發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的作用是什么
發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的作用主要是控制進(jìn)氣門與排氣門的開(kāi)啟和閉合。它就像一個(gè)精準(zhǔn)的指揮官,決定著發(fā)動(dòng)機(jī)工作的節(jié)奏。
從形狀看,凸輪軸主體是圓柱形棒狀,上面有不同方向的若干凸輪,這些凸輪側(cè)面類似雞蛋,能在被曲軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí),迅速且精準(zhǔn)地控制氣缸的進(jìn)氣與排氣。
按照配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同,凸輪軸分為底置、中置和頂置式三種。早期常見(jiàn)的底置式,進(jìn)氣和排氣門在引擎頂部,凸輪軸在曲軸箱側(cè)面,通過(guò)挺桿等配氣機(jī)構(gòu)控制氣門,這種設(shè)計(jì)常見(jiàn)于大排量、低轉(zhuǎn)速、大扭矩輸出的引擎,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、成本低、引擎重心低。
現(xiàn)在主流車型多采用頂置式,其離氣門近,能直接驅(qū)動(dòng)氣門,讓氣門開(kāi)閉更迅速,滿足高轉(zhuǎn)速工作需求。
在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中,凸輪軸轉(zhuǎn)速是曲軸的一半,二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中二者轉(zhuǎn)速相同。由于它轉(zhuǎn)速高、承受扭矩大,所以設(shè)計(jì)上對(duì)其強(qiáng)度和支撐要求高,材質(zhì)一般是優(yōu)質(zhì)合金鋼等。
它能靈活控制氣門開(kāi)關(guān)時(shí)間,通過(guò)凸輪形狀和數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié),從而優(yōu)化汽缸內(nèi)氣體流動(dòng)和燃油噴射時(shí)機(jī),實(shí)現(xiàn)更好燃燒效果和動(dòng)力輸出。還能提高燃燒效率,實(shí)現(xiàn)氣門提前開(kāi)啟或延遲關(guān)閉,優(yōu)化燃燒室內(nèi)氣體流動(dòng)。此外,能調(diào)節(jié)氣門升程和升程曲線,決定氣門開(kāi)度。控制氣門速度和加速度,通過(guò)改變凸輪斜面和轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如今越來(lái)越多汽車配備可變氣門正時(shí)系統(tǒng),凸輪軸作為關(guān)鍵部件,能調(diào)節(jié)相位和偏移量,根據(jù)不同工況調(diào)整氣門開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間,提供更好動(dòng)力和燃油經(jīng)濟(jì)性。
總之,凸輪軸在發(fā)動(dòng)機(jī)中極其重要,關(guān)乎發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和經(jīng)濟(jì)性。
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