關於複數汽缸運轉的小疑惑 - 機車

※ 引述《testes (testes)》之銘言：
: 標題: [閒聊] 關於複數汽缸運轉的小疑惑
: 時間: Thu Jun 2 17:09:08 2011
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: 小弟不是機械科系出身的所以相關用語可能不精確先請見諒...
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: 抱持著對小小DIY的熱情開始對機車各機構知識涉略
: 大致上已瞭解四行程引擎的運轉原理
: 現在有些對複數汽缸的小疑惑：
: 不管是何種排列方式，汽缸下方都是連到同一根曲軸
: 那如果說某一顆汽缸運轉不順，活塞運轉阻力上升
: 這份阻力透過曲軸是否會造成其他汽缸運轉負擔？
: 甚至狀況壞到縮掉卡死，那是否意謂其他汽缸就算正常仍無法運轉了？
: （好像是個白痴問題....）
: 同理某個火星塞掛了不能點火也動不了？
這些情況的話就不一定了
主要要看引擎在最初設計時的每個汽缸的負載量
當損壞的程度大於正常汽缸的負載量 那引擎就不能運轉了

老一點的汽車常常會有單缸沒有點火或是點火異常的狀況
但是通常硬要運轉引擎 引擎也是可以動 當然對其他汽缸跟曲軸的傷害很大
不知道的人來說 可能只是覺得車子怎麼不是很順
甚至有的人會覺得還能動就不理他 最後往往整顆引擎都報銷掉

以前fz/fzr車系會有聽到單缸不點火的情況
單缸點火的fz/fzr還是可以騎乘的 只是車子的扭力跟轉速都不會很好
如果不理他的話 曲軸跟另一顆缸會受一定的傷害

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: 另外看書上介紹各汽缸排列時有提到最傳統的並列式汽缸
: 3缸以上氣冷並列汽缸，左右缸撞風散熱面積大
: 但是夾在中間的就比較不能散熱，工作環境比較惡劣
: 所以並列式比較容易壞中間的缸
: 都連在一起那壞了中間是不是整組引擎也要跟著換修？
要看壞到什麼程度
引擎的結構是靠著一個系統帶著另一個系統傳遞下去的
進氣點火推動活塞 活塞帶動曲軸 曲軸帶動汽門 汽門控制進排氣
當其中一個系統故障 其他系統一定會有某種程度的影響
比如說 縮缸除了會對汽缸壁跟活塞.活塞環造成損害
也有可能造成曲軸歪曲 曲軸大端小端培林也可能會損傷

以多缸引擎縮缸來說 不管縮幾顆缸
如果修復時要搪缸一定是全部搪 或是全部換新 多缸引擎的缸徑必須一致
同樣其中一顆缸點火異常 也是要全部一起檢查.更新或維修

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: 並列式汽缸共用同一組凸輪軸所以各缸轉速理應相同
: 那如果水平對臥或是V型的汽缸，因為凸輪軸不共用
: 是否會有各缸轉速不同的特別設計？
各汽缸的轉速跟凸輪軸有沒有共用是沒關係的
當然跟引擎的排列方式也沒有關係

以現在的引擎設計來講
常見的有直列式.水平式.V式.W式.H式.轉子式.輻射式.相對式等等
大部分的多缸引擎實際上還是共用同一個曲軸系統
也有例外的 如:相對式活塞引擎
這個引擎可以算是由兩個引擎系統所並成的 有趣的是他們共用同一個燃燒室與進排氣
雖然曲軸是分別獨立的 但是各汽缸的轉速依舊會使它們相同

只要是使用同一個曲軸系統的引擎 每顆汽缸的轉速必定要相同
如果不同步就會造成曲軸的負擔 如單缸未點火或縮缸等等
試想一顆汽缸1000轉另一顆汽缸卻2000轉 這接在同一個曲軸上 曲軸要聽誰的

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: 另外複數汽缸需維持同功率的個別運轉，
: 提供油氣的化油器有平均的輸出特別重要吧？
: 感覺複數汽缸需要特別做好各項的平衡，不然真的牽一髮動全身！
: 越涉略越覺得單缸引擎的單純好用....
多缸引擎的汽缸平衡是很重要的
不僅僅是供油氣 點火.壓縮比.排氣等等都須要有一致性

多缸或單缸引擎的優劣是要看用途決定
不一定單缸就比較好
以打草機.小排氣量的機車.空壓機等等 這種不需要大馬力.高轉速的用途
使用單缸引擎成本低.製造維修簡單 一定是首選
那種單缸1000cc以上的引擎 有的會用於船上
但想用於汽機車上應該也沒人會想用他吧

多缸引擎牽涉到排氣量.排列方式等用途也大有不同
多缸引擎多半使用在需要大排氣量.大馬力或高轉速的用途

像輻射式引擎(星狀引擎)常用於螺旋槳飛機上 他擁有高轉速及大馬力
即使一個汽缸故障對其他汽缸的影響也就小
對臥引擎則擁有良好的平衡性及抑震性
V型引擎擁有較小的體積及重量 視夾角不同構造及成本有有所不同 造價通常昂貴
直立式引擎構造較為簡單 部分零件可以共用成本較低 有利於高轉速的發揮

在同一排氣量下多缸引擎燃燒效率比單缸引擎較佳
但是因為活塞面積及慣性抵銷的關係 多缸引擎的扭力較單缸引擎低

早年的機車因為多缸引擎技術不佳 也有不少大排氣量的單缸車出現
不過隨著技術的進步 多缸引擎不論是在馬力及轉速上都比單缸車來的更好
扭力的部分也可靠著引擎的排列或設定來達到要求
再加上比賽的影響 使得大排氣量的車子漸漸多以多缸為主

單缸小排氣量的引擎 不論是製造.成本.維修等等都樂勝多缸引擎
兩者的馬力及扭力的差異性也不會很大 所以被廣泛的運用在250cc以下的引擎
但是科技的進步是很可怕的
也許將來可以看到雙缸或3缸以上50cc~150cc的引擎在街上橫行

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