捷達汽車四閥和五閥的區別?

記得在幾年前,我曾經開著一輛捷達時被別朋友問起過:“你的車是兩閥的還是五閥的?”我說:“五閥的”,朋友馬上就會說到:“哇塞,捷達王啊,這車好,跑高速的時候特有勁。”那個時候,國內的車型還很少,捷達王以1.6升的排量做出了100馬力的功率,咱當時是升功率最高的一款車,被業界戲稱為“披著羊皮的狼”。為何五氣閥技術在當時那麼轟動?而且一直被大眾作為重點技術在全球範圍推廣,並普遍採用在1.6升以上的各個排量的發動機上?到了現在,為何大眾的五氣閥發動機僅僅剩下中國生產的1.8和1.8t兩款發動機,而其他的五氣閥發動機都被暫停使用?為什麼現在的新寶來、速騰又重新用回了兩氣閥發動機了?是五氣閥技術不好嗎?還是因為別的什麼原因?五氣閥技術就此從我們的視線中消失了嗎?五氣閥技術真的就會被淘汰嗎?在這篇文章裡,我們將從發動機構造角度來深入探討這個問題。
其實這裡我們所說的兩閥和五閥指的就是該車的發動機每缸有幾個氣門,兩閥就是兩個氣門,五閥就是五個氣門。現在的發動機的主流是每缸四氣閥的,還有一部分老款的發動機仍然採用兩氣閥技術。那麼為什麼大眾會另闢蹊徑,單獨開發每缸五氣閥的發動機呢?又為什麼它在跑高速時有勁呢?我們首先來分析一下這個問題。
這裡我們首先要說明一下氣門在發動機中所起到的作用。氣門分為進氣門和排氣門,它們除了負責進氣和排氣外,還扮演著其它的角色。在發動機的配氣機構中,有一項參數的大小對發動機的功率有著直接的影響,這就是進氣截面積。我們知道,要讓發動機能夠更好的運轉,有一項很重要的設計就是讓進氣效率達到最高。在發動機高速運轉的時候,單位時間進入氣缸的混合氣體的量非常大,這個時候,進氣阻力將是制約發動機動力發揮的重要瓶頸。因此在發動機高速運轉的時候,我們應努力讓進氣阻力盡可能的小,這樣發動機才能暢快的進氣,滿足高轉運行的進氣需求。根據流體力學的原理,在進氣過程中,油氣混合氣體所受到的阻力是和進氣截面積成反比,和油氣混合氣體的運動速度的平方成正比的。在發動機高速運動時,進氣的速度非常大,這樣如果要想減少進氣時所受到的阻力就只有增大進氣截面積。這就好比我們在跑步的時候,光靠鼻子呼吸已經不夠,需要接著嘴來呼吸的道理是一樣的。因此我們就不難看出,如果要想增加發動機的功率,提高進氣截面積就是一個很好的解決辦法,每缸四氣閥的發動機就是基於這個道理應運而生的,現在大有全面取代兩氣閥的趨勢。
根據數學原理,我們可以發現,在同一個圓內畫兩個圓和畫四個圓,四個圓的總面積肯定大於兩個圓的總面積。因此四氣閥發動機的進氣截面積肯定大於兩氣閥的發動機。為了進一步提升發動機功率,大眾的工程師想出了一個辦法,再增加一個進氣門,這樣三個進氣門的進氣截面積就大於了兩個進氣門的進氣截面積,也就是說五氣閥的發動機擁有比四氣閥發動機更大的進氣截面積。除了進氣截面積,五氣閥發動機還有一個優勢能提升功率。由於在同樣大小的缸蓋上佈置了更多的氣門,會令單個氣門更小,這樣就可以在缸蓋的頂部使氣門杆接近平行的方式佈置,在燃燒室裡的展現就是上部弧度減小,活塞運動的上止點更加接近汽缸蓋和氣門,這樣壓縮的空間小了壓縮比也就提升了。就又達到了提高發動機的功率的目的,進而提高動力性能。其實這樣就說明了前文所說的為什麼五閥的捷達要比兩閥的捷達在高速上更有勁的原因了,不僅比兩氣閥的發動機,當時這款大眾的五氣閥發動機比許多四氣閥發動機高速表現都要優秀。因為增加進氣截面積的主要目的就是為了增加功率,而大功率的發動機就是為了滿足汽車的高速行駛性能。
既然五氣閥很好的解決了增加功率的問題,應該發揚光大,繼續普及才對啊?但細心的朋友可能會發現,不僅其他廠家沒有跟隨大眾採用五氣閥技術,甚至大眾自己已經暫時停止了對五氣閥的使用,而廣泛應用了更加主流的四氣閥。這是為什麼呢?難道真的是五氣閥不如四氣閥嗎?還是大眾隨波逐流了?其實不然,這裡自然有大眾的苦衷。到底是什麼原因讓大眾暫停了經營多年的五氣閥技術呢?
有些人認為這是因為五氣閥的結構要比四氣閥更為複雜、成本更高。這個觀點有一定道理,由於四氣門是對稱設計,而且兩個進氣門在一條直線上,這樣更有利於佈置凸輪軸;五氣閥則不同,五個氣門分為五角佈置在氣缸頂部,三個進氣門就成為一個三角,是不可能在一條直線上的,這樣就需要額外的很多部件來達到凸輪軸的統一控制,隨之帶來了成本的提高、重量的增加,而且故障率也會有所增加。但這並不是主要原因,大眾完全可以通過技術手段解決這一問題。
也有人說五氣閥發動機性能上也有不好的一面,因為低速的時候扭矩太低。這種說法也有一定道理。由於在發動機在低速運動時,進氣的主要動力是汽缸內部和外部的壓力差所實現的,如果燃燒室的氣壓很小,那麼油氣混合氣體就會以很快的速度被外界的大氣壓“推”進來,或者可以說是被燃燒室低壓“吸”進來。這樣如果進氣截面積過大,就會
5氣門的當然最好

3進2出,燃燒充分

捷達沒有用過單缸4閥的發動機,以前捷達王用的是5閥的,現在的Bora1.6就是這款發動機改進的,高速有力。現在的捷達用的都是2閥的發動機,較5閥省油,啟動加速有力。

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