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驾驶员加速时发动机转速提高,油压迫使摇臂内的插销横向运动串联起三个摇臂,接着三个摇臂开始同时运转。此时中间的高转速凸轮的尖头朝下,连成整体的摇臂同时下压并开启两个进气阀。由于高转速凸轮尖一些,因此进气阀的开启幅度较之前更大(图2.12的右)。
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因此,在VTEC发动机中,是通过控制摇臂内部的插销来切换两种凸轮。但当发动机转速达到几千时,插销会不会很难串联起摇臂?据说此项技术的开发者也曾不太放心,但后来“试了试没什么问题”。作为一项创新技术,它也验证了“百思不如一试”的道理。
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VTEC的开发体现了对发动机技术进步的追求。随后,其他的汽车生产商也开发了类似的装置以提高发动机的效率。
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汽车是怎样跑起来的 2.4 净化废气,减小噪声
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2.4.1 废气的处理
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关于发动机的结构,我们已经了解了它吸入并压缩混合气体、用火花塞引燃并使其燃烧膨胀,以及活塞会产生数吨的力等。
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下面我将讲解最后的排气行程。我将解释如何处理混合气体燃烧后遗留在气缸中的气体残余这一问题。
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物体燃烧会产生烟,汽油发动机也同样会在燃烧汽油后留下煤烟。如果不把这些煤烟排出气缸,就无法开始新一轮的燃烧。我们把煤烟称为废烟气(简称废气)*3,把从气缸中排出废气称为排气。
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*3 我们经常听到的“废气气体”和“废烟气”是一个意思。但是废气的气是指气体,气体也是指气体,因此废气气体这个说法造成了词的重复,是不正确的。
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因空气和汽油的混合气体燃烧膨胀,活塞降至下止点,随即开始上升,推动气缸中的煤烟排出缸外。这时,排气阀处于开启状态。
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从排气阀中排出的废气途经整个排气通道(图2.13)。废气经过气缸盖上的排气道,沿着发动机外的排气管排放到大气中。排气管上安装了汽车尾气净化器和消音器。汽车尾气净化器是通过化学反应净化废气中的有害物质,消音器用于减小混合气体燃烧产生的噪声。这样一来,废气就能清洁、安静地从排气管的出口排出了。
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图2.13 始于发动机的排气通道※经由汽车尾气净化器和消音器排出废气
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2.4.2 用贵金属净化废气
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负责净化发动机排放出废气的是汽车尾气净化器,其内部被分隔为细小的格子,格子表面涂有白金、钯和铑等贵金属。这些贵金属充当了催化剂的作用(图2.14)。
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图2.14 汽车尾气净化器的剖面图※废气的通道上涂有催化剂
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那么,什么是催化剂呢?其实不用想得那么复杂,只要理解成会对对方产生影响的东西就可以了。这就像在人际圈中,总有一些让人见了就高兴,能影响别人的人。遇见这样的人,我们会觉得自己也变开朗了。对废气而言,贵金属催化剂就具有这种改变气体性质的影响力。
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排气量
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排气量是表示发动机大小的指标,是指活塞上止点到下止点间的容积,也就等于气缸所能吸入的混合气体的量。
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活塞升至上止点时,仅留有极狭小的空间,我们称其为燃烧室。燃烧室的容积和排气量的比,就是压缩比。排气量决定进气量,进气量表示被燃烧的混合气体的量,也就标示着发动机所能产生的动力。排气量不仅代表气缸的容积,还是显示发动机性能好坏的指标,即能够表示发动机能生成多大的动力。通过比较排气量和发动机所产生的马力*4,就能了解发动机性能的优劣。
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