氣門組傳動方式不同
汽油發動機以五大系統、兩大機構組成,五大系統涉及潤滑、冷卻、起動、燃油供給、點火系統,而兩大機構則為曲柄連桿機構和配氣機構。今天我們討論的鏈條機與頂桿機結構不同之處則在配氣機構上。
配氣機構又分為氣門組和氣門傳動組,氣門組主要部件就是進排氣門,而氣門傳動組則為控制氣門組的機構。通俗的講,氣缸內可燃混合氣做功爆炸推動活塞,帶動曲軸旋轉輸出動力,曲軸通過鏈條或者頂桿將動力傳遞至氣門組,實現進排氣開啟關閉,以達到發動機連續做功。所以頂桿機與鏈條機的區別就是配氣傳動機構的動力傳遞方式不同,一個是通過頂桿傳遞,一個是通過鏈條傳遞。
特定工況下表現不同
頂桿機結構簡單,性能相對可靠,但是由于頂桿在氣門傳動組中傳遞動力時,是做往復直線運動,慣性力作用下使得其在高速運轉時,噪聲震動相對較大,配氣相位也有可能出現問題。所以頂桿發動機高轉速表現相對較差。但是,由于其結構的簡單,生產制造成本相對較低,其性價比更加突出。另外,頂桿動力傳遞方式設計,其氣門傳動組耐磨性較強,所有頂桿機又被稱為耐磨機。調校上偏向低轉速動力輸出,起步加速、爬坡等工況下,動力十分充沛。
在結構設計上,鏈條機就要稍微復雜一些,但是由于鏈條傳動的連續性,以及鏈條本身較輕的機械負載,使得此種傳動方式在較高一些轉速下,其噪聲震動表現更好,所以鏈條機偏向高轉速下的動力輸出標定,這也是為何很多大排量發動機氣門傳動使用鏈條傳動方式的原因。但是由于高轉速的使用環境,也對鏈條本身制造工藝提出了高要求,在保證鏈條質量的前提下,鏈條機同樣有較高的穩定性。
編后語
綜合來說,頂桿機與鏈條機的區別在于氣門傳動組的動力傳遞方式上,由于傳遞方式的不同,頂桿機不適合高速工況下的使用,其動力輸出也傾向低速狀態,起步加速、爬坡性能優異,耐磨性也更強。鏈條機的鏈條傳動方式,使得其更加適合高轉速工況下,同排量下高轉速能夠用獲得更大的扭矩,當然這也對傳動鏈條制造工藝提出了較高要求。