莊孝爺 wrote:
封閉的汽缸, 當活塞被動上下運轉時, 真空或壓縮 階段會消耗很多能量.
這些動能會被轉為位能, 以氣體壓力形式存在, 例如缸內是一大氣壓, 由下死點推到
上死點, 會耗去一些曲軸的動能, 但缸內壓力會上升到例如 10 個大氣壓 (壓縮比
10:1), 這在接下來上死點要往下死點走的行程階段, 這 10 個大氣壓會推著活塞走.
換言之, 閉封缸就像彈簧一樣.
在絕熱夠好的情況下, 休止缸內的氣壓不會變化太大, 可以忽略, 所以其實只會剩下機
件的磨擦損耗 (平常有點火也是一樣有這種損耗).
至於氣門依時序啟閉, 只是不噴油不點火的做法, 它會讓休止缸變成 "空氣搬運工", 而
空氣是有質量的, 搬運空氣會耗功. 你可以這麼考慮:
a. 氣門依序啟閉: 排氣行程終了, 活塞在上死點, 缸內氣體排出, 壓力降到 1 個大氣
壓, 然後接下來活塞要做的是進氣行程 (活塞下行拉出容積空間, 造成負壓抽氣進燃燒室,
但這過程活塞不是推轉曲軸, 而是曲軸使力把活塞拉下來, 所以反而是耗功).
b. 氣門關閉不動: 排氣行程終了, 活塞在上死點, 缸內氣體仍在, 壓力為 10 個大氣
壓, 然後接下來活塞要做的是進氣行程 (但進氣門不會開, 所以是 10 個大氣壓的壓力
推著活塞往下走, 這是位能轉回動能的過程, 是活塞對曲軸旋轉作功).
莊孝爺 wrote:
如果 :
相同的4缸引擎, 結構改為 雙缸引擎兩具( 主引擎與變速箱連結, 跟一般汽車構造一樣 ), 次引擎與主引擎之間靠 離合器 同軸連結, 則, 當達到設定條件時, 離合器跳脫, 次引擎完全關閉停止運轉, 只靠主引擎驅動.
這樣效率會不會更好?
首先, 你這樣設計在成本上一定較高, 但若撇去成本不看...
1. 一般多缸引擎的點火順序與間隔時間差是依賴於曲軸來同步, 以 4 缸來說, 曲軸是
每 180 度會有一個缸點火來施力推車子, 但若拆成 2 組, 再加上離合器作用幾次後,
這個點火間隔會錯亂掉, 一旦形成兩缸同時重疊點火時, 曲軸承受的峰值扭力會變成 2
倍, 而點火會變成 360 度才點一次火, 我想在低轉速重油門操作時, 引擎會震很大,
曲軸承受的應力也會較大.
2. 休止的引擎 (全停), 要把它推轉起來不是容易的事 (它有質量), 當由休止狀態切回
工作狀態, 離合器一離上, 乘坐上可能會頓挫發生, 而且休止引擎在全停情況下, 機油是
沒在流動的, 那它突然要上線工作, 那瞬間磨損也會很重.
或許考量上, 是覺得可以避開溫度問題以及磨擦損耗, 若有這種考量, 前者可以透過電子系
統偵測溫度, 必要時讓休止缸重新點火工作一會, 把溫度提上來; 而磨擦損耗只要有機油流
動就還好.
參考看看~
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