正时皮带断了,为什么非要顶气门,不能让气门和活塞距离远一点吗?

我们都知道,正时皮带是车上最重要的一根皮带,一旦断了,可就不仅仅是更换一根皮带那么简单。会损坏很多东西,通常是气门和活塞都会受伤,气门被顶弯曲,活塞出现撞击痕迹。维修的话就需要大修发动机,价格不便宜,所以正时皮带一般都要按时更换。那么,有人就提出这样一个问题,正时皮带断了,为什么非要顶气门,不能让气门和活塞距离远一点吗?

正时皮带断了,为什么非要顶气门,不能让气门和活塞距离远一点吗?-有驾

正时皮带一头连接曲轴,一头连接凸轮轴,它是齿形带,安装好了后一个齿都不能错。目的就是让活塞的上下运行,与气门的打开时机互相配合,在活塞运行到上止点的时候,所有气门必须是关闭状态。

因为活塞到了上止点,上方的空间就很小了,也就是燃烧室的空间很小,汽油就在上方这一点点空间里燃烧做功。正如问题所说,把燃烧室做的大一点,这样就算活塞在最上方,气门完全打开,它俩的距离足够远,不就互不干涉,顶不到了吗?

还别说,在早年间,有的车确实这么做了。比如早年的捷达、别克老赛欧、铃木羚羊。这有一个叫法,叫做非干涉式设计,就是活塞和气门互不干涉,距离远。就算皮带断了,活塞到上止点时也碰不到气门,顶多是熄火抛锚,不会出现气门弯曲、活塞受伤的大麻烦,只换根皮带就可以了。这是在以前,现在的车辆,全部是干涉式设计了,皮带一断,气门必然会受到伤害。那问题来了,厂家为啥非要搞干涉式设计呢?

正时皮带断了,为什么非要顶气门,不能让气门和活塞距离远一点吗?-有驾

为了动力和省油。在政策上提倡节能减排,必须降低油耗,降低排放标准。但是对于车主来说,动力可不能降低,现在追求的是高功率、高扭矩、低油耗、低排放。这样就要无限压榨发动机,最大化利用气缸空间,缩小体积、提高压缩比。

我们想想,假设气缸的粗细和长度相同,燃烧室的空间越小,说明压缩比越大,压缩比大就能发出更强的动力。压缩比越大,就是把混合气压缩的越严重,这样汽油燃烧就能爆发出更大的威力。就如同涡轮增压发动机一样,强行往气缸塞入更多气体,也算是把混合气压缩的越严重,爆发力就大。打个比方,我们要跳起来,需要把腿弯曲一下再跳,弯曲的越多,越能发出更大的力量,跳的越高,就是这个道理。

想要活塞和气门不干涉,还要增大压缩比,还有另外一个办法,就是把活塞做的又粗又长。太粗肯定不合适,运行起来比较笨重,惯性也会比较大,发动机会有更多震动,也不好控制。太长也不行,活塞半天才能运行到底部,半天才上来,会降低发动机的转速,动力就会变弱。

功率的计算公式是,功率(w)=扭矩(Nm)×转速(rpm)×2π/60,转速低了,功率自然就会下降。活塞太沉重,行程又长,在加速和减速中,本身就要消耗很多能量,增加油耗。油门也会变得很笨重,不灵活,加速缓慢。对发动机整体来说,由于气缸太长,发动机的缸体、缸盖都必须加高,导致整个发动机又高又重,根本无法实现轻量化。

正时皮带断了,为什么非要顶气门,不能让气门和活塞距离远一点吗?-有驾

你看,单纯增加燃烧室空间,就会降低压缩比。增加活塞行程,又会导致很多其他方面的改变,单纯为了让皮带断了而降低损失,这是不合适的。这就是发动机设计的权衡,想要动力和油耗,就必须接受这个风险。最主要的是,断皮带的也不是很多,可以说现在几乎遇不到了,风险算是极小了。现在的皮带比以前的质量也好了,很多都可以用到10万公里。大家也都比较重视这根皮带,只要按时检查,按时更换,都不会有问题。

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