凸輪軸的結(jié)構(gòu)及其作用
【太平洋汽車(chē)】凸輪軸的作用是一端作為軸承支撐點(diǎn),另一端與驅(qū)動(dòng)輪相連接。在直列式發(fā)動(dòng)機(jī)中,一個(gè)凸輪都對(duì)應(yīng)一個(gè)氣門(mén),V型發(fā)動(dòng)機(jī)或水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)則是每?jī)蓚€(gè)氣門(mén)共享一個(gè)凸輪。
凸輪軸是發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的重要組成部分。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)能夠定時(shí)吸入新鮮空氣,并及時(shí)將燃燒后的廢氣排出,凸輪軸負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)按時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉,有些凸輪軸還具有驅(qū)動(dòng)分電器轉(zhuǎn)動(dòng)的功能。轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速很高,為了保證進(jìn)排氣效率,氣門(mén)采用頂置設(shè)計(jì),凸輪軸通過(guò)液壓挺桿等機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)動(dòng)作。
凸輪軸的結(jié)構(gòu)雖然在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)里,凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸轉(zhuǎn)速的一半,但是它的轉(zhuǎn)速依然很高,而且需要承受很大的轉(zhuǎn)矩,因此對(duì)凸輪軸的強(qiáng)度和可靠支撐方面的要求很高。凸輪軸的主體是1根與氣缸組長(zhǎng)度相同的圓柱體,上面加工有若干個(gè)凸輪,凸輪軸的材質(zhì)一般是特種鑄鐵,有時(shí)也采用鍛剛和合金制造。大多數(shù)凸輪軸的內(nèi)部被制造成中空結(jié)構(gòu),這不僅可以降低凸輪軸的質(zhì)量,同時(shí)也提高了凸輪軸承受載荷的能力。凸輪軸上還加工有潤(rùn)滑油道,潤(rùn)滑油由此經(jīng)過(guò),為凸輪軸、搖臂軸以及搖臂等部件提供潤(rùn)滑。圖1所示是三菱4G63 DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)使用的凸輪軸。
凸輪軸的布置方式凸輪軸按照布置位置可以分為下置凸輪軸、中置凸輪軸以及頂置凸輪軸3種(圖
2),這3種凸輪軸的布置方式各有特點(diǎn)。下圖示(左~右 下置凸輪軸 中置凸輪軸 頂置凸輪軸)。
?。?) 下置凸輪軸和中置凸輪軸。下置凸輪軸和中置凸輪軸的布置方式相似。采用這2種布置方式的發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)的性能比較好,結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單,易于維修,所以在以前很長(zhǎng)的時(shí)間里一直被廣泛采用。目前已經(jīng)很少有轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)使用下置凸輪軸和中置凸輪軸,因?yàn)樵谶@2種布置方式中,凸輪軸與氣門(mén)之間的距離比較遠(yuǎn),需要較長(zhǎng)的挺桿(圖
3)配合搖臂等輔助部件來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門(mén),這就造成了發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的平順性不佳,而且配氣機(jī)構(gòu)工作時(shí)還容易產(chǎn)生噪聲。
在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速工作時(shí),較長(zhǎng)的挺桿隨著凸輪軸運(yùn)動(dòng)時(shí)的性能比較差,挺桿在較大載荷的作用下就容易出現(xiàn)彎曲變形,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致氣門(mén)無(wú)法開(kāi)啟等嚴(yán)重故障。
(2) 頂置凸輪軸(OHC)。大多數(shù)轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)采用頂置凸輪軸設(shè)計(jì)。這是因?yàn)閷⑼馆嗇S設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的上方可以縮短凸輪軸與氣門(mén)之間的距離,省去了較長(zhǎng)的氣門(mén)挺桿,簡(jiǎn)化了配氣機(jī)構(gòu),發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)得更加緊湊。頂置凸輪軸通過(guò)搖臂或液壓挺桿驅(qū)動(dòng)氣門(mén),因此提高了傳動(dòng)效率并降低了工作噪聲。頂置凸輪軸也有一些缺點(diǎn),這是因?yàn)殡m然頂置凸輪軸與氣門(mén)之間的距離縮短了,但是凸輪軸與曲軸之間的距離卻增加了,因此凸輪軸與曲軸之間的傳動(dòng)金屬鏈條或正時(shí)齒形膠帶的長(zhǎng)度會(huì)增加,導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)比下置凸輪軸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜。
按照配氣機(jī)構(gòu)包括的凸輪軸數(shù)量,頂置凸輪軸可以分為單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)。
(圖/文/攝:太平洋汽車(chē) 問(wèn)答叫獸)
>>點(diǎn)擊查看今日優(yōu)惠<<
-
1國(guó)內(nèi)油價(jià)將于12月5日24時(shí)起調(diào)整 有望回到7元時(shí)代
- 2全新一代日產(chǎn)Serena正式發(fā)布 提供兩種動(dòng)力可選
- 3新款凱迪拉克CT4正式上市 售21.97-25.97萬(wàn)元
- 4新款奔馳S級(jí)上市 官方指導(dǎo)售價(jià)94.72-184.53萬(wàn)元
- 5基于漢蘭達(dá)打造 雷克薩斯TX有望2023年4月推出
- 6新東風(fēng)本田思域兩廂或?qū)⒂?2月20日上市
- 7吉利豪越L將于12月5日上市 定位旗艦級(jí)7座SUV
- 8全新寶馬M2中國(guó)版配置公布 提供5款車(chē)身顏色
TOP推薦相關(guān)閱讀點(diǎn)擊加載更多熱門(mén)搜索 熱門(mén)IT產(chǎn)品 最新車(chē)系 - 2全新一代日產(chǎn)Serena正式發(fā)布 提供兩種動(dòng)力可選