一、活塞閥進(jìn)氣
活塞閥進(jìn)氣是通過活塞往復(fù)運動時,利用其裙部控制進(jìn)口的開關(guān),從而控制進(jìn)氣時間。這種進(jìn)氣方式結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠,是大多數(shù)二沖程發(fā)動機使用的進(jìn)氣方式。
當(dāng)活塞上升時,活塞裙部下沿通過進(jìn)氣口下沿,這時進(jìn)氣口關(guān)閉。在活塞關(guān)閉進(jìn)氣口之后,活塞才開始壓縮曲軸箱里的混合氣。而在此之前,進(jìn)氣口始終是開啟的,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,這個尺寸越小,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速越高。許多發(fā)動機為了提高性能,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)閉時刻。
為了解決活塞下行把一部分進(jìn)氣擠出去的問題,許多發(fā)動機在進(jìn)氣口加裝了引導(dǎo)閥。引導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)比較簡單,在引導(dǎo)閥殼體上布置了二個彈性薄片,薄片的開關(guān)只允許流體單方向渡過,在遇到反向氣流時,二個薄片受氣流的壓力把閥門關(guān)掉。后來又對2片式進(jìn)行了改進(jìn),改用4個或8個閥片,V字形的對稱布置在一起。閥片大多是由金屬或樹脂制造的,閥片牢固地固定在閥體上。為了防止閥片因使用時間過長而失效,在每個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)氣有兩個較大的缺點,第一是需要在氣缸壁上布置進(jìn)氣口,這樣將加長氣缸壁的尺寸,第二是進(jìn)氣口開關(guān)時間的調(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)氣口的適時開關(guān)。
采用這種進(jìn)氣結(jié)構(gòu)會增加布置方面的困難。尤其是對于三缸以上的多缸機來說,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)動機的側(cè)面,和曲軸成90度角,并采用齒輪傳動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤閥。但這將使機構(gòu)更加復(fù)雜。
二沖程發(fā)動機小型輕量、結(jié)構(gòu)簡單,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)動機上使用時應(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)氣口的開關(guān)。 在摩托車上,這種進(jìn)氣方式的應(yīng)用經(jīng)歷了一個應(yīng)用——淘汰——再應(yīng)用的過程。
由于引導(dǎo)閥進(jìn)氣的進(jìn)氣阻力較大,而摩托車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速高,對進(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。過去大都使用不銹鋼制造閥片,本田公司采用特殊樹脂制造閥片,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,在高速時不容易產(chǎn)生共振。
曲軸箱引導(dǎo)閥進(jìn)氣優(yōu)點很多。從引導(dǎo)閥本身來看,最大的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、小型輕量化。
過去,普遍認(rèn)為曲軸箱引導(dǎo)閥進(jìn)氣不適用于高速發(fā)動機,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)動機。從慣性進(jìn)氣來看,越是高速,慣性進(jìn)氣效果越好,而在低速時慣性進(jìn)氣效率極差。所以曲軸箱引導(dǎo)閥式發(fā)動機大都是高速發(fā)動機,低速發(fā)動機大都采用活塞閥進(jìn)氣。