大又很薄,在高速發(fā)動(dòng)機(jī)上使用時(shí)應(yīng)注意其可靠性。
三、曲軸箱引導(dǎo)閥進(jìn)氣
這種結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣口也是布置在曲軸箱上,利用引導(dǎo)閥控制進(jìn)氣口的開(kāi)關(guān)。 在摩托車上,這種進(jìn)氣方式的應(yīng)用經(jīng)歷了一個(gè)應(yīng)用——淘汰——再應(yīng)用的過(guò)程。
由于引導(dǎo)閥進(jìn)氣的進(jìn)氣阻力較大,而摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高,對(duì)進(jìn)氣阻力十分敏感,所以很早已前這種方式就不再被使用了。
但是,在1984年,引導(dǎo)閥出現(xiàn)了重大的技術(shù)突破,當(dāng)年的世界摩托車大賽中,本田公司推出了NSR250摩托車就采用了這種更新后的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)。從此,曲軸箱引導(dǎo)閥進(jìn)氣又得到了新生。
新型引導(dǎo)閥的技術(shù)關(guān)鍵是閥片材料。過(guò)去大都使用不銹鋼制造閥片,本田公司采用特殊樹(shù)脂制造閥片,這種材料重量輕、慣性小。用這種材料制成的閥片阻力小、響應(yīng)性高,在高速時(shí)不容易產(chǎn)生共振。
曲軸箱引導(dǎo)閥進(jìn)氣優(yōu)點(diǎn)很多。從引導(dǎo)閥本身來(lái)看,最大的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小型輕量化。
過(guò)去,普遍認(rèn)為曲軸箱引導(dǎo)閥進(jìn)氣不適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī),現(xiàn)在由于掌握了慣性進(jìn)氣技術(shù),都認(rèn)為這種進(jìn)氣最適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。從慣性進(jìn)氣來(lái)看,越是高速,慣性進(jìn)氣效果越好,而在低速時(shí)慣性進(jìn)氣效率極差。所以曲軸箱引導(dǎo)閥式發(fā)動(dòng)機(jī)大都是高速發(fā)動(dòng)機(jī),低速發(fā)動(dòng)機(jī)大都采用活塞閥進(jìn)氣。