單凸輪軸與雙凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理.doc

單凸輪軸與雙凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理 DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)比一般的發(fā)動(dòng)機(jī)的扭力要大，功率也要大。還有最主要的是它是TWINCAM的。這樣輸出的馬力比一般的發(fā)動(dòng)機(jī)基本上要多15%。還有就是活塞和一般的發(fā)動(dòng)機(jī)也不是一樣的。因?yàn)樗枰鼜?qiáng)勁的活塞才可以保持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作正常。 DOHC顧名思義就是雙凸輪的意思，為什么要用兩條凸輪軸呢，這可以從發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理了解到，要完成一個(gè)工作周期，包括吸、壓、爆、排，分別指吸氣，壓縮，爆炸，排氣。而氣缸要吸氣排氣就需要有進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)，凸輪軸的作用就是機(jī)械配合進(jìn)排氣門(mén)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作完成，SOHC指的就是進(jìn)排氣門(mén)的動(dòng)作都有一條凸輪來(lái)完成開(kāi)關(guān)動(dòng)作，而DOHC就是指用兩條凸輪來(lái)分別對(duì)應(yīng)進(jìn)氣門(mén)與排氣門(mén)來(lái)完成開(kāi)關(guān)動(dòng)作。DOHC的好處就是可以輕易的改變進(jìn)排氣門(mén)的開(kāi)關(guān)時(shí)間從而讓引擎達(dá)到低轉(zhuǎn)速時(shí)擁有充沛的扭力而高轉(zhuǎn)速時(shí)得到最大的馬力輸出的特性，一般大排氣量的高速引擎多采用DOHC，DOHC是不會(huì)增加油耗的，反而可以讓引擎更好的發(fā)揮動(dòng)力。 DOHC是頂置雙凸輪軸的意思，與之相反的是SOHC的是頂置單凸輪軸。DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力校大，耗油當(dāng)然也大。 DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)就是業(yè)界所稱的雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。故名思意DOHC有兩個(gè)點(diǎn)值得注意：其一，就是它是頂置于發(fā)動(dòng)機(jī)的；其二就是雙凸輪軸，進(jìn)氣與排氣各被一支軸所控制，分別單獨(dú)互相配合工作。另外，這種設(shè)計(jì)主要是為了迎合大功率高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)，DOHC本身并不廢油，而這種設(shè)計(jì)一般都出現(xiàn)在一定排量的汽車上，那么廢不廢油就取決于車子的整體參數(shù)了！這種設(shè)計(jì)的好處主要就是為了配合一些中、高技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)，例如VVI可變正時(shí)氣門(mén)、可變進(jìn)氣歧管等技術(shù)。 SOHC的中文含義是“頂置單凸輪軸”，DOHC的中文含義則是“頂置雙凸輪軸”。僅僅翻譯成中文，讀者朋友肯定還是一頭霧水，下面我們就簡(jiǎn)單解釋一下。要說(shuō)SOHC和DOHC，我們還得先從發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)談起。 氣門(mén)（Valve）的作用是專門(mén)負(fù)責(zé)向發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)輸入燃料并排出廢氣，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)汽缸只有一個(gè)進(jìn)氣門(mén)和一個(gè)排氣門(mén)，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，維修方便，低速性能較好，缺點(diǎn)是功率很難提高，尤其是高轉(zhuǎn)速時(shí)充氣效率低、性能較弱。為了提高進(jìn)排氣效率，現(xiàn)在多采用多氣門(mén)技術(shù)，常見(jiàn)的是每個(gè)汽缸布置有4個(gè)氣門(mén)（也有單缸3或5個(gè)氣門(mén)的設(shè)計(jì)，原理一樣，如奧迪A6的發(fā)動(dòng)機(jī)），4汽缸一共就是16個(gè)氣門(mén)，我們?cè)谄囐Y料上經(jīng)?？吹降摹?6V”就表示發(fā)動(dòng)機(jī)共16個(gè)氣門(mén)。這種多氣門(mén)結(jié)構(gòu)容易形成緊湊型燃燒室，噴油器布置在中央，這樣可以令油氣混合氣燃燒更迅速、更均勻，各氣門(mén)的重量和開(kāi)度適當(dāng)?shù)販p小，使氣門(mén)開(kāi)啟或閉合的速度更快。 了解了有關(guān)氣門(mén)的知識(shí)，下面我們切入正題。凸輪軸是發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的一部分，專門(mén)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)按時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉，作用是保證發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中定時(shí)為汽缸吸入新鮮的可燃混合氣，并及時(shí)將燃燒后的廢氣排出汽缸。凸輪軸直接通過(guò)搖臂驅(qū)動(dòng)氣門(mén)，很適用于高轉(zhuǎn)速的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)，由于轉(zhuǎn)速較高，為保證進(jìn)排氣和傳動(dòng)效率、簡(jiǎn)化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、降低高轉(zhuǎn)速的振動(dòng)和噪音，多采用頂置式氣門(mén)和頂置式凸輪軸，這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)也比較緊湊。但任何事物都有兩面性，頂置式凸輪軸的缺點(diǎn)是由于部件的布置設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，維修起來(lái)也比較麻煩。但衡量利弊，它還是比較適合于轎車 轎車發(fā)動(dòng)機(jī)按照頂置凸輪軸的數(shù)目，分為頂置單凸輪軸和頂置雙凸輪軸。當(dāng)每缸采用兩個(gè)以上氣門(mén)時(shí)，氣門(mén)排列形式一般有兩種：一是進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)混合排列在一根凸輪軸上，即頂置單凸輪軸（SOHC），另一種是進(jìn)氣門(mén)與排氣門(mén)分列在兩根凸輪軸上。前者的所有氣門(mén)由一根凸輪軸通過(guò)頂桿驅(qū)動(dòng)，但因氣門(mén)在進(jìn)氣道中所處位置不同，所以不能保持動(dòng)作的精確性，效果要稍差一些，而后者則無(wú)此缺點(diǎn)，可以獲得更好的性能，但需多配備一根凸輪軸，這就是頂置式雙凸輪軸（DOHC），近年來(lái)推出的新型發(fā)動(dòng)機(jī)多采用這種形式。一般來(lái)說(shuō)，SOHC的運(yùn)動(dòng)性比較高，F(xiàn)1賽車應(yīng)用較多，但是由于制造工藝復(fù)雜，成本較高；DOHC的相對(duì)配置較簡(jiǎn)易、使用耐久性較好，既可以適應(yīng)一般客戶的動(dòng)力性要求，也可以適應(yīng)其對(duì)經(jīng)濟(jì)性的要求。 目前市面常見(jiàn)的國(guó)產(chǎn)轎車中采用SOHC發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車有：奧拓、羚羊、歐藍(lán)德、派力奧、中華等；采用DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車有：吉利美日、捷達(dá)、寶來(lái)、富康、POLO、君威、奧迪A6等。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是由曲柄連桿機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu)，冷卻系，燃油系，潤(rùn)滑系，電氣系和機(jī)體等組成，大大小小零件有近千個(gè)，它們之中最具有代表性的就是凸輪軸了。在現(xiàn)代轎車的技術(shù)規(guī)格表上，經(jīng)常可以看見(jiàn)“凸輪軸”這個(gè)名詞出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)性能欄里面。 凸輪軸是屬于發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu)是保證發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中定時(shí)將新鮮的可燃混合氣充入氣缸，并及時(shí)將燃燒后的廢氣排出氣缸的機(jī)構(gòu)。它由進(jìn)氣門(mén)，排氣門(mén)，氣門(mén)挺桿，挺柱，搖臂，凸輪軸等組成，其中凸輪軸因其橫截面形狀近似桃子，又稱桃子軸或偏心軸，是配氣機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)件，專門(mén)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)按時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉。各種車型發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸的結(jié)構(gòu)大同小異，主要差別在于安裝的位置，凸輪的數(shù)目和形狀尺寸不盡相同，特別是凸輪軸的安裝位置，被列為區(qū)別發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造和性能的重要標(biāo)志。目前發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪安裝位置分為下置，中置，頂置三種形式。 轎車發(fā)動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)速較快，每分鐘轉(zhuǎn)速可達(dá)5000轉(zhuǎn)以上，為保證進(jìn)排氣效率，都采用進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)倒掛的形式，即頂置式氣門(mén)裝置，這種裝置都適合用凸輪軸的三種安裝形式。但是，如果采用下置式或者中置式的凸輪軸，由于氣門(mén)與凸輪軸的距離較遠(yuǎn)需要?dú)忾T(mén)挺桿和挺柱等輔助零件，造成氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)體積大，而且在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下還容易產(chǎn)生噪聲，而采用頂置式凸輪軸則可以改變這種現(xiàn)象。所以，現(xiàn)代轎車發(fā)動(dòng)機(jī)一般都采用了頂置式凸輪軸，將凸輪軸配置在發(fā)動(dòng)機(jī)的上方，縮短了凸輪軸與氣門(mén)之間的距離，省略了氣門(mén)的挺桿和挺柱，簡(jiǎn)化了凸輪軸到氣門(mén)之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)變得更加緊湊。更重要的是，這種安裝方式可以減少整個(gè)系統(tǒng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量，提高了傳動(dòng)效率。 當(dāng)然，任何事物都有其兩面性，頂置凸輪軸一方面縮短了與氣門(mén)的距離，另一方面卻拉大了凸輪軸與曲軸之間的距離。由于凸輪軸是由曲軸帶動(dòng)的，因此兩者之間一拉開(kāi)距離就必須要用鏈條及鏈輪做轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)比下置式凸輪軸的齒輪嚙合傳動(dòng)復(fù)雜得多。盡管如此，人們衡量利弊還是喜歡采用頂置式凸輪軸。 現(xiàn)在，頂置式凸輪軸有多種驅(qū)動(dòng)氣門(mén)的形式，有用搖臂過(guò)渡驅(qū)動(dòng)式，也有直接驅(qū)動(dòng)式，其中直接驅(qū)動(dòng)式對(duì)凸輪軸和氣門(mén)彈簧的設(shè)計(jì)要求相對(duì)較低，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣量最少，特別適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上。另外，近年在高速轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上還廣泛采用齒形皮帶來(lái)代替?zhèn)鲃?dòng)鏈，這種皮帶是用氯丁橡膠制作，混有玻璃纖維和尼龍織物以增加強(qiáng)度。 采用齒形皮帶代替?zhèn)鲃?dòng)鏈，可以減少噪聲，減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量的降低成本。 轎車發(fā)動(dòng)機(jī)按照頂置凸輪軸的數(shù)目，分為單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)，由于中高檔轎車發(fā)動(dòng)機(jī)一般是多氣門(mén)及V型氣缸排列，需采用雙凸輪軸分別控制進(jìn)排氣門(mén)，因此雙頂置凸輪軸被不少名牌發(fā)動(dòng)機(jī)所采用。由于凸輪軸的安裝方式直接涉及到整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和性能，因此，頂置凸輪軸也和多氣門(mén)一樣，被視為衡量轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的一項(xiàng)重要的標(biāo)志，列入了轎車技術(shù)規(guī)格表中。 此種引擎在汽缸蓋頂部裝置二支凸輪軸，由凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)汽門(mén)做開(kāi)啟和關(guān)閉的動(dòng)作。僅有少數(shù)引擎是設(shè)計(jì)