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在与BTEC3级小组一起涉及功率和扭矩课题时，我决定尝试采集一些关于汽缸内部的快照，以显示单缸发动机在曲柄转动的整个720°周期里发生了什么。图1显示院校Pico示波器单位收集的基本证据，蓝色曲线是取自点火系统的典型输出，长尾和短尾分别是实际和浪费的点火（可惜我忘了反转信号，所以波形的尖峰向下而不是向上！），红色曲线取自交流感应式曲轴传感器，来自标准缺齿触发轮。整个组件安装在本田CBR125R上，经过正时第一齿的前缘和点火火花一起，以便更轻松地参考上止点（TDC）。
红色轨迹- 标准交流感应式曲轴位置传感器
蓝色轨迹- 在高压线拾取的感应，显示实际的火花（长尾）和浪费的火花（短尾）
选择单缸的原因是因为它清楚地显示出了540°的曲柄旋转，其中感应寄生损失、压缩和排气冲程吸收曲轴的惯性能量，这从红色曲线振幅的不同层次可以看出，低曲柄速度和高曲柄速度分别通过低峰和高峰显示。 那么我们从中可以学到什么？ 根据波形，自左到右我们来到缺齿、点火火花和燃烧发生的的区域。忽略第一齿的高尖峰，作为一个小惊喜首先可以看到什么呢。当燃烧发生时，由于迅速扩张的燃烧气体推动活塞向下，你会期望曲柄速度有一个非常急剧的上升。然而，通过放置两条平行线在曲轴速度波形之间可以看出，曲柄的旋转似乎是一个接近恒定的速度，直到正好在下止点（BDC）之前排气门打开，如垂直虚线所指示。此处速度显著下降了。
下止点（BDC）后，曲柄现在充满能量，一直加速直到经过约三分之二的排气冲程，在那里达到高峰，然后由于到达上止点（TDC）与气门重叠而稍微减慢。这个尖峰转速可能是由于无效的曲轴转角开始生效以及活塞高度与曲轴转速的比率正在降低，需要较少的能量来使活塞在气缸中移动。 当通过上止点（TDC）并进入发动机的进气冲程，可以看出曲柄的旋转以一个相当恒定的速率放慢，直到它到达下止点（BDC），然后由于来自曲轴旋转质量的最大量能量被吸收，在压缩过程中几乎没有加速。再一次，当活塞在压缩冲程向上止点（TDC）移动时，曲轴转速回升，由于新鲜混合气的全部压缩已经发生以及曲轴和活塞再次进入他们的无效区域。 这个小实验的结论表明，不包括加速曲轴的克服运动定律所需的能量，当燃烧发生时，活塞接收到的是一个从气缸孔向下的长期推力，而不是一个瞬间急速冲击。对于学生来说，它也支持了多气缸发动机顺畅运行的观点，因为每当另一个燃烧过程在180°内开始，较少的扭矩输出会变得接近以变得恒定。
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发表于 2013-12-9 11:20:21
