凸輪軸_凸輪軸是什幺意思

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輪軸 意思    時間:2020-04-20 11:58:03
凸輪軸_凸輪軸是什幺意思簡介
凸輪軸凸輪軸是什幺意思?以下是關於凸輪軸詳細介紹!概述凸輪軸是活塞發動機里的一個部件。它的作用是控制氣門的開啟和閉合舉措。雖然在四衝程發動機里凸輪軸的轉速是曲軸的一半(在二衝程發動機中凸輪軸的轉速與曲軸沒有差異),不過通常它的轉速仍然很高,……
凸輪軸_凸輪軸是什幺意思正文

凸輪軸

凸輪軸是什幺意思?以下是關於凸輪軸詳細介紹!

概述

凸輪軸是活塞發動機里的一個部件。它的作用是控制氣門的開啟和閉合舉措。雖然在四衝程發動機里凸輪軸的轉速是曲軸的一半(在二衝程發動機中凸輪軸的轉速與曲軸沒有差異),不過通常它的轉速仍然很高,而且需要接受很大的扭矩,正因為這樣設計中對凸輪軸在強度和支撐方面的要求很高,其材質通常是特種鑄鐵,偶然也有使用鍛件的。由於氣門運動規律關係到一台發動機的動力和運轉特性,正因為這樣凸輪軸設計在發動機的設計進程中佔據著非常重要的位置。

結構

凸輪軸的主體是一根與汽缸組長度沒有差異的圓柱形棒體。下面套有若干個凸輪,用於驅動氣門。凸輪軸的一端是軸承支撐點,另一端與驅動輪相銜接。

凸輪的正面呈雞蛋形。其設計的目的在於保證汽缸充沛的進氣和排氣,詳細來說就是在盡能夠短的工夫內完成氣門的開、閉舉措。此外思索到發動機的耐久性和運轉的平順性,氣門也不能因開閉舉措中的加加速進程發生過多過大的衝擊,否則就會形成氣門的嚴重磨損、雜訊增長或是其它嚴重結果。正因為這樣,凸輪和發動機的功率、扭矩輸入以及運轉的平順性有很間接的關係。

通常來說直列式發動機中,一個凸輪都對應一個氣門,V型發動機或程度對置式發動機則是每兩個氣門共享一個凸輪。而轉子發動機和無閥配氣發動機由於其特殊的構造,並不需要凸輪。

地位

在之前很長的一段工夫里,底置式凸輪軸在內燃機中最為罕見。通常這樣的發動機中,氣門位於發動機的頂部,即所謂的OHV(OverHeadValve,頂置氣門)式發動機。此時通常凸輪軸位於曲軸箱的正面,經過配氣機構(如挺桿、推桿、搖臂等)對氣門停止控制。正因為這樣底置式凸輪軸通常也叫側置式凸輪軸。由於在這樣的發動機中凸輪軸間隔氣門較遠,而且每個氣缸通常只要兩個氣門,正因為這樣轉速通常較慢,平順性不佳,輸入功率也比較低。不過這種構造的引擎輸入扭矩和低速性能比較出色,構造也比較複雜,易於維修。

如今大少數量產車的發動機裝備的是頂置式凸輪軸。頂置式凸輪軸構造使凸輪軸愈加接近氣門,增加了底置式凸輪軸由於凸輪軸和氣門之間較大的間隔而形成的往複動能的糜費。頂置式凸輪軸的發動機由於氣門開閉舉措比較迅速,因此轉速更高,運轉的顛簸度也比較好。較早呈現的頂置式凸輪軸構造的發動機是SOHC(SingleOverHeadCam,頂置單凸輪軸)式發動機。這種發動機在頂部只裝置了一根凸輪軸,正因為這樣通常每個汽缸只要兩到三個氣門(進氣一到兩個,排氣一個),高速性能遭到了限制。而技術更新一些的則是DOHC式(DoubleOverHeadCam,頂置雙凸輪軸)發動機,這種發動機由於裝備了兩根凸輪軸,每個汽缸可以裝置四到五個氣門(進氣二到三個,排氣二個),高速性能獲得了顯著的提升,不過與此同時低速性能會遭到一定的影響,構造也會變得複雜,不易維修。

分類

按凸輪軸數目的多少,可分為單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)兩種。單頂置凸輪軸就是只要一根凸輪軸,雙頂置凸輪軸就是有兩根,這是太直白的解釋。

單頂置凸輪軸在氣缸蓋上用一根凸根軸,間接驅動進、排氣門,它具有構造複雜,適用於高速發動機。以往通常使用的側置凸輪軸,即凸輪軸在氣缸正面,由正時齒輪間接驅動。為了把凸輪軸的轉動變換為氣門的往複運動,必需運用氣門挺桿來傳遞動力。這樣,往複運動的零件較多,慣性質量大,不利於發動機高速運動。而且,細長的挺桿具有一定的彈性,容易激起振動,減速零件磨損,甚至使氣門得到控制。

頂置雙凸輪軸是在缸蓋上裝有兩根凸輪軸,一根用於驅動進氣門,另一根用於驅動排氣門。使用雙頂置凸輪軸對凸輪軸和氣門彈簧的設計要求不高,特別適用於氣門V形配置的半球形熄滅室,也便於和四氣門配氣機構配合運用。

傳動

底置式凸輪軸通常使用星形齒輪組(即所謂的“控制輪”),輥子鏈或齒條與曲軸相連。為了控制雜訊,直徑較大的凸輪軸端傳動輪通常由塑料或許輕金屬製造,而相對直徑較小的曲軸端傳動輪則大多使用鋼材。

鏈條銜接也比較多見。這種方式在底置式和頂置式凸輪軸上都可以看到。為了減小雜訊(通常是鏈條在運動中發生的“振擺雜訊”),通常還會附帶一個液壓壓緊安裝和塑料材質的導軌。

頂置式凸輪軸構造中比較多見的是用一個塑料齒條鏈銜接。這個齒條鏈位於發動機機油腔外,附帶有鋼質的嵌入部件,經過一個可調的輥子協助張緊。

還有一種構造由於動力在傳輸進程中損耗過大且過於複雜,如今已經比較少見。這種構造經過一個公平連桿、星形齒輪組或帶中間軸的錐形齒輪組來銜接頂置式凸輪軸與曲軸。

凸輪軸與曲軸之間的罕見傳動方式包括齒輪傳動、鏈條傳動以及齒形膠帶傳動。下置凸輪軸和中置凸輪軸與曲軸之間的傳動大多使用圓柱形正時齒輪傳動,通常從曲軸到凸輪軸只需要1對齒輪傳動,假如傳動齒輪直徑過大,可以再增長1個中間惰輪。為了嚙合顛簸並降低任務雜訊,正時齒輪大多使用斜齒輪。

鏈條傳動罕見於頂置凸輪軸與曲軸之間,但其任務牢靠性和耐久性不如齒輪傳動。近年來在高轉速發動機上普遍運用齒形膠帶替代傳動鏈條,但在一些大功率發動機上依然運用鏈條傳動。齒形膠帶具有任務雜訊小、任務牢靠以及本錢高等特點。關於雙頂置凸輪軸,通常是排氣凸輪軸經過正時齒形膠帶或鏈條由曲軸驅動,進氣凸輪軸經過金屬鏈條由排氣凸輪軸驅動,或進氣凸輪軸和排氣凸輪軸均由曲軸經過齒形膠帶或鏈條驅動。

裝置凸輪軸時,一定要留意凸輪軸帶輪或鏈輪上的正時標誌。有些發動機沒有分明的正時標誌,維修人員可以在裝配凸輪軸以前標誌出曲軸和凸輪軸的精確地位,有些發動機則是需要私用工具才幹停止正時的調校。

毛病

凸輪軸的罕見毛病包括異常磨損、異響以及斷裂,異響和斷裂發作以前往往先呈現異常磨損的癥狀。

(1)凸輪軸簡直位於發動機光滑系統的末端,正因為這樣光滑情況不容悲觀。假如機油泵由於運用工夫過長等緣由呈現供油壓力缺乏,或光滑油道梗塞形成光滑油無法抵達凸輪軸,或軸承蓋緊固螺栓擰緊力矩過大形成光滑油無法進入凸輪軸間隙,均會形成凸輪軸的異常磨損。

(2)凸輪軸的異常磨損會招致凸輪軸與軸承座之間的間隙增大,凸輪軸運動時會發作軸向位移,從而發生異響。異常磨損還會招致驅動凸輪與液壓挺桿之間的間隙增大,凸輪與液壓挺桿結合時會發作撞擊,從而發生異響。

(3)凸輪軸有時會呈現斷裂等嚴重毛病,罕見緣由有液壓挺桿碎裂或嚴重磨損、嚴重的光滑不良、凸輪軸質量差以及凸輪軸正時齒輪決裂等。

(4)有些狀況下,凸輪軸的毛病是人為緣由激起的,特別是維修發動機時對凸輪軸沒有停止正確的拆裝。例如裝配凸輪軸軸承蓋時用鎚子強力敲擊或用改錐撬壓,或裝置軸承蓋時將地位裝錯招致軸承蓋與軸承座不婚配,或軸承蓋緊固螺栓擰緊力矩過大等。裝置軸承蓋時應留意軸承蓋外表上的方向箭頭和地位號等標誌,並嚴厲依照規則力矩運用扭力扳手擰緊軸承蓋緊固螺栓。

改裝

為了提升發動機的動力,有些改裝店對發動機的凸輪軸停止了改裝,其中換裝高角度凸輪軸(Hi-CAM)是罕見的一種改裝辦法。這種改裝操作並不複雜,但由於一些改裝人員對凸輪軸上凸輪的任務角度和任務原理理解缺乏,使得改裝后的效果並不分明甚至招致發動機的性能好轉。

高角度凸輪軸是相關於普通凸輪軸的240°左右的凸輪任務角度而言的,高角度凸輪軸的凸輪任務角度通常可以到達280°以上。大角度的凸輪軸可以延伸氣門的開啟工夫,增大氣門的升程,使進氣門和排氣門完成早開和晚關,使更多空氣進入氣缸,以進步發動機中、高轉速的動力輸入。關於民用車來說,改裝時應該選擇凸輪任務角度在278°以下的凸輪軸,由於任務角度大於278°的凸輪軸會大幅度增長氣門重疊角,使發動機高轉速時的動力提升很多,但發動機在低轉速時會由於氣缸密封性不好而招致怠速嚴重顫動甚至熄火,這樣的車輛無法順應日常運用,而只能用於競賽用處。


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