#发动机#允许混合物进入气缸的阀门是进气阀。废气通过排气阀排出。
它们被设计成在精确的时刻打开和关闭,以使发动机在任何速度下都能高效运转。
操作由旋转轴、凸轮轴上的梨形凸轮(称为凸轮)控制,凸轮轴由链条、皮带或曲轴上的一组齿轮驱动。
当凸轮轴安装在发动机缸体中时,小金属气缸挺杆位于每个凸轮上方的通道中,金属推杆从挺杆向上延伸到气缸盖中。每个推杆的顶部与一个摇臂相接,摇臂抵住气门杆,气门杆由一个强力螺旋弹簧(气门弹簧)保持在升起(关闭)的位置。
当推杆在凸轮上升起时,它使摇臂转动,摇臂顶着弹簧的压力向下(打开)推动阀门。随着凸轮凸角进一步旋转,气门弹簧起作用关闭气门。这称为顶置阀(OHV)系统。
有些发动机没有推杆;气门更直接地由气缸盖本身的单凸轮轴或双凸轮轴操作,即顶置凸轮系统。
由于凸轮轴和气门之间的运动部件较少,顶置凸轮(OHC)方法比带推杆的发动机效率更高,在给定的发动机容量下产生的功率更大,因为它可以以更高的速度运转。无论采用哪种系统,操作机构都必须有一定的自由间隙,这样当零件受热膨胀时,阀门仍然可以完全关闭。
气门杆和摇臂或凸轮之间必须有预设间隙挺杆间隙,以允许膨胀。挺杆间隙在不同的汽车上差别很大,错误的调整会产生严重的影响。
如果间隙过大,气门开得晚,关得早,会降低功率,增加发动机噪音。
间隙过小会妨碍阀门正常关闭,从而导致压缩损失。
有些发动机有自动调节挺杆,由发动机机油压力进行液压操作。
上置凸轮轴
带推杆的凸轮轴
顶置气门系统(OHV)由推杆操作,曲轴与缸体中的曲轴相邻并平行。
当曲轴转动时,每个气门都通过挺杆、推杆和摇臂打开。阀门由弹簧压力关闭。
凸轮轴驱动链链轮的齿数是曲轴链轮的两倍,因此凸轮轴的转速为发动机转速的一半。
上置凸轮轴发动机
顶置凸轮发动机需要较少的零件来操作气门。凸轮直接作用于筒式挺杆或短杆(称为指杆),而短杆又直接作用于气门杆。
该系统免除了额外的重量和机械复杂的推杆和摇臂。
一条长链条经常用来从曲轴上的链轮驱动凸轮轴,但这样长的链条往往会“摆动”。在某些设计中,通过安装中间链轮和两个较短的传动链(保持张紧),可以克服这个问题。
手指操作的上置凸轮轴
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