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凸輪軸在發(fā)動機中有什么作用

2025-04-20 18:21:01 作者:資訊小編

凸輪軸在發(fā)動機中的作用是控制氣門的開啟與閉合,使發(fā)動機能定時吸入可燃混合氣、排出廢氣。發(fā)動機運轉時,凸輪軸在曲軸帶動下旋轉,依據(jù)其獨特形狀和位置,精準控制每個氣門的開啟時間、程度和速度。而且,它還能驅動汽油泵、機油泵等附件工作??梢哉f,凸輪軸就像發(fā)動機的“指揮家”,對發(fā)動機的性能、燃燒效率等起著關鍵作用 。

在四沖程發(fā)動機里,凸輪軸轉速是曲軸的一半,而在二沖程發(fā)動機中,凸輪軸轉速與曲軸相同。因其轉速高且承受大扭矩,所以在設計中對凸輪軸的強度和支撐要求頗高,這也使得其材質一般選用特種鑄鐵,偶爾也會采用鍛件、優(yōu)質合金鋼等。

凸輪軸上的凸輪側面呈雞蛋形,這一巧妙設計至關重要。通過這種特殊形狀,它能夠保證氣缸充分進氣和排氣,為發(fā)動機高效運轉提供充足的空氣和順暢的廢氣排放通道。并且,凸輪的設計與發(fā)動機的功率、扭矩輸出以及運轉平順性都有著直接關聯(lián),需充分考慮發(fā)動機的耐久性和運轉平順性等多方面因素。

在不同類型的發(fā)動機中,凸輪與氣門的對應關系也有所不同。一般直列式發(fā)動機一個凸輪對應一個氣門,V型或水平對置式發(fā)動機每兩個氣門共享一個凸輪,而轉子發(fā)動機和無閥配氣發(fā)動機則不需要凸輪。

凸輪軸位置有下置式、中置式和上置式三種類型。如今,大多數(shù)量產(chǎn)車發(fā)動機配備頂置式凸輪軸。這種布局有著諸多優(yōu)點,它使得運動件減少、傳動鏈縮短、機構剛度增大,讓凸輪軸更接近氣門,有效減少往返動能的浪費,進而實現(xiàn)氣門開閉迅速,發(fā)動機能夠達到更高的轉速,運行平穩(wěn)度也更好。

凸輪軸承受著周期性沖擊載荷,凸輪與挺柱間接觸應力大、相對滑動速度高,導致凸輪工作表面磨損嚴重。因此,凸輪軸軸頸和凸輪工作表面除要有較高尺寸精度、較小表面粗糙度和足夠剛度外,還必須具備較高耐磨性和良好潤滑,以確保其長期穩(wěn)定可靠地工作。

總之,凸輪軸作為發(fā)動機的核心部件之一,以其精準的氣門控制、獨特的設計和合理的布局,以及對自身特性的嚴格要求,為發(fā)動機的高效運行、穩(wěn)定性能和良好經(jīng)濟性奠定了堅實基礎,在發(fā)動機的運轉過程中發(fā)揮著無可替代的關鍵作用 。

(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))

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