隨著汽車輕量化發(fā)展,凸輪軸向輕量化、功能高度集中和低成本方向發(fā)展,裝配凸輪軸的優(yōu)勢逐漸被人們認可和接受?! ?br data-filtered="filtered">
裝配式凸輪軸的軸和凸輪分開制造,然后裝配在一起。凸輪一般采用碳鋼或粉末冶金材料,軸頸采用粉末冶金件或集中于芯軸的鋼管上,芯軸則采用冷拔薄壁無縫鋼管。碳鋼凸輪可進行高頻淬火或滲碳處理,具有較高的耐膠著、耐點蝕性能。
焊接連接式凸輪軸由于焊接時容易產(chǎn)生熱變形,使凸輪軸的尺寸精度降低,激烈的熱變化也容易使焊接部位產(chǎn)生裂紋,質(zhì)量難以保證;燒結(jié)連接式凸輪軸在進行粉末燒結(jié)成型凸輪的同時,凸輪又要在液相狀態(tài)下與鋼管擴散連接,此過程必須在1000℃以上燒結(jié)爐內(nèi)進行,在高溫下軸容易產(chǎn)生彎曲,造成尺寸精度誤差,而且在燒結(jié)時,對材料的性能也有限制,需要大型燒結(jié)爐,熱效率不高;擴管法首先使凸輪與鋼管配合,然后從管內(nèi)側(cè)加液壓或機械擴管,為承受擴管內(nèi)壓,凸輪壁要有一定的厚度,同時,為了使擴管容易進行,必須使用薄壁鋼管,且由于高壓作業(yè)的特殊要求,也使其設(shè)備大型化。
為什么頂置凸輪軸還要搖臂?
結(jié)構(gòu)尺寸方面的考慮?,F(xiàn)在的氣門夾角較以前增大,如果采用凸輪軸直接驅(qū)動,那么2根凸輪軸的橫向間距勢必加大,造成缸蓋橫向尺寸的加大;采用搖臂驅(qū)動,則巧妙解決這個問題,在不增加缸蓋外型尺寸的前提下,可以增大氣門夾角。
消除氣門間隙的考慮。目前氣門搖臂的支座普遍采用液壓挺柱支座,能夠自動消除氣門間隙。這項技術(shù)的采用,在低成本的前提下解決了消除氣門間隙這個大問題。
對下置凸輪軸凸輪線優(yōu)化設(shè)計的研究比較透徹,理論與實踐都比較成熟,而頂置凸輪軸凸輪型線的優(yōu)化設(shè)計缺乏實用的計算方法和設(shè)計軟件。
由于頂置凸輪軸發(fā)動機轉(zhuǎn)速越來越高,其充氣性與震動噪聲和耐久性之間的矛盾越來越突出,因此其凸輪軸型線的優(yōu)化更具有實際意義。由于頂置凸輪軸的氣門機構(gòu)與下置凸輪軸相比其搖擺傳動比是變值,所以運動學(xué)計算復(fù)雜,由于氣門的速度和加速度的表達式無法直接算出,這樣就使得頂置凸輪軸凸輪型線的優(yōu)化設(shè)計相當(dāng)繁雜。