除了化油器,没有什么比凸轮轴的工作原理更神秘的了。通常被认为是巫毒教或魔法,引擎的大脑对外行来说是神秘的。一旦你了解了基础知识,它就真的不是火箭科学。好吧,也许这是火箭科学,但除非您要学习如何设计新的轮廓,否则这篇关于基础知识的文章应该会阐明凸轮轴的工作原理。
凸轮轴(或简称凸轮)的基本功能是将旋转运动转变为直线运动。在曲轴的驱动下,凸轮的旋转速度减半。因此,当曲柄以 3,000 RPM 的速度旋转时,凸轮以 1,500 RPM 的速度旋转。这允许 4 冲程动作在发动机内部进行。凸轮的每一圈都提供阀门的打开和关闭。曲柄每转两圈,凸轮轴就旋转一圈。
了解凸轮轴工作原理的关键是通过基本术语:基圆、升程、凸轮分离角和持续时间。
基圈
基圆是凸轮凸角的圆形部分,用于调节气门间隙。基圈上的一个小高点称为基圈跳动。
凸轮升降机
这是凸轮凸角将升降器推到基圆上方的最大距离。这不是气门升程。
气门升程
这是凸轮的总升力,计算方法是将凸轮凸角升力乘以备用摇臂比率,例如 1.5:1 或 1.6:1。例如,如果您的凸轮凸角升程为 .325,并且您使用的是 1.6:1 的摇臂比,则可以取 .325 x 1.6,即 .520 英寸的总气门升程。增加摇臂比是提高升力并在使用相同凸轮时获得一点持续时间的快速方法。
扬程越高,阀座和气门之间的空间越大,允许更多的空气和燃料进入/离开燃烧室。高升程应用通常需要不同的气门弹簧和组件。还有升程过大的情况,可能导致气门撞击活塞,最终导致灾难性故障。
期间
气门从凸轮凸角上保持气门座的时间长度,以曲轴旋转度数来衡量。这也称为“广告持续时间”。另一个规格,“050 英寸的持续时间”是从气门以 050.050 英寸打开到关闭 050.<> 英寸为单位的曲轴旋转距离。.<> 英寸的持续时间被认为是更重要的规格。
延长的续航时间增加了发动机的动力,特别是在高转速应用中。这是因为增加的打开时间允许更多的空气/燃料进入,燃烧气体离开气缸。然而,在较低的转速应用中,较长的开启时间会导致气缸压力损失。
波瓣分离角
这是进气和排气叶角中心线之间的角度(以度为单位)。114 度的叶片分离角意味着进气瓣和排气叶片的峰值开口点相距 114 度。LSA 显示阀门重叠,即两个阀门在同一气缸上打开的时间。如果叶片分离角为 0 度,则进气门和排气门将同时打开和关闭。测量范围通常在 104 到 115 度之间。114 度凸轮被认为是温和的,而 111 度凸轮对于街道发动机来说相当粗糙。术语“lopey”来自此规范,因为较大的重叠会导致发动机怠速粗糙。您可以听到重叠的臀部,臀部,臀部的声音。这种 lope 声音开始出现在 112 左右的 LSA 附近,但还有其他因素在起作用。LSA越宽,发动机运行越平稳,LSA越窄,怠速越粗糙。
较窄的 LSA 角度可产生较低的 RPM 扭矩范围、更高的最大扭矩、更高的气缸压力、粗糙的怠速和更低的怠速真空。宽 LSA 角度以较低的最大扭矩、较低的气缸压力、平稳的怠速和较高的怠速真空度将 RPM 范围提高。
中线
这是基于发动机在上止点处的凸轮轮廓中心的位置。中心线是 #1 气缸进气凸角相对于该气缸 TDC 的中心。这就是您通过称为“度数”的过程检查和更改凸轮轴初始正时的方法。推进凸轮可以更快地推动气门正时事件,从而增加底端扭矩。在这种状态下,进气侧的活塞到气门间隙减小,排气侧的活塞到气门间隙增加,而延迟凸轮会稍后设置气门正时事件,对气门到活塞的间隙产生相反的影响,并增加更高的扭矩范围。
对于注重性能的人来说,只需更换一个简单的凸轮,就可以获得巨大的动力潜力。为您的应用选择合适的凸轮需要更多的信息,但现在您已经掌握了基础知识。对于您的普通日常司机来说,持续时间短且标称升力高的凸轮将为您提供最佳的经济性,但如果您想要一个街头恶魔,那么大持续时间、大升力和狭窄的 LSA 是您的乘车券。