凸轮轴是车辆发动机的主要部件,其作用是掌握进气门和排气门的开启和关闭,而气门的规律活动直接关系到发动机功率的输出和运行特性,也是发动机工作稳定性的关键部件,所以凸轮轴在所有发动机的设计中占有非常重要的地位 。
从形状上看,凸轮轴主体为圆柱杆状,有几个不同方向的凸形凸轮用于驱动气门,其整体长度与气缸组相似 。凸轮轴的凸形凸轮侧看起来像一个鸡蛋,它的作用是在被曲轴带动旋转时,掌握气缸的进排气 。因此,凸轮的设计参数将直接影响发动机的功率、扭矩输出和运行平顺性 。
凸轮轴位置和传动
根据配气机构设计的不同,凸轮轴可分为底凸轮轴、中凸轮轴和顶置凸轮轴三种,其中底凸轮轴位于曲轴箱内,中凸轮轴位于发动机缸体上部,顶置凸轮轴位于气缸盖上方的气门室中 。
在早期,底部凸轮轴的发动机是最常见的 。它的进气门和排气门位于发动机的顶部,而凸轮轴位于曲轴箱的侧面 。气门由气门机构如挺杆、推杆和摇臂控制 。大排量、低转速、大扭矩输出的发动机往往采用底凸轮轴的设计 。常见于美国肌肉车常用的一些大红豆博客排量发动机 。它的优点是结构简单,可靠性高,成本低,发动机的心脏重 。但现在主流车型的发动机大多采用顶置凸轮轴设计 。这种发动机结构中的凸轮轴离气门很近,不需要其他装置就可以直接驱动气门,所以可以使气门开闭更迅速,满足高速工作的需要 。
由于凸轮轴的旋转需要由曲轴来驱动,所以在凸轮轴和曲轴之间需要一个传动装置,通常包括齿轮、链条和齿形带 。一般来说,底部凸轮轴和中间凸轮轴多采用齿轮传动,而顶部凸轮轴采用链条和齿带传动,驱动凸轮轴的链条和齿带就是我们经常听到的正时链条和正时皮带 。不过需要注意的是,一般正时链条可以终身保护红豆博客,但是正时皮带需要根据公里数定期更换 。
顶置凸轮轴有哪些分类?
根据气门配气结构,凸轮轴的数量可分为两种:单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC) 。它们都被设计成顶置凸轮轴 。重要的区别在于进气门和排气门是由一个凸轮轴同时控制,还是由两个凸轮轴分别驱动 。
1.单顶置凸轮轴
即单顶置凸轮轴的进气门和排气门由一个凸轮轴控制 。直列发动机只需要一个凸轮轴,而V型发动机则需要在两侧分别放置两个凸轮轴 。
单顶置凸轮结构最简单,往复运动零件少,能满足较高的发动机转速要求 。在这种设计下,凸轮轴可以直接或通过摇臂控制进排气门的开启和关闭,这在多气门设计的发动机中优势明显 。但是单顶置凸轮轴的缺点是只由单个凸轮轴驱动,所以进气门和排气门要错开一定的距离,气门开闭的准确性会受到影响 。
2.双顶置凸轮轴
双顶置凸轮轴和单顶置凸轮轴的重要区别在于,采用两个平行的凸轮轴分别操作进气门和排气门,对应的直列和V型发动机会有两到四个凸轮轴 。
【凸轮轴的作用是什么 什么是双顶置凸轮轴】
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