In a four-stroke engines the camshaft rotates at ________.A. four times the engine rotational speedB. twice the engine rotational speedC. half the engine rotational speedD. the engine rotational speed
A. four times the engine rotational speed
B. twice the engine rotational speed
C. half the engine rotational speed
D. the engine rotational speed
题目解答
答案
解析
本题考查四冲程发动机中凸轮轴转速与发动机转速的关系。解题思路是明确四冲程发动机的工作循环特点,即曲轴每转两圈完成一个工作循环,而在这个过程中凸轮轴只需转一圈来控制气门的开闭,通过对比两者的转动圈数来确定转速关系。
在四冲程发动机里,一个工作循环包含进气、压缩、做功、排气四个冲程。曲轴每完成两圈转动,发动机就完成一个完整的工作循环。而凸轮轴的作用是控制气门的开启和关闭,在发动机完成一个工作循环的过程中,凸轮轴只需要转动一圈。设发动机转速为$n_{engine}$(单位:转/分钟),凸轮轴转速为$n_{camshaft}$(单位:转/分钟),在相同时间$t$内,发动机转动的圈数$N_{engine}=n_{engine}\times t$,凸轮轴转动的圈数$N_{camshaft}=n_{camshaft}\times t$。由于一个工作循环中$N_{engine}=2$,$N_{camshaft}=1$,那么在相同时间内,$\frac{n_{camshaft}}{n_{engine}}=\frac{1}{2}$,即$n_{camshaft}=\frac{1}{2}n_{engine}$,这表明凸轮轴的转速是发动机转速的一半。
对于选项A,若凸轮轴转速为发动机转速的四倍,即$n_{camshaft}=4n_{engine}$,这与四冲程发动机的实际工作情况不符。
对于选项B,若凸轮轴转速为发动机转速的两倍,即$n_{camshaft}=2n_{engine}$,也不符合四冲程发动机的特性。
对于选项D,若凸轮轴转速与发动机转速相同,即$n_{camshaft}=n_{engine}$,同样不符合四冲程发动机的工作原理。