凸輪軸——是汽車(chē)引擎的重要組成部分(fēn)
凸輪軸(Camshaft)是車(chē)輛引擎中(zhōng)的重要部件,它的作(zuò)用(yòng)是控制進氣門與排氣門的開啓和閉合,而氣門保持規律性運動則直接關系到引擎動力的輸出和運轉特性,同時也是引擎工(gōng)作(zuò)穩定與否的關鍵部件,因此凸輪軸在整個引擎的設計中(zhōng)占有(yǒu)十分(fēn)重要的地位。
從形狀來看,凸輪軸主體(tǐ)為(wèi)圓柱形棒狀造型,上有(yǒu)若幹凸起且方向不同的凸輪用(yòng)于驅動氣門,其整體(tǐ)長(cháng)度和氣缸組尺寸相近。凸輪軸上凸出的凸輪側面看上去類似雞蛋,其作(zuò)用(yòng)就是在被曲軸帶動旋轉時控制氣缸的進氣與排氣,因此凸輪的設計參數将直接影響到引擎的功率、扭矩輸出,及運轉平順性。
凸輪軸位置和傳動方式按照配氣機構設計的不同,凸輪軸可(kě)分(fēn)為(wèi)底置、中(zhōng)置和頂置式三種,其中(zhōng)底置式凸輪軸位于曲軸箱内,中(zhōng)置式凸輪軸位于機體(tǐ)上部,而頂置式凸輪軸則位于氣缸蓋上方的氣門室内。
早期,采用(yòng)底置式凸輪軸的引擎最為(wèi)常見,其進氣和排氣門位于引擎頂部,而凸輪軸則位于曲軸箱的側面,通過如挺杆、推杆、搖臂等配氣機構對氣門進行控制。底置凸輪軸這種設計,往往是大排量、低轉速、大扭矩輸出的引擎采用(yòng),在一些美式肌肉車(chē)常用(yòng)的大排量引擎中(zhōng)比較為(wèi)常見,其優點是結構簡單、可(kě)靠性高、成本低、引擎重心底等。但如今主流車(chē)型的引擎多(duō)采用(yòng)的是頂置式凸輪軸設計,這種引擎結構中(zhōng)的凸輪軸離氣門很(hěn)近,不需要借助其他(tā)裝(zhuāng)置就能(néng)直接驅動氣門,因此可(kě)以讓氣門的開閉動作(zuò)更加迅速,可(kě)以滿足高轉速工(gōng)作(zuò)的需求。
由于凸輪軸的轉動需要曲軸帶動,因此在凸輪軸和曲軸之間需要一個傳動裝(zhuāng)置,常見的包括齒輪、鏈條,及齒形皮帶這幾種。一般來看,底置凸輪軸和中(zhōng)置凸輪軸多(duō)采用(yòng)齒輪傳動,頂置凸輪軸則會采用(yòng)鏈條和齒形皮帶作(zuò)為(wèi)傳動方式,而驅動凸輪軸的鏈條和皮帶,也就是我們常聽到的正時鏈條和正時皮帶。但需要注意的是,一般正時鏈條可(kě)以終身免維護,但正時皮帶則需要按照公(gōng)裏數進行定期更換。