凸輪軸與曲軸有何不同

凸輪軸與曲軸有諸多不同，從性質(zhì)、原理到功能均有差異。性質(zhì)上，曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)核心組件，承擔(dān)關(guān)鍵作用；凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)重要部件。原理方面，曲軸工作時(shí)受多種力影響，承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷；凸輪軸轉(zhuǎn)速高，材質(zhì)與加工有特定要求。功能上，曲軸將活塞直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)輸出轉(zhuǎn)矩；凸輪軸則控制氣門的開啟和閉合。二者相輔相成，共同保障發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn) 。

具體來說，在性質(zhì)層面，曲軸可謂是發(fā)動(dòng)機(jī)的“心臟”，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的整個(gè)過程中，它始終處于核心地位。發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)各個(gè)部件之間復(fù)雜而有序的運(yùn)作，都離不開曲軸的協(xié)調(diào)與支撐。它要承受來自活塞、連桿等部件傳遞過來的巨大壓力和負(fù)載，卻依舊要穩(wěn)定而精準(zhǔn)地運(yùn)行，就像一座堅(jiān)固的橋梁，承載著各種力量的沖擊，卻始終屹立不倒。而凸輪軸作為活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的重要一員，雖然不像曲軸那樣處于核心樞紐位置，但它在控制氣門的運(yùn)作方面，有著不可替代的作用。它就像是發(fā)動(dòng)機(jī)的“調(diào)度員”，有條不紊地指揮著氣門的行動(dòng)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)的每一個(gè)工作環(huán)節(jié)都能按部就班地進(jìn)行。

從原理角度進(jìn)一步剖析，曲軸在工作時(shí)的受力情況極為復(fù)雜。旋轉(zhuǎn)質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力，如同調(diào)皮的小精靈，不斷對(duì)曲軸施加著干擾；周期性變化的氣體慣性力，像一陣忽強(qiáng)忽弱的風(fēng)，給曲軸帶來變化不定的影響；還有往復(fù)慣性力，猶如一把反復(fù)拉扯的力，讓曲軸承受著彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷的雙重考驗(yàn)。這就好比一個(gè)人既要背著沉重的包袱，又要在崎嶇的道路上保持平衡前行，難度之大可想而知。而凸輪軸，因其較高的轉(zhuǎn)速，對(duì)材質(zhì)和加工工藝有著嚴(yán)格要求。通常選用優(yōu)質(zhì)碳鋼或合金鋼進(jìn)行鍛造，這種精心挑選的材質(zhì)，就如同為凸輪軸披上了一層堅(jiān)固的鎧甲，使其能夠在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中保持穩(wěn)定。若采用合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造，后續(xù)的熱處理和磨光處理則必不可少，這一系列精細(xì)的加工，讓凸輪軸的軸頸和凸輪工作表面更加光滑耐用，確保其能在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)精準(zhǔn)無誤地執(zhí)行任務(wù)。

在功能方面，曲軸發(fā)揮著至關(guān)重要的動(dòng)力轉(zhuǎn)換作用。它巧妙地將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，就像一位神奇的魔術(shù)師，把看似簡(jiǎn)單的直線動(dòng)作變幻成富有活力的旋轉(zhuǎn)力量。這一轉(zhuǎn)化過程，不僅讓發(fā)動(dòng)機(jī)能夠輸出穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩，還驅(qū)動(dòng)著發(fā)動(dòng)機(jī)上的其他附件協(xié)同工作，為整個(gè)汽車的運(yùn)行提供源源不斷的動(dòng)力支持。而凸輪軸專注于控制氣門的開啟和閉合。在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)中，它如同一位精準(zhǔn)的指揮官，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行需求，精確地掌控著氣門的開合時(shí)機(jī)。在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)里，它的轉(zhuǎn)速雖然只是曲軸轉(zhuǎn)速的一半，但這并不影響它發(fā)揮重要作用。它要在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，承受巨大的扭矩，確保氣門能夠按時(shí)開啟和關(guān)閉，使發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程得以順利進(jìn)行。

總之，凸輪軸和曲軸雖然各自有著不同的性質(zhì)、原理和功能，但它們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)這個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)中，如同緊密合作的伙伴。正是因?yàn)樗鼈兏魉酒渎氂窒嗷ヅ浜希l(fā)動(dòng)機(jī)才能有條不紊地運(yùn)行，汽車才能在道路上自由馳騁，為人們的出行和生活帶來便利 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）