加入收藏
電郵
打印文章
寫信給編輯 在汽車發動機的復雜構造中，曲軸與凸輪軸無疑是兩個至關重要的角色。盡管您可能見過各種形狀和尺寸的發動機，但幾乎所有依靠燃料和空氣燃燒運行的發動機，都離不開這兩個耐用部件。今天，就讓我們深入了解一下曲軸與凸輪軸的主要區別。
一、軸的基礎認知
在探討曲軸與凸輪軸之前，先來認識一下 “軸”。軸是一種堅固耐用的長桿狀機械部件，主要功能是通過不同的連桿和齒輪，將動力和扭矩傳遞到機器的其他可移動部分，就像車床的主軸一樣。通過與不同類型、尺寸和形狀的齒輪嚙合，軸能夠增加扭矩。大多數軸的兩端都安裝有軸承，如滾珠軸承或軸頸軸承，以確保軸的平穩轉動。在發動機中，軸的應用更為關鍵，發動機的整體性能很大程度上取決于軸在復雜且頻繁的發動機循環中所能承受的硬度、剛度以及所使用的材料。軸主要分為曲軸、凸輪軸、車軸和主軸等類型。
二、曲軸：動力轉換的樞紐
位置與構造
曲軸位于發動機末端、油底殼上方，是一根堅固的金屬桿，它是活塞與其他發動機部件之間的關鍵連接紐帶。其獨特的階梯狀結構，各結構之間的間隙與連桿相連，通過這種連接傳遞能量并使軸旋轉。
功能與使用類型
曲軸的主要功能堪稱一項 “神奇轉換”，它能將活塞的線性（上 / 下）運動轉化為車軸的旋轉運動，進而為汽車車輪的轉動提供動力。具體來說，連桿將活塞的往復運動通過不同齒輪轉變為車輪的旋轉運動。
使用類型有單缸曲軸，V型雙缸曲軸，多缸傾斜曲軸以及V型多缸曲軸
三、凸輪軸：氣門控制的關鍵
構造與原理
凸輪軸是活塞發動機的重要部件，它是一根圓柱桿，表面分布著多個凸輪。這些凸輪負責控制氣門的打開和關閉動作。凸輪軸的機械設計需要具備高強度和良好的支撐，凸輪通常由軸以均勻速度驅動。
工作過程與作用
進氣沖程：當發動機活塞向下移動，在活塞上方形成空間，活塞在氣缸內受氣體壓力作往復運動，并通過連桿帶動凸輪軸旋轉。此時，凸輪鼻到達搖臂（彈簧加載），使進氣門打開。燃料噴射器與活塞上方空間的壓力差，促使燃料 - 空氣混合物填充該空間。
排氣沖程：當發動機活塞向上移動，將燃燒后的廢氣推向閥門時，皮帶輪通過正時皮帶或齒輪系帶動凸輪軸旋轉。凸輪擠壓搖臂（彈簧加載），使排氣門打開?；钊c排氣歧管之間的壓力差，將氣缸上部的剩余氣體排出。
凸輪軸的凸輪凸角輪廓和形狀經過精心優化，以確保氣門平穩且精確地運行，有效降低氣門機構噪音。如果凸輪處于高急動度水平，聲壓水平會增大，意味著高轉速時氣門機構噪音更大；而將凸輪輪廓調整到較低加加速度水平，凸輪能持續與從動件（彈簧加載）接觸，氣門機構噪音便會逐漸降低。由此可見，凸輪軸在控制氣門高轉速時的噪聲和振動方面起著關鍵作用。
四、曲軸與凸輪軸的區別對比
為了更清晰地了解曲軸與凸輪軸的差異，我們通過以下表格進行對比：
曲軸 | 凸輪軸 | |
機械性能 | 將活塞的往復直線運動轉化為旋轉運動，輸出發動機動力 | 控制氣門的開啟和關閉時機與開度大小，配合活塞完成進氣、壓縮、做功、排氣沖程 |
安裝位置 | 缸體的曲軸箱內，位于氣缸下方 | 發動機缸蓋內（頂置凸輪軸）或缸體側面（側置凸輪軸） |
驅動方式 | 由活塞連桿驅動，是發動機的動力輸出端 | 由曲軸通過正時皮帶 / 正時鏈條 / 齒輪驅動，轉速為曲軸的1/2（四沖程發動機） |
材質 | 常用球墨鑄鐵、鍛鋼制造 | 常用鑄鐵、合金鑄鐵制造 |
