活塞銷用來(lái)連接活塞與連桿,,從表面看,,活塞銷恰好處在活塞的中心位置,。在壓縮行程時(shí),,活塞在連桿的推動(dòng)下上移,,此時(shí)活塞的右側(cè)緊貼氣缸壁且受到的壓力最大,,我們也將活塞的這一側(cè)稱為次推面,。在做功行程時(shí),活塞下移,,此時(shí)活塞左側(cè)緊貼氣缸壁且受到的壓力最大,。由于做功行程時(shí)氣缸內(nèi)的壓力相比壓縮行程更大,所以我們也將活塞的左側(cè)稱為主推面,。
對(duì)于曲軸處在氣缸中心線位置的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),,當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)的位置并開(kāi)始向下移動(dòng)時(shí),由于活塞與氣缸壁之間存在間隙,,所以活塞會(huì)從右側(cè)向左側(cè)移動(dòng),,并產(chǎn)生一定的沖擊聲,此種現(xiàn)象也被稱為敲缸,。為了防止敲缸的產(chǎn)生,,通常在設(shè)計(jì)活塞銷的位置時(shí)將其向活塞的主推面一側(cè)偏離最大2毫米左右,當(dāng)活塞換向時(shí),,活塞在缸筒內(nèi)則會(huì)發(fā)生傾斜,,從而起到提前換向的作用,,以此減輕敲缸聲,而這種活塞銷的偏置肉眼幾乎看不出來(lái),。
寶馬的很多發(fā)動(dòng)機(jī)都采用了活塞銷正偏置的設(shè)計(jì)來(lái)減小敲缸聲,,但N20發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞銷卻是負(fù)偏置的設(shè)計(jì)(負(fù)偏置0.3毫米),這是為了配合寶馬首次在發(fā)動(dòng)機(jī)上所應(yīng)用的曲軸正偏置的設(shè)計(jì),。
所謂的曲軸偏置是指曲軸的軸線向氣缸中心面的一側(cè)偏置,,與活塞銷偏置類似,曲軸偏置也分為向活塞主推面偏置的曲軸正偏和向活塞次推面偏置的曲軸負(fù)偏,。通過(guò)上圖可以清楚地看到N20發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸軸線偏離氣缸的中心面(正偏置14毫米),。
通常來(lái)說(shuō),如果活塞銷與曲軸都采用正偏置的設(shè)計(jì),,會(huì)對(duì)減小敲缸聲起到相反的作用,,所以N20發(fā)動(dòng)機(jī)采用了活塞銷負(fù)偏置和曲軸正偏置相結(jié)合的方式,這樣可以最大化地減小敲缸聲,,而這樣做的缺點(diǎn)就是會(huì)增加活塞主推面的摩擦,。
曲軸偏置的設(shè)計(jì)還有一個(gè)好處就是在做功行程時(shí),連桿更接近于垂直狀態(tài),,這樣可以更多地將燃燒產(chǎn)生的壓力作用于曲軸,,同時(shí)也減小了活塞在氣缸壁上的壓緊力和摩擦,從而提高活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的效率,。總的來(lái)說(shuō),,N20發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)活塞銷負(fù)偏置和曲軸正偏置的設(shè)計(jì),最終減小了敲缸聲,,并且提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,。
● 活塞
N20發(fā)動(dòng)機(jī)的高功率版和低功率版反應(yīng)在硬件上,主要是活塞頂部的形狀不同,,從而導(dǎo)致兩種版本的壓縮比不同,。高功率版通過(guò)更大的增壓值來(lái)獲取更高的動(dòng)力輸出,為了減小爆震情況的發(fā)生,,它的壓縮比為10:1,;而低功率版剛好相反,因此可以相應(yīng)地提高壓縮比,,低功版發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比為11:1,。
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