單凸輪軸與雙凸輪軸發(fā)動機工作原理.doc

單凸輪軸與雙凸輪軸發(fā)動機工作原理 DOHC發(fā)動機比一般的發(fā)動機的扭力要大，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)動機基本上要多15%。還有就是活塞和一般的發(fā)動機也不是一樣的。因為它需要更強勁的活塞才可以保持發(fā)動機運作正常。 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)動機的工作原理了解到，要完成一個工作周期，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氣門和排氣門，凸輪軸的作用就是機械配合進排氣門的開關動作完成，SOHC指的就是進排氣門的動作都有一條凸輪來完成開關動作，而DOHC就是指用兩條凸輪來分別對應進氣門與排氣門來完成開關動作。DOHC的好處就是可以輕易的改變進排氣門的開關時間從而讓引擎達到低轉速時擁有充沛的扭力而高轉速時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是不會增加油耗的，反而可以讓引擎更好的發(fā)揮動力。 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)動機動力校大，耗油當然也大。 DOHC發(fā)動機就是業(yè)界所稱的雙頂置凸輪軸發(fā)動機。故名思意DOHC有兩個點值得注意：其一，就是它是頂置于發(fā)動機的；其二就是雙凸輪軸，進氣與排氣各被一支軸所控制，分別單獨互相配合工作。另外，這種設計主要是為了迎合大功率高轉速的發(fā)動機，DOHC本身并不廢油，而這種設計一般都出現(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！這種設計的好處主要就是為了配合一些中、高技術的發(fā)動機，例如VVI可變正時氣門、可變進氣歧管等技術。 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，下面我們就簡單解釋一下。要說SOHC和DOHC，我們還得先從發(fā)動機的氣門談起。 氣門（Valve）的作用是專門負責向發(fā)動機內(nèi)輸入燃料并排出廢氣，傳統(tǒng)發(fā)動機每個汽缸只有一個進氣門和一個排氣門，這種設計結構相對簡單，成本較低，維修方便，低速性能較好，缺點是功率很難提高，尤其是高轉速時充氣效率低、性能較弱。為了提高進排氣效率，現(xiàn)在多采用多氣門技術，常見的是每個汽缸布置有4個氣門（也有單缸3或5個氣門的設計，原理一樣，如奧迪A6的發(fā)動機），4汽缸一共就是16個氣門，我們在汽車資料上經(jīng)?？吹降摹?6V”就表示發(fā)動機共16個氣門。這種多氣門結構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，各氣門的重量和開度適當?shù)販p小，使氣門開啟或閉合的速度更快。 了解了有關氣門的知識，下面我們切入正題。凸輪軸是發(fā)動機配氣機構的一部分，專門負責驅動氣門按時開啟和關閉，作用是保證發(fā)動機在工作中定時為汽缸吸入新鮮的可燃混合氣，并及時將燃燒后的廢氣排出汽缸。凸輪軸直接通過搖臂驅動氣門，很適用于高轉速的轎車發(fā)動機，由于轉速較高，為保證進排氣和傳動效率、簡化傳動機構、降低高轉速的振動和噪音，多采用頂置式氣門和頂置式凸輪軸，這樣，發(fā)動機的結構也比較緊湊。但任何事物都有兩面性，頂置式凸輪軸的缺點是由于部件的布置設計比較復雜，維修起來也比較麻煩。但衡量利弊，它還是比較適合于轎車 轎車發(fā)動機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。當每缸采用兩個以上氣門時，氣門排列形式一般有兩種：一是進氣門和排氣門混合排列在一根凸輪軸上，即頂置單凸輪軸（SOHC），另一種是進氣門與排氣門分列在兩根凸輪軸上。前者的所有氣門由一根凸輪軸通過頂桿驅動，但因氣門在進氣道中所處位置不同，所以不能保持動作的精確性，效果要稍差一些，而后者則無此缺點，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），近年來推出的新型發(fā)動機多采用這種形式。一般來說，SOHC的運動性比較高，F(xiàn)1賽車應用較多，但是由于制造工藝復雜，成本較高；DOHC的相對配置較簡易、使用耐久性較好，既可以適應一般客戶的動力性要求，也可以適應其對經(jīng)濟性的要求。 目前市面常見的國產(chǎn)轎車中采用SOHC發(fā)動機的轎車有：奧拓、羚羊、歐藍德、派力奧、中華等；采用DOHC發(fā)動機的轎車有：吉利美日、捷達、寶來、富康、POLO、君威、奧迪A6等。 汽車發(fā)動機是由曲柄連桿機構，配氣機構，冷卻系，燃油系，潤滑系，電氣系和機體等組成，大大小小零件有近千個，它們之中最具有代表性的就是凸輪軸了。在現(xiàn)代轎車的技術規(guī)格表上，經(jīng)?？梢钥匆姟巴馆嗇S”這個名詞出現(xiàn)在發(fā)動機性能欄里面。 凸輪軸是屬于發(fā)動機的配氣機構，配氣機構是保證發(fā)動機在工作中定時將新鮮的可燃混合氣充入氣缸，并及時將燃燒后的廢氣排出氣缸的機構。它由進氣門，排氣門，氣門挺桿，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，是配氣機構中的驅動件，專門驅動氣門按時開啟和關閉。各種車型發(fā)動機的凸輪軸的結構大同小異，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)動機構造和性能的重要標志。目前發(fā)動機的凸輪安裝位置分為下置，中置，頂置三種形式。 轎車發(fā)動機由于轉速較快，每分鐘轉速可達5000轉以上，為保證進排氣效率，都采用進氣門和排氣門倒掛的形式，即頂置式氣門裝置，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，由于氣門與凸輪軸的距離較遠需要氣門挺桿和挺柱等輔助零件，造成氣門傳動機件較多，結構復雜，發(fā)動機體積大，而且在高速運轉下還容易產(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)動機一般都采用了頂置式凸輪軸，將凸輪軸配置在發(fā)動機的上方，縮短了凸輪軸與氣門之間的距離，省略了氣門的挺桿和挺柱，簡化了凸輪軸到氣門之間的傳動機構，將發(fā)動機的結構變得更加緊湊。更重要的是，這種安裝方式可以減少整個系統(tǒng)往復運動的質量，提高了傳動效率。 當然，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的，因此兩者之間一拉開距離就必須要用鏈條及鏈輪做轉動，結構比下置式凸輪軸的齒輪嚙合傳動復雜得多。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動氣門的形式，有用搖臂過渡驅動式，也有直接驅動式，其中直接驅動式對凸輪軸和氣門彈簧的設計要求相對較低，往復運動的慣量最少，特別適用于高速運轉的轎車發(fā)動機上。另外，近年在高速轎車發(fā)動機上還廣泛采用齒形皮帶來代替?zhèn)鲃渔?，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度。 采用齒形皮帶代替?zhèn)鲃渔?，可以減少噪聲，減輕結構質量的降低成本。 轎車發(fā)動機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)動機一般是多氣門及V型氣缸排列，需采用雙凸輪軸分別控制進排氣門，因此雙頂置凸輪軸被不少名牌發(fā)動機所采用。由于凸輪軸的安裝方式直接涉及到整臺發(fā)動機的構造和性能，因此，頂置凸輪軸也和多氣門一樣，被視為衡量轎車發(fā)動機的一項重要的標志，列入了轎車技術規(guī)格表中。 此種引擎在汽缸蓋頂部裝置二支凸輪軸，由凸輪軸直接驅動汽門做開啟和關閉的動作。僅有少數(shù)引擎是設計