
凸轮轴是发动机的关键部件之一,它通过不断地下压气门(摇臂或顶杆),控制进气门和排气门的开启和关闭。
关于OHV、OHC、SOHC、DOHC的含义:
发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置、顶置三种形式。下置式配气机构的凸轮轴位于曲轴箱内,中置式位于机体上部,而顶置式则直接安装在气缸盖上。
OHV代表底置凸轮轴(Overhead valve),凸轮轴位于气缸底部,而气门则位于气缸顶部。这种布局形式通过推杆顶开气门。底置凸轮轴通过金属连杆与气门摇臂连接,实现气门的开合。这种设计多用于大排量、追求大扭矩输出的发动机。
OHC则代表顶置凸轮轴(overhead cam),也就是凸轮轴位于气缸的顶部。根据凸轮轴的数量,可分为单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC)。顶置式凸轮轴的发动机由于气门开闭动作迅速,转速更高,运行更平稳,适合发动机高速运行。
如果气缸顶部只有一根凸轮轴负责进排气门的开关,称为单顶置凸轮轴(SOHC);如果有两根凸轮轴分别负责进排气门的开关,则称为双顶置凸轮轴(DOHC)。
发动机的配气结构主要包括正时齿轮系、凸轮轴以及气门传动组件。它的主要作用是根据发动机的工作情况,适时地开启和关闭各气缸的进排气门,使新鲜混合气体及时进入气缸,废气及时。配气结构分为气门顶置式和气门侧置式。
当发动机处于高转速区间时,为了弥补进气不足和排气不净的问题,需要通过气门的早开和晚关来实现。这种情况下,会出现一个进气门和排气门同时开启的时刻,称为气门重叠角。
气门正时可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。在发动机的实际工作中,为了增大气缸内的进气量,进气门需要提前开启、延迟关闭。同样地,为了使气缸内的废得更干净,排气门也需要提前开启、延迟关闭。
为了提升发动机的动力表现和燃烧效率,可变气门正时和可变气门升程技术被广泛应用。固定的气门正时很难同时满足发动机高转速和低转速的需求,因此可变气门正时应运而生。它可以根据发动机转速和工况的不同进行调节,使发动机在高低速下都能获得理想的进排气效率。而可变气门升程技术则可以在不同转速下匹配适当的气门升程,从而提高发动机的扭矩和马力输出。低转速时,较小的气门升程有利于增加缸内紊流,提高燃烧速度;高转速时,较大的气门升程则能显著提高进气量,进一步提升功率输出。
