2汽門與4汽門的差別

原文章由 915905 於 2011-3-26 17:28 發表
這也是我覺得有衝突的地方

雖然2v流速快 但是4v截面積較大

有點難歸納出一個有力的論點

去推動這個問題

所以我現在也陷入走火入魔

像血管,只考慮管的截面積,就像汽門內孔一樣
血流在動脈=大血管的流速會較快

當1條大血管末端接好幾個小血管時,設小血管總截面積>大血管截面積
就會變成同量的血在大血管時會流的快,在小血管時會流的慢(因為小血管總截面積>大血管截面積)

所以跟"總截面積有關",在4v總總截面積>2v的情況下,為何4v流速還>2v??(進氣通道設同大來說)
正常來說不是要,流速2v>4v?

[ 本文章最後由 007 於 2011-3-26 17:55 編輯 ]

原文章由 007 於 2011-3-26 17:53 發表

所以我現在也陷入走火入魔

像血管,只考慮管的截面積,就像汽門內孔一樣
血流在動脈=大血管的流速會較快

當1條大血管末端接好幾個小血管時,設小血管總截面積>大血管截面積
就會變成同量的血在大血管時會流的快,在小血管時會流的慢(因為小血管總截面積>大血管截面積)

所以跟"總截面積有關",在4v總總截面積>2v的情況下,為何4v流速還>2v??(進氣通道設同大來說)
正常來說不是要,流速2v>4v?

這就牽涉到一個關鍵：你的氣體流動需要力去推，力從哪邊來??
力一定是因為燃燒產生的熱跟氣體快速膨脹而產生的對吧
但我們回頭看看我們的轉速單位，不管是低轉速或是高轉速，都是用每分鐘多少轉來代表，原因是因為每一轉不管是用0.06秒(1000rpm)或是更快的0.0075秒(8000rpm)完成，他都是固定的一個燃燒
這個燃燒可能因為油氣火的因素而有一點點不同，但基本上每一轉的差異很小，我門感受到的力道差異是因為做了多少次燃燒而加總起來的
因為氣體燃燒產生爆發力，也同時因為內燃機固定空間，累積的被壓縮產生壓力，所以才有不同的氣體推送力道
這些氣之所以可以流動，是因為梯度力的關係，氣流會因為各位置梯度力的不同而從高壓區流往低壓區，所以梯度力的距離差距越密，產生的氣流速度越快
所以為什麼說不一定4v就比2v流速慢，這也是一個因素

但還是要記得
原廠並不是因為認為4v比較好所以把2v改4v的，而是因為廢氣控制這項要求的牽引，4v因為相對反應比較快，所以同時對於廢氣的控制效果也會比較有效率些，才會選擇多汽門的設計
而且為了控制低轉速的一些小缺點，我相信原廠同時也會在控制正時跟揚程的凸輪軸上也動了某些修正動作，所以才會跟著馬力有提升的感覺

如果單單是要做2v的性能提升，2v的直接把汽門加大還是有他的用途效果在的

原文章由 007 於 2011-3-25 14:53 發表


您好!

第2點:您提出的,我有些疑問??
你說,白努利定律, 壓力x截面積x流速 = 固定值,固定壓力下, 流速和截面積成反比

也就是說截面積越大,流速越小,說更白話些就是,洞越大流速越小

其中的壓力我猜你應該是設1一大氣壓

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
舉例:為了把變因縮到最少簡單
設同活塞內徑,同曲軸行程,凸輪,壓縮比,都一樣,

依您文中的解釋,2v的1個洞,因比4v的1個洞大
照,流速和截面積成反比,所以2v的流速,在,低,中,高,轉都完全比4v差

可是我覺得,4v是兩個洞,當空氣在一個進氣通道跑,然後跑到接進汽門座時被分開2個小洞
我想流速應該會變慢吧??所以我覺得要算2個洞耶
那算2個洞,不是流速會變慢嗎?

而且4v的2個洞"通常"就比2v的1個洞還大=流速4v

抱歉...
我不是流體力學專家....
所以兩個洞的時候要怎麼計算...
我並不是很有把握


不過, 依據我的推論...
應該是每個進氣門獨立來看才對
因為進氣門的兩端, 壓力相同.....
流速是看單管口的尺寸, 而並非總管口尺寸的總合

所以...氣門數目越多, 每個管徑越小, 流速也越快
在單位時間內的進氣量也會比一個大大的氣門來的多

1995年的時候, HONDA曾弄過一台NR750....
V型四汽缸引擎, 每汽缸八個氣門 (四進四排)
活塞是橢圓形, 每顆活塞有兩個連桿

當年曾經風靡一時...


YAMAHA也曾經弄過五氣門引擎 (三進二排)
用在FZR-1000和FZR-750(俗稱的OW-O1)車上

所以, 看起來....
多氣門對引擎高速效率的提升....
應該是不可或缺的條件

至於後來為什麼HONDA和YAMAHA的賽車都改回來四個氣門
那又是另外一個可以討論很久的主題了....

原文章由 望海 於 2011-3-27 11:59 發表


這就牽涉到一個關鍵：你的氣體流動需要力去推，力從哪邊來??
力一定是因為燃燒產生的熱跟氣體快速膨脹而產生的對吧
但我們回頭看看我們的轉速單位，不管是低轉速或是高轉速，都是用每分鐘多少轉來代表，原因是因為每一轉不管是用0.06秒(1000rpm)或是更快的0.0075秒(8000rpm)完成，他都是固定的一個燃燒
這個燃燒可能因為油氣火的因素而有一點點不同，但基本上每一轉的差異很小，我門感受到的力道差異是因為做了多少次燃燒而加總起來的
因為氣體燃燒產生爆發力，也同時因為內燃機固定空間，累積的被壓縮產生壓力，所以才有不同的氣體推送力道
這些氣之所以可以流動，是因為梯度力的關係，氣流會因為各位置梯度力的不同而從高壓區流往低壓區，所以梯度力的距離差距越密，產生的氣流速度越快
所以為什麼說不一定4v就比2v流速慢，這也是一個因素

但還是要記得
原廠並不是因為認為4v比較好所以把2v改4v的，而是因為廢氣控制這項要求的牽引，4v因為相對反應比較快，所以同時對於廢氣的控制效果也會比較有效率些，才會選擇多汽門的設計
而且為了控制低轉速的一些小缺點，我相信原廠同時也會在控制正時跟揚程的凸輪軸上也動了某些修正動作，所以才會跟著馬力有提升的感覺

如果單單是要做2v的性能提升，2v的直接把汽門加大還是有他的用途效果在的

哇....已經講到排氣與進氣的關係了
看來這篇可以討論的東西越來越多

基本上, 排氣對於引擎的影響很大
但並不是主要被考慮的因素
1. 排氣門比進氣門小的多
2. 如果是多氣門車種, 甚至有兩進一排, 三進兩排等等的設計方式

原因很簡單...排氣是高溫高壓
壓縮後爆炸的混合氣, 當排氣門開啟的時候, 會因為壓力差而快速的從排氣門鑽出
(爆炸後的高壓氣體...你不讓它出去...它都會想盡辦法鑽出去...所以很少人在討論排氣門大小的問題)

伴隨著活塞上行, 可以將大部分燃燒後的混合氣排出
在活塞到達上死點前幾度(degree, 角度, 不是溫度), 進氣門會先開啟...
讓新鮮的混合氣可以早點進到汽缸內, 一來可以讓更多的新鮮氣體進入氣缸, 二來也順便把沒排完的廢氣擠出去

這個就是所謂凸輪重疊角的設計
不過, 凸輪重疊角大, 引擎馬力可以更大, 但是也耗油...
因為在活塞上行時就提早開啟的進氣門, 會讓一部分新鮮的混合氣也從排氣口跑掉...


回到問題的原點....
您問的問題是

1. 
   
2. 這就牽涉到一個關鍵：你的氣體流動需要力去推，力從哪邊來??
   

複製代碼

這個力....就是所謂的壓力差...

進氣的壓力差來自於活塞下行時, 氣缸本體的體積改變造成的壓力差
排氣的壓力差來自爆炸後的氣體會產生高壓, 汽缸內的壓力比大氣壓力大造成的壓力差

原文章由 singer 於 2011-3-28 10:57 發表


抱歉...
我不是流體力學專家....
所以兩個洞的時候要怎麼計算...
我並不是很有把握


不過, 依據我的推論...
應該是每個進氣門獨立來看才對
因為進氣門的兩端, 壓力相同.....
流速是看單管口的尺寸, 而並非總管口尺寸的總合

所以...氣門數目越多, 每個管徑越小, 流速也越快
在單位時間內的進氣量也會比一個大大的氣門來的多

1995年的時候, HONDA曾弄過一台NR750....
V型四汽缸引擎, 每汽缸八個氣門 (四進四排)
活塞是橢圓形, 每顆活塞有兩個連桿
914478
當年曾經風靡一時...


YAMAHA也曾經弄過五氣門引擎 (三進二排)
用在FZR-1000和FZR-750(俗稱的OW-O1)車上

所以, 看起來....
多氣門對引擎高速效率的提升....
應該是不可或缺的條件

至於後來為什麼HONDA和YAMAHA的賽車都改回來四個氣門
那又是另外一個可以討論很久的主題了....

剛才自己做了實驗,就是拿一個3通銅接頭,3邊纏"貼不系嚕"各接同樣口徑與長度的吸管,為a, b ,c

在把一支針筒(刻度不見了,不知幾cc)插入a吸管, b與c插入1杯水的水面下5mm,這時把針筒拉至最高
這時,2根b與c的吸管,水位各爬升至約5~6cm!

把水放乾,針筒歸位,b管塞住,c管一樣插入同杯水的水面下5mm,這時把針筒拉至最高
這時,c的吸管,水位爬升至約10~12cm
ps:以上實驗有興趣可自行diy試試 ,

所以在相同負壓下,流速跟管的截面積有關(小孔=流速快)~~大家都知道

而且由此實驗得知,不能只單一算1孔的截面積,有2孔, 就要算2孔截面積的總合

所以我想結論,低轉2v優於4v是因為,2v流速>4v=2v低轉進來的混合氣量優於4v

由此得知,當2v 的1個汽門截面積>4v的2個汽門總合截面積時,
這時該4v低轉應該優於該2v
(以上比較4v與2v進氣道內徑都設相同,只對不同大小汽門內孔做比較)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
我想多汽門會成為主流,是因為空間使用,排列方式,與可變汽門等較具優勢

例如1個61mm的燃燒室,用2v做大到最後,就被限制了不能再大了,空間利用差
4v可平均分在61mm這個圓內,充分利用空間再加大汽門
對於引擎設定要更高轉所需的進排氣量,比2v還具有優勢!

例如像您提出的橢圓缸,當然用多支較小的汽門來填滿=充分利用空間
而且如只用2v,對這種橫型汽缸,填塞效率就較差!混合氣可能都集結在汽缸中間,靠近橢圓兩旁就少!
想想,一個房間,牆邊中間只放一台大型冷氣,跟牆邊2邊各放1台冷氣,那個循環比較好?當然是後者!

而且多汽門在可變汽門系統下較2v活潑,2v頂多只能可變揚程,角度而已
4v不只能可變揚程,角度,它還可控制那支汽門何時開,何時關不作動

所以4v在可變的系統下,較多元,控制上可較細膩

還有很多說不完!

以上先這樣101.gif

[ 本文章最後由 007 於 2011-3-28 23:03 編輯 ]

原文章由 007 於 2011-3-28 16:58 發表


剛才自己做了實驗,就是拿一個3通銅接頭,3邊纏"貼不系嚕"各接同樣口徑與長度的吸管,為a, b ,c

在把一支針筒(刻度不見了,不知幾cc)插入a吸管, b與c插入1杯水的水面下5mm,這時把針筒拉至最高
這時,2根b與c的吸管,水位各爬升至約5~6cm!

把水放乾,針筒歸位,b管塞住,c管一樣插入同杯水的水面下5mm,這時把針筒拉至最高
這時,c的吸管,水位爬升至約10~12cm
ps:以上實驗有興趣可自行diy試試 ,

所以在相同負壓下,流速跟管的截面積有關(小孔=流速快)~~大家都知道

而且由此實驗得知,不能只單一算1孔的截面積,有2孔, 就要算2孔截面積的總合

中間恕刪~~~~~~~~~

你這個實驗, 只說明了體積恆定原理
和白努利定律無關

也就是兩管中的水的體積總合, 等於針筒體積, 也等於一管較高的體積


請注意:

壓力 x 截面積 x 流速 = 定值

既然是流速, 就代表和時間有關
單位時間內所通過的 水的體積 才是重點

你可以測試一下
一管和兩管, 在同樣的時間內, 哪一個流過的水比較多...
這樣才叫做流速啊.....

其實大家好像都想太多了 引擎的特性決定於進排氣 所以應該是控制進排氣的機構才是重點
2V與4V一切都只是製造成本的考量而產生的不同產物
出力都是取決於能量獲取的效率

2V可以做出高轉速高出力
4V也可以做出低轉速高出力
一切都只是進氣量的差別

影響四型程進排氣最大的就是凸輪
其形狀 揚程 阻力等等因素都可以決定一顆引擎的特性
簡單來說 2V配高揚程凸輪與4V低揚程都可獲得差不多的進氣量

所以一樣的揚程 4V可獲得更高的進氣量 這在標榜高性能的引擎幾乎都以此為基礎
而為了彌補高進氣量的油耗問題 才會出現連續可變汽門這種機構

而速可達4V低轉會感覺比較無力就是因為凸輪的關係
廠商標榜4V不外乎就是要提高功率 在無法使用可變汽門的情況下
不會因為要保有低轉的扭力而犧牲掉高轉的進氣效率

順道一題 題高功率除了進氣量加大提高扭力 還可以靠點火正時題前迫使轉速提升
這也是廠車退檔容易噴火的原因 不過高進氣跟高轉速的前題是你引擎材料要夠好...

反觀 2V低轉有力是最方便使用 而且機構簡單 方便保養 廠商賺最多的一條路

[ 本文章最後由 e791122888 於 2011-4-1 15:17 編輯 ]

原文章由 singer 於 2011-3-31 23:40 發表


你這個實驗, 只說明了體積恆定原理
和白努利定律無關

也就是兩管中的水的體積總合, 等於針筒體積, 也等於一管較高的體積


請注意:

壓力 x 截面積 x 流速 = 定值

既然是流速, 就代表和時間有關
單位時間內所通過的 水的體積 才是重點

你可以測試一下
一管和兩管, 在同樣的時間內, 哪一個流過的水比較多...
這樣才叫做流速啊.....

目前我以下圖工具做,不專業測試
模擬4v:


模擬2v:


以上:罐子模擬汽缸,針筒模擬活塞下行的負壓,ab管是汽門孔(內徑a=b=c),水模擬空氣
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

下圖針筒,紫色4cm跑的範圍,是模擬活塞行程,所以2v,4v活塞行程與內徑都相同,
只分2v是進氣1孔,4v進氣是2孔而已,內徑b=c

4cm前所跑的行程,只是讓水先吸至管口,這樣測試相比較會較準

4v模擬:


2v模擬:


此實驗4v,重複做5次後,分別倒1次在紙杯內,然後再各重複做5次後,再倒1次在紙杯內
所以,紙杯內共倒2次水=重複做10次

此實驗2v同上做法

拉針筒那4cm限每次2秒內做完,且20秒內重複做5次

得到的水量2v跟4v水量在同種紙杯內的高都插不多一樣(頂多差+-0.5~1mm誤差)

在壓力 x 截面積 x 流速 = 定值時
1大氣壓x截面積x 流速=同高水量

在大氣壓與水量都同,截面積大,流速就小
截面積小流速就大

所以我想2孔的流速較慢,
單孔的流速較快,

而且實驗時,2孔的水柱噴較低,單孔的水柱噴較高
好像也間接顯示2孔的流速較單孔慢

也說明了,孔的截面積要算孔的"總截面積"?

以上實驗在手動20秒內吸氣5次所做的結果

而且發現,單孔的阻力似乎>2孔

跟引擎那種1秒吸氣好幾次,是否有參考度,先持保留

參考!

[ 本文章最後由 007 於 2011-4-1 18:46 編輯 ]

感覺4V尾速比較有力?
簡單講應該是說...
2顆眼睛 怎麼會比4顆眼睛的人 看的東西範圍大呢?

是不是這樣講!!! 哈哈哈 我不是來鬧的

這篇討論串超深奧= =
不是相關科系的人真的看不太懂...
不過看的很過癮XD