
欢迎各位车友今天咱们来聊聊发动机的“心脏”——配气机构那些事儿
大家好啊我是你们的老朋友,一个对汽车充满热情的老司机今天咱们要深入探讨的话题可是相当重要——那就是发动机的“心脏”部分:配气机构说起这个,可能很多朋友会觉得挺复杂的,毕竟这可是发动机里最精密的部件之一,它就像人的心脏一样,负责着发动机“呼吸”的关键工作想象一下,如果没有它,发动机就像个憋着气的胖子,根本跑不动对吧所以啊,今天我就想和大家一起,揭开配气机构的神秘面纱,看看这个“心脏”到底是怎么工作的
第一章 配气机构:发动机的“呼吸系统”
说到配气机构,咱们得先明白它到底是个啥玩意儿简单来说,它就像是发动机的“呼吸系统”,负责控制进气门和排气门的开启与关闭,让空气和燃油能够顺利进入气缸,同时把燃烧后的废气气缸这个过程听起来简单,但实际操作起来可复杂了,它需要在极高温度和压力的环境下,以极高的精度完成每一次开关动作
配气机构主要由几个关键部件组成:凸轮轴、摇臂、挺杆、推杆、气门弹簧、气门座等等这些部件就像一个精密的钟表一样,每个部件都发挥着不可或缺的作用比如凸轮轴上的凸轮,就像是钟表的齿轮,负责控制气门的开关时机;而摇臂呢,则像是钟表的指针,将凸轮的旋转运动转化为气门的直线运动
那么,这个“呼吸系统”是怎么工作的呢咱们以四冲程发动机为例,来说说这个过程在进气冲程时,凸轮轴上的凸轮会推动摇臂,打开进气门,让空气和燃油混合物进入气缸;然后,在压缩冲程时,进气门关闭,向上运动,将混合气压缩;接着,在做功冲程时,火花塞点燃混合气,产生爆发力推动向下运动,同时排气门打开,将燃烧后的废气气缸;在排气冲程时,排气门关闭,再次向上运动,将废气彻底气缸
这个过程听起来挺简单的,但实际上,配气机构需要精确控制每个气门的开关时机,才能让发动机运转平稳高效这就好比咱们开车,不仅要踩油门,还要控制离合器,才能让车子跑得又快又稳如果配气机构的控制不够精确,就会导致发动机动力不足、油耗增加、甚至出现故障
第二章 凸轮轴:配气机构的“指挥官”
在配气机构中,凸轮轴可是个举足轻重的部件,它就像是整个配气机构的“指挥官”,负责着控制所有气门的开关时机凸轮轴通常位于发动机的顶部,由曲轴通过齿轮或链条驱动,跟着发动机的节奏一起转动
凸轮轴上布满了各种形状的凸轮,每个凸轮都负责控制一个气门这些凸轮的形状各不相同,有的尖锐,有的圆润,有的高,有的低,这些不同的形状决定了气门的开启和关闭时间比如,进气凸轮的形状通常比较圆润,这样可以使进气门平稳地打开和关闭,避免产生过大的压力波动;而排气凸轮的形状则比较尖锐,这样可以使排气门在高压下迅速打开,将废气彻底气缸
凸轮轴的材料也非常重要,它需要具备足够的强度和耐磨性,才能在高温高压的环境下长时间稳定工作通常,凸轮轴采用合金钢制成,经过特殊的热处理工艺,使其表面硬度更高,耐磨性更好有些高性能发动机还会采用更先进的材料,比如陶瓷涂层,进一步提升凸轮轴的寿命和性能
那么,凸轮轴是如何控制气门的呢咱们还是以四冲程发动机为例,来说说这个过程在进气冲程开始时,凸轮轴上的进气凸轮会推动挺杆,挺杆再通过推杆推动摇臂,打开进气门;当进气凸轮的形状变化时,挺杆的推动力也会随之变化,使进气门的开度逐渐增大或减小;当进气凸轮的顶点过去后,摇臂会向下运动,关闭进气门
同样,在排气冲程时,凸轮轴上的排气凸轮会推动挺杆,挺杆再通过推杆推动摇臂,打开排气门;当排气凸轮的形状变化时,挺杆的推动力也会随之变化,使排气门的开度逐渐增大或减小;当排气凸轮的顶点过去后,摇臂会向下运动,关闭排气门
这个过程听起来挺复杂的,但实际上,凸轮轴的控制非常精确,每个气门的开关时机都经过精心设计,以确保发动机能够高效运转这就好比咱们指挥乐队演奏,每个乐器都要按照指挥的节奏演奏,才能奏出美妙的音乐如果凸轮轴的控制不够精确,就会导致发动机动力不足、油耗增加、甚至出现故障
第三章 气门机构:精准控制的“执行者”
如果说凸轮轴是配气机构的“指挥官”,那么气门机构就是“执行者”,负责将凸轮轴的旋转运动转化为气门的直线运动气门机构主要由挺杆、推杆、摇臂、气门弹簧等部件组成
挺杆是连接凸轮轴和推杆的部件,它通常位于凸轮轴的下方,将凸轮的旋转运动传递给推杆挺杆的材料也非常重要,它需要具备足够的强度和耐磨性,才能在高温高压的环境下长时间稳定工作通常,挺杆采用合金钢制成,经过特殊的热处理工艺,使其表面硬度更高,耐磨性更好
推杆是连接挺杆和摇臂的部件,它将挺杆的直线运动传递给摇臂推杆的材料也比较重要,它需要具备足够的强度和刚度,才能在高温高压的环境下稳定工作通常,推杆采用合金钢制成,经过特殊的热处理工艺,使其表面硬度更高,耐磨性更好
摇臂是连接推杆和气门的部件,它将推杆的直线运动转化为气门的旋转运动摇臂的结构比较简单,但作用非常重要它需要具备足够的强度和耐磨性,才能在高温高压的环境下长时间稳定工作通常,摇臂采用合金钢制成,经过特殊的热处理工艺,使其表面硬度更高,耐磨性更好
气门弹簧是保证气门能够及时关闭的重要部件,它通常位于气门的底部,将气门压向气门座气门弹簧的材料也非常重要,它需要具备足够的强度和弹性,才能在高温高压的环境下稳定工作通常,气门弹簧采用合金钢制成,经过特殊的热处理工艺,使其表面硬度更高,耐磨性更好
那么,气门机构是如何工作的呢咱们还是以四冲程发动机为例,来说说这个过程在进气冲程开始时,凸轮轴上的进气凸轮会推动挺杆,挺杆再通过推杆推动摇臂,打开进气门;然后,气门弹簧会将气门压向气门座,使气门关闭
同样,在排气冲程时,凸轮轴上的排气凸轮会推动挺杆,挺杆再通过推杆推动摇臂,打开排气门;然后,气门弹簧会将气门压向气门座,使气门关闭
这个过程听起来挺简单的,但实际上,气门机构的控制非常精确,每个气门的开关时机都经过精心设计,以确保发动机能够高效运转这就好比咱们开车,不仅要踩油门,还要控制离合器,才能让车子跑得又快又稳如果气门机构的控制不够精确,就会导致发动机动力不足、油耗增加、甚至出现故障
第四章 配气机构的类型与特点
配气机构根据结构和工作原理的不同,可以分为多种类型,每种类型都有其独特的特点和应用场景咱们今要聊聊两种常见的配气机构类型:OHV和OHC
OHV(Overhead Valve)是顶置式气门机构的简称,它的气门机构位于发动机气缸盖的上方,凸轮轴位于气缸体内部OHV机构的优点是结构简单、成本低廉、维修方便,因此广泛应用于一些经济型汽车和摩托车发动机上
举个例子,像丰田的卡罗拉、本田的思域等车型,就曾采用过OHV发动机这些发动机虽然动力不算特别强劲,但胜在省油、可靠,非常适合日常通勤使用
OHC(Overhead Cam)是顶置式凸轮轴的简称,它的凸轮轴位于发动机气缸盖的上方,气门机构也位于气缸盖的上方OHC机构的优点是结构复杂、成本较高,但可以实现对气门开关时机的更精确控制,因此广泛应用于一些高性能汽车和发动机上
举个例子,像宝马的M系列车型、奥迪的R8等车型,就采用过OHC发动机这些发动机动力强劲、性能优异,非常适合追求速度和激情的车友
除了OHV和OHC之外,还有一种叫做OHV-PCV的配气机构,它是OHV机构的一种改进型,通过在凸轮轴上安装液压挺杆,可以实现对气门间隙的自动调整,从而提高发动机的可靠性和性能
举个例子,像福特的一些车型就采用
