凸机(凸轮)是汽车发动机中重要的机械部件,通常安装在曲轴上,凸轮具有凸起结构,通过旋转运动推动气门开启和关闭,从而控制进气和排气的时机,这种设计能够优化发动机的燃烧效率和动力输出,提升整体性能,凸轮的合理设计是实现发动机高效运转的关键技术。
凸轮的作用:
凸轮是一种重要的机械部件,广泛应用于内燃机、蒸汽机等动力机械中,它的主要作用包括:
- 控制气门的开闭时机:凸轮通过旋转带动气门机构,使得气门在特定的时间打开或关闭,从而确保每次冲程(进气、压缩、做功、排气)的顺利进行。
- 提高发动机效率:通过精确控制气门的开闭时机,凸轮可以优化进气和排气的效率,减少气门与气缸之间的摩擦,从而提高发动机的效率。
- 减少磨损:由于凸轮的结构设计,它能够减少气门在气缸内的磨损,延长发动机零件的使用寿命。
- 改善动力性能:通过合理的凸轮设计,可以提高发动机的动力性能,如功率输出和扭矩传递的均匀性。
凸轮的类型:
- 凸轮轴凸轮:这是一种传统的凸轮设计,凸轮直接安装在凸轮轴上,这种凸轮结构简单,成本较低,但需要定期更换,且容易受到气缸振动的影响。
- 滚子凸轮:这种凸轮由多个滚子组成,安装在凸轮轴上,滚子凸轮的结构更加紧凑,寿命更长,维护成本较低,是现代发动机中常用的凸轮类型。
- 盘形凸轮:盘形凸轮是一种将凸轮制成平面片的结构,通常用于低功率发动机中,它具有体积小、成本低的特点,但寿命较短。
- 圆柱凸轮:圆柱凸轮是一种将凸轮制成圆柱体的结构,通常用于高性能发动机中,它具有较大的接触面积,可以提高气门的密封性和效率。
凸轮的材料和设计:
- 凸轮通常由高强度的合金钢或合金材料制成,以承受高温和磨损,这些材料具有高强度、耐腐蚀和耐磨性等优点。
- 凸轮的形状和设计会影响气门的开闭时机和效率,常见的凸轮设计包括偏置凸轮和非偏置凸轮,偏置凸轮的中心轴与曲轴的中心轴不重合,可以提高发动机的性能,如功率输出和燃油经济性。
- 凸轮的表面处理工艺也会影响其性能,常见的表面处理包括渗碳处理、电镀和热处理等,这些工艺可以提高凸轮的耐磨性和密封性。
凸轮的安装位置:

凸轮通常安装在发动机的顶部,靠近曲轴的位置,这种安装方式有助于减少凸轮与曲轴之间的摩擦,同时便于安装和维护。
凸轮是汽车发动机中不可或缺的部件,它通过精确控制气门的开闭时机,确保发动机的高效运行,延长发动机零件的使用寿命,不同类型的凸轮适用于不同的发动机,如高性能发动机通常使用滚子凸轮,而经济型发动机则可能使用盘形凸轮。
