第三章配气机构的构造与维修概要.ppt

郴州工业交通学校第三章 配气机构的构造与维修1 1.郴州工业交通学校第一节 概述2 2.郴州工业交通学校n n功用功用 n n 据据发动发动机工作循机工作循环环或或发发火次序的要求，定火次序的要求，定时时打打开和关开和关闭闭各气缸的各气缸的进进、排气、排气门门，使新，使新鲜鲜可及可及时进时进入气缸，入气缸，废废气及气及时时从气缸排出，保从气缸排出，保证发动证发动机在各机在各种工况下工作种工况下工作时发挥时发挥最好的性能。最好的性能。n n充气效率充气效率 n n 新新鲜鲜空气或可燃混合气充空气或可燃混合气充满满气缸的程度吸人气缸的程度吸人的新的新鲜鲜空气或可燃混合气越多，空气或可燃混合气越多，发动发动机机发发出的功出的功率和扭矩越大。率和扭矩越大。n n 与与进进气气终终了了时时气缸内的气缸内的压压力和温度有关。力和温度有关。n n 进进气气终终了了压压力愈高，温度愈低，充气效率愈力愈高，温度愈低，充气效率愈高。高。3 3.郴州工业交通学校 配气机构组成气门组 气门、气门座、气门 导管、气门弹簧、气门 弹簧座、锁紧装置。传动组 挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴。驱动组 凸轮轴、凸轮轴轴 承、止推装置。4 4.郴州工业交通学校n n气气气气门门门门式配气机构的分式配气机构的分式配气机构的分式配气机构的分类类类类n n 1 1按气按气门门的布置形式的布置形式 气气门顶门顶置式置式 n n 气气门侧门侧置式置式n n 2 2按凸按凸轮轴轮轴的布置位置的布置位置 凸凸轮轴轮轴下置式下置式n n 凸凸轮轴轮轴中置式中置式n n 凸凸轮轴轮轴上置式上置式 n n 3 3按曲按曲轴轴和凸和凸轮轴轮轴的的传动传动方式方式n n 齿轮传动齿轮传动式式n n 链链条条传动传动式式n n 齿带传动齿带传动式式n n 4 4按每缸气按每缸气门门数目数目 二气二气门门式式n n 多气多气门门式式5 5.郴州工业交通学校 它可以直接驱动沿气缸体纵向排成一列的两个气门，也可以通过摇臂或摆杆驱动气门，为了减小气门的侧向力，凸轮轴与气门杆顶部间没有气门导筒或摆杆。6 6.郴州工业交通学校 配气机构工作原理 当驱动机构带动凸轮轴旋转时，凸轮通过挺柱、推杆和绕摇臂轴摆动的摇臂使气门按相应于凸轮的运动规律运动，在一定时间，克服作用在气门上的弹簧的作用力打开气门，并在气门弹簧力的作用下关闭气门，达到气体更换的要求。7 7.郴州工业交通学校 配气相位配气相位 配气相位 用曲轴转角表示的进、排气门的实际开 闭时刻和开启的持续时间。用曲轴转角的环形图来表示配气相位，这 种图称为配气相位图。8 8.郴州工业交通学校 1、进气持续角为180+。2、排气持续角为180+丫十。3、气门重叠角为+。9 9.郴州工业交通学校 1进气门的配气相位 进气提前角为1030 进气迟后角为4080 进气持续角为180+2排气门的配气相位 排气提前角 活塞到达下止点前排气门提前开启的角度 排气迟后角 活塞越过上止点后排气门才延迟关闭的角度 排气持续角为180+丫十3气门的叠开 进气门在上止点前即开启，而排气门在上止点后才关闭，出现的在一段时间内排气门与进气门同时开启的现象。气门重叠角 重叠的曲轴转角+1010.郴州工业交通学校第四节 气门组的构造和检修1111.郴州工业交通学校 1212.郴州工业交通学校 气门组作用 应保证气门能够实现气缸的密封 要求 (1)气门头部与气门座贴合严密；(2)气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向；(3)气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直，以保证气门头在气门座上不偏斜；(4)气门弹簧的弹力能使气门能迅速关闭，保证气门紧压在气门座上。1313.郴州工业交通学校 气门结构 头部和杆部两部分工作条件 气门头部工作温度很高，承受气体压力、气门弹簧力以 及传动组零件惯性力的作用，冷却和润滑条件较差要求 气门必须具有足够的强度、刚度、耐热、耐磨能力。1414.郴州工业交通学校图图3-103-10气气门顶门顶部形状部形状(a)(a)平平顶顶气气门门；(b)(b)喇叭形喇叭形顶顶气气门门；(c)(c)球面球面顶顶气气门门 1515.郴州工业交通学校平顶：结构简单，制造方便，吸热面积小，质量小，进、排气门均可采用。喇叭形顶：适用于进气门，进气阻力小，但受热面积大。球面顶：适用于排气门，强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。1616.郴州工业交通学校 气门弹簧座固定方式 常用的结构是用剖分或两半的锥形锁 片来固定弹簧座，有的用锁销来固定1717.郴州工业交通学校 气门导管作用 使气门作直线运动 保证气门与气门座 正确贴合。在气门杆与气缸盖 之间起导热作用。1818.郴州工业交通学校 为了改善气门和气门座密封面的工作条件，可设法使气门在工作中能相对气门座缓慢旋转。这样可使气门头沿圆周温度均匀，减小气门头部热变形。1919.郴州工业交通学校气气气气门组门组门组门组主要部件的主要部件的主要部件的主要部件的检检检检修修修修气气气气门门门门的的的的检检检检修修修修发动发动机在运机在运转过转过程中，气程中，气门门工作条件相当苛刻，除承受工作条件相当苛刻，除承受冲冲击击性交性交变载变载荷外，当气荷外，当气门门出出现现跳跳动动或气或气门间门间隙隙过过大大时时，载载荷将荷将显显著增大，再加上气著增大，再加上气门导门导管的管的润润滑条件滑条件较较差，易造成气差，易造成气门门及及头头部部变变形、磨形、磨损损，从而，从而导导致密封不致密封不严严。特。特别别是排气是排气门门，在高达在高达900900的温度下工作，排气的温度下工作，排气时废时废气又以极高的流速冲气又以极高的流速冲刷着气刷着气门门，从而，从而产产生生强强烈的腐烈的腐蚀蚀作用，气作用，气门门工作面容易被氧工作面容易被氧化、熔化、熔蚀蚀，出，出现现凹斑点。气凹斑点。气门门与气与气门门座座长时间长时间的相互撞的相互撞击击，造成气造成气门门工作面起槽、座圈工作面工作面起槽、座圈工作面变宽变宽，致使气，致使气门门密封性下密封性下降。气降。气门门常常见见的的损伤损伤有：气有：气门门杆的磨杆的磨损损和弯曲、气和弯曲、气门门工作面工作面的磨的磨损损和氧化熔和氧化熔蚀蚀、气、气门门杆端部磨杆端部磨损损及及头头部部变变形。形。2020.郴州工业交通学校1)1)气气门门杆弯曲杆弯曲变变形的形的检测检测及及调调校校气气门门杆的弯曲杆的弯曲变变形容易造成气形容易造成气门头门头部偏斜而部偏斜而关关闭闭不不严严或气或气门门卡死在气卡死在气门导门导管中失去作用。管中失去作用。气气门门杆弯曲杆弯曲变变形可用形可用检测检测气气门门杆直杆直线线度度误误差差的方法的方法进进行行测测量，具体操作方法如量，具体操作方法如图图3-173-17所示。所示。图图3-17(a)3-17(a)为测为测微法微法检测检测气气门门杆的直杆的直线线度度误误差，方差，方法是将气法是将气门门支撑在置于板上的等高支撑在置于板上的等高V V形架上，用形架上，用百分表在全百分表在全长长范范围围内内检测检测，每次都，每次都应应找到外找到外圆圆素素线线的最高点，依次的最高点，依次读读数并数并记录记录。2121.郴州工业交通学校图3-17 气门杆直线度误差检测(a)测微法；(b)光隙法 2222.郴州工业交通学校当气门杆弯曲时，在各测量部位读数中，同一纵向截面内的最大读数与最小读数之差为轴截面上素线的直线度误差。旋转测量时，按上述方法量取若干条素线，取其中最大的误差值即为气门杆直线度的误差。也可使用图3-17(b)所示的光隙法对气门圆柱面素线的直线度误差进行检测.2323.郴州工业交通学校气气门门杆与气杆与气门导门导管磨管磨损损的的检检修修气气门门在在导导管中滑管中滑动时动时会会发发生互相摩擦，由于气生互相摩擦，由于气门门与与导导管的工作条件比管的工作条件比较较差，差，较较易易产产生磨生磨损损，从而，从而使使间间隙增大，失去隙增大，失去导导向作用，造成气向作用，造成气门门偏斜关偏斜关闭闭不不严严和漏气。特和漏气。特别别是排气是排气门门，当高温，当高温废废气通气通过导过导管管间间隙隙时时，使气，使气门门及及导导管管过热过热，加速它，加速它们们之之间间的磨的磨损损，还还可能造成可能造成导导管中的管中的润润滑油滑油烧结烧结，使气，使气门门卡死而不卡死而不起作用。起作用。检测检测气气门门杆与杆与导导管的磨管的磨损时损时，用外径千分尺和，用外径千分尺和内径千分表在全内径千分表在全长长范范围围内分段内分段测测量气量气门导门导管内、外管内、外径，以及径，以及测测量气量气门门杆直径以确定气杆直径以确定气门门杆与杆与导导管的配管的配合合间间隙。其最大隙。其最大间间隙如超隙如超过过极限极限值时值时，应应更更换换新的新的气气门门及及导导管管。2424.郴州工业交通学校更更换换气气门导门导管管时时，应应首先确定首先确定导导管有无台肩或管有无台肩或开口开口锁环锁环。有台肩的气。有台肩的气门导门导管管(如桑塔如桑塔纳纳汽汽车车)应应注注意意压压出出导导管的方向；有开口管的方向；有开口锁环锁环的气的气门导门导管管应应先取先取出开口出开口锁环锁环，然后用，然后用专专用用铳铳子或子或压压床将气床将气门导门导管按管按规规定方向打出或定方向打出或压压出出导导管的方向。管的方向。对铝对铝合金缸盖，合金缸盖，则应则应放在水中加放在水中加热热至至8080100100后再用后再用铳铳子子铳铳出出导导管。管。拆下拆下导导管后，管后，应应用百分表用百分表检测检测汽缸盖上气汽缸盖上气门导门导管的承孔内径，当承孔内径在管的承孔内径，当承孔内径在标标准范准范围围之内之内时时，选选用用标标淮淮导导管管进进行行镶镶配；当承孔内径大于配；当承孔内径大于标标准准时时，应应对对承孔承孔进进行加工，即用行加工，即用铰铰刀刀扩扩孔，一般加大尺寸孔，一般加大尺寸0.030.030.05 mm0.05 mm，同，同时选时选用加大尺寸的用加大尺寸的导导管与承孔管与承孔镶镶配。若承孔直径超配。若承孔直径超过过最大极限尺寸，最大极限尺寸，则应则应更更换换新新缸盖。缸盖。2525.郴州工业交通学校镶配气门导管时，应在选配好的导管外径涂上少量机油，铝合金缸盖需在水中加热至80100，然后用铳子从缸盖上面向燃烧室方向打入气门导管并安装卡环。镶入时，要求气门导管上端与汽缸盖平面有一定的端面距离。距离过小会增加进气阻力，距离过大则会影响气门和导管的散热效果。2626.郴州工业交通学校导管装好后，导管内孔应用专用长刃铰刀铰销导管内孔，边铰边测量，以便取得与气门杆合适的配合间隙。检查气门杆与气门导管的配合松紧度时，先将气门杆和气门导管孔擦干净，在气门杆上涂一层机油，放入导管内，上下拉动几次后，气门借助自身的重量慢慢下降，即可认为配合松紧合适。2727.郴州工业交通学校气门工作面的检修为了保证气门工作面与座孔密封，应使气门与气门座之间形成理论上的线接触，以提高工作面的比压，从而使压力分布均匀，增加气门的密封性，同时加快气门的研磨速度。一般将气门工作面与气门座工作面制成不同的角度，使其实现线接触。大部分发动机的气门工作面斜角比气门座工作面斜角小0.51，但有些发动机的气门面斜角比气门座工作面斜角大0.5，这个斜角称为气门干涉角。由于干涉角的存在，气门工作面或气门座工作面发生磨损时，仍能保持两者良好的接触，保持气门密封性。2828.郴州工业交通学校发动发动机在机在长长期工作中，由于高温气体的冲刷和期工作中，由于高温气体的冲刷和交交变载变载荷的冲荷的冲击击(尤其是排气尤其是排气门门)，使气，使气门门工作面出工作面出现现斑点或凹槽，从而影响气斑点或凹槽，从而影响气门门的密封性。气的密封性。气门门工作工作面修整需用面修整需用专专用气用气门门光磨机，按技光磨机，按技术标术标准准对对气气门门工工作面作面进进行修磨，以恢复原来的形状。气行修磨，以恢复原来的形状。气门进门进行光磨行光磨后，后，还还需要需要对对气气门头门头部部边缘边缘的厚度的厚度进进行行检查检查，若光，若光磨后磨后边缘过边缘过薄，在工作中气薄，在工作中气门头门头部易于部易于变变形或形或烧烧毁毁，若其厚度小于极限尺寸若其厚度小于极限尺寸时则应时则应更更换换气气门门。2929.郴州工业交通学校 气气门门座的座的检检修修气门座和气门一样，在发动机工作时承受着交变载荷的冲击，很容易产生塑性变形和磨损，尤其是排气门座还承受着高温气流的冲刷腐蚀，常出现气门座氧化烧蚀斑点、工作面磨损变形变宽、工作面出现裂纹、气门座圈松动等现象，导致气门密封不严，影响发动机的正常工作。3030.郴州工业交通学校 气门座圈的铰配气门座圈出现斑点、沟槽或变形、变宽时，可用专用气门座绞刀进行修复。为实现气门工作面与气门座圈的线接触，气门座口需有三个斜面。如天津夏利发动机的气门座圈各斜面与座圈上平面成60、45、20三个角度，其中45角的斜面为工作斜面，其余两个斜面是为了调整工作面的宽度和位置的，如图3-18(a)所示。3131.郴州工业交通学校图3-18 气门座铰削(a)倾斜角；(b)铰削顺序 3232.郴州工业交通学校铰削气门座口时，应将气门导管和气门座口清洗干净，并以气门导管轴线作为基准加工气门座口，从而保证气门导管与气门座工作面的同轴度。因此，当以气门导管作为定位基准时，必须选用合适的铰刀杆与气门导管相配合，铰刀杆插入导管孔时，不能出现摇摆和倾斜的现象，否则会铰偏。如果在修理中更换了新气门导管，那么必须在气门杆与气门导管修配好后，再进行气门座的铰销，这样才能保证气门导管孔与气门座工作面的同轴度。3333.郴州工业交通学校铰销时，应先用粗砂布垫在气门铰刀下进行砂磨，去掉气门座口的硬化层，然后用粗刃铰刀进行粗铰。用力一定要均匀、平稳，直到把沟槽、斑点铰去为止，再用细铰刀进行精铰，之后再进行气门口接触带的调整，用磨修好的气门在工作斜面上涂上红丹油进行试配。将气门装入导管，使气门与气门座口接触并作定向定位转动。最后取出气门，检查气门与座口的接触位置和宽度，接触带压在气门斜面的中下部，接触带宽度对不同的车型有不同的要求。3434.郴州工业交通学校如果接触带过宽，可用60和20铰刀进行修整；如果接触带偏向气门工作面的大头，可用20和45铰刀进行修正，操作时先铰45斜面，再铰20斜面，直至接触带向小头移动至标准位置；如果接触带偏向气门工作面的小头，可用60和45铰刀进行修正，其方法同上。最后用45细铰刀精铰接触带，以提高其接触面光洁度，如图3-40(b)所示。如果更换新气门座圈，应先用端面铣刀铣座圈上的平面。铣削时，应注意铣刀直径不得大于座圈外径，以免破坏汽缸盖的燃烧室容积，影响发动机的压缩比。3535.郴州工业交通学校 镶镶气气门门座圈座圈气气门门座座经过经过多次多次铰铰削后，会使直径增大而工作削后，会使直径增大而工作面下陷。当气面下陷。当气门门在气在气门门座上的下陷深度达到一定程座上的下陷深度达到一定程度后，会改度后，会改变变燃燃烧烧室的形状和容室的形状和容积积，从而改，从而改变变了了发发动动机的机的压缩压缩比。若气比。若气门顶门顶平面相平面相对对座圈周座圈周围围平面下平面下陷陷2 mm2 mm或座圈有裂或座圈有裂纹纹，应应更更换换新的气新的气门门座圈。座圈。在更在更换换新的气新的气门门座圈之前，若基体上未曾座圈之前，若基体上未曾镶过镶过气气门门座圈的，座圈的，应应先先铣铣出或出或镗镗出气出气门门座圈承孔座圈承孔(应应在在专专用用铣铣床上用特殊的刀具床上用特殊的刀具进进行行)。镗镗刀刀带带有定位杆，把有定位杆，把定位杆插入气定位杆插入气门导门导管内作管内作为为刀具的定位基准，保刀具的定位基准，保证证座圈与气座圈与气门导门导管同管同轴轴。若原来。若原来镶镶有座圈，有座圈，应应拉出旧拉出旧座圈座圈。3636.郴州工业交通学校座圈的材料和硬度的座圈的材料和硬度的选择选择一般是一般是选选用合金用合金铸铁铸铁或球墨或球墨铸铁铸铁，也有，也有选选用合金用合金钢钢的，但座圈的硬度一的，但座圈的硬度一般低于工作面的硬度。般低于工作面的硬度。由于气由于气门门座圈与汽缸盖的材料不同，受座圈与汽缸盖的材料不同，受热热后膨后膨胀胀系数也不同，因此，系数也不同，因此，对对它它们们之之间间的配合尺寸的配合尺寸应应很很好地好地选择选择，使，使镶镶入后的座圈在工作入后的座圈在工作时时不易不易发发生扭曲生扭曲和松脱。由于座圈的工作温度比汽缸盖高，座圈将和松脱。由于座圈的工作温度比汽缸盖高，座圈将受到受到压缩应压缩应力，若座圈材料力，若座圈材料强强度不度不够够或断面太小，或断面太小，压缩应压缩应力超力超过过材料屈服材料屈服应应力力时时，座圈将会扭曲松脱，座圈将会扭曲松脱造成事故。根据造成事故。根据经验经验，座圈壁厚一般取其内径尺寸，座圈壁厚一般取其内径尺寸的的8%8%15%15%，高度取厚度的，高度取厚度的2 2倍倍 3737.郴州工业交通学校为为了防止气了防止气门门座圈松座圈松动动和保和保证热证热量量传递传递，座圈，座圈必必须须与承孔与承孔过过盈配合，全盈配合，全长长接触。接触。镶镶配气配气门门座圈的座圈的方法有两种，即方法有两种，即热镶热镶和冷和冷镶镶。热镶热镶气气门门座圈座圈时时，应应将缸盖或承孔加将缸盖或承孔加热热到到100100左右，在座圈外表面涂上甘油与左右，在座圈外表面涂上甘油与红红丹粉混合的密封丹粉混合的密封剂剂，垫垫上上软软金属迅速将座圈打入承孔；冷金属迅速将座圈打入承孔；冷镶时镶时，将，将座圈放到液座圈放到液态态氮中冷却到氮中冷却到-40-40，取出后用同，取出后用同样样的方的方法迅速将气法迅速将气门门座圈打入承孔。一般冷座圈打入承孔。一般冷镶镶法比法比热镶热镶法法的可靠性更高。的可靠性更高。镶镶好座圈后，按上述方法好座圈后，按上述方法进进行行铰铰削，以得到需削，以得到需要的工作面。要的工作面。3838.郴州工业交通学校 气气门门与气与气门门座的研磨座的研磨为为了提高气了提高气门门与气与气门门座的密封性，座的密封性，经经光磨好的光磨好的气气门门与气与气门门座座还还需需进进行配行配对对研磨。但是，由于汽研磨。但是，由于汽车车制造厂采用气制造厂采用气门门座口光磨工座口光磨工艺艺，气，气门门与气与气门门座口的座口的磨削精度磨削精度较较高，可保高，可保证证它它们们的密封性，加工完便可的密封性，加工完便可装配。一般修理厂装配。一般修理厂铰铰削后气削后气门门座口往往达不到要求，座口往往达不到要求，还还需需进进行研磨。行研磨。气气门门与气与气门门座配座配对对研磨的方法有两种：一种是研磨的方法有两种：一种是用机械研磨，另一种是用手工研磨。机械研磨一般用机械研磨，另一种是用手工研磨。机械研磨一般采用采用单单缸气缸气动动或或电动电动研磨机研磨。研磨机研磨。3939.郴州工业交通学校手工研磨前，先将气手工研磨前，先将气门门、气、气门门座、气座、气门导门导管清洗于管清洗于净净，在气在气门门工作面上涂上一工作面上涂上一层层气气门门砂，在气砂，在气门门杆上涂上机油，并杆上涂上机油，并对对各气各气门门做好做好顺顺序号。一般先用粗砂，后用序号。一般先用粗砂，后用细细砂。研磨气砂。研磨气门门时时，用橡皮碗吸住气，用橡皮碗吸住气门头门头，捻，捻转转木柄木柄进进行研磨。气行研磨。气门门在气在气门门座上作往复旋座上作往复旋转转运运动动并并经经常常变换变换气气门门与气与气门门座的位置，以保座的位置，以保证证研磨均匀。往复旋研磨均匀。往复旋转转的角度不宜的角度不宜过过大，以免磨出大，以免磨出环环形磨痕，形磨痕，一般以一般以10103030为为宜。当气宜。当气门门工作面上出工作面上出现现一条一条连续连续而整而整齐齐的灰色无光的灰色无光泽环带时泽环带时，配，配对对研磨研磨结结束，即可束，即可进进行清洗，洗掉行清洗，洗掉研磨砂后研磨砂后检查检查气气门门的密封性。的密封性。研磨研磨过过程中，程中，严严禁气禁气门门砂掉入气砂掉入气门导门导管内，以防气管内，以防气门门杆杆与与导导管磨管磨损损。研磨后的工作面不允。研磨后的工作面不允许许出出现现凹槽、麻点和裂凹槽、麻点和裂纹纹，接触接触带带不能有中断不能有中断处处，研磨后的气，研磨后的气门门也不能互也不能互换换。4040.郴州工业交通学校研磨后需研磨后需进进行密封行密封检验检验。将气。将气门门擦干擦干净净装入气装入气门门座，然座，然后在汽缸盖燃后在汽缸盖燃烧烧室内注室内注满满柴油或煤油，若在柴油或煤油，若在1 min1 min内没有油内没有油从气从气门门与气与气门门座圈座圈处处渗出，渗出，则则表明气表明气门门密封性良好。另外，密封性良好。另外，还还可在气可在气门门工作面上用工作面上用铅铅笔划笔划线线来来进进行行检查检查。在气在气门门工作面上，用工作面上，用软铅软铅笔均匀地划上若干条直笔均匀地划上若干条直线线后再后再重新装入气重新装入气门门座中，座中，转动转动气气门门1/81/81/41/4圈，然后取出气圈，然后取出气门门，检查检查气气门门工作面上的工作面上的铅铅笔笔线线条是否被均匀地切断。若被均匀条是否被均匀地切断。若被均匀地切断，地切断，则说则说明气明气门门密封性良好；若有些密封性良好；若有些线线条未被切断，条未被切断，则则说说明密封不良，明密封不良，应应重新研磨。重新研磨。4141.郴州工业交通学校n n图图3-19 3-19 用用铅铅笔画笔画线检验线检验气气门门的密封性的密封性 4242.郴州工业交通学校第五节 气门传动组的构造和检修4343.郴州工业交通学校气气门传动组门传动组的构造的构造凸凸轮轴轮轴的作用的作用凸轮轴的作用是控制气门的开启和关闭，每一个进、排气门分别有相应的进气凸轮和排气凸轮。凸轮的形状影响气门的开闭时刻及高度，凸轮的排列影响气门的开闭时刻和工作顺序。4444.郴州工业交通学校2.2.凸凸凸凸轮轴轮轴轮轴轮轴的的的的结结结结构构构构凸凸轮轴轮轴主要由凸主要由凸轮轮、凸、凸轮轴轴颈轮轴轴颈等等组组成，成，见图见图3-21(a)3-21(a)，对对于下置凸于下置凸轮轴轮轴的汽油机，的汽油机，还还具有用于具有用于驱驱动动机油机油泵泵、分、分电电器的螺旋器的螺旋齿轮齿轮和用于和用于驱动驱动汽油汽油泵泵的的偏心偏心轮轮。凸。凸轮轮受到气受到气门间门间歇性开启的周期性冲歇性开启的周期性冲击载击载荷，因此要求凸荷，因此要求凸轮轮表面要耐磨，凸表面要耐磨，凸轮轴轮轴要有足要有足够够的的韧韧性和性和刚刚度，凸度，凸轮轴轮轴一般用一般用优质钢优质钢模模锻锻或特种或特种铸铁铸铁铸铸造而成。凸造而成。凸轮轮和和轴颈轴颈的工作表面一般需的工作表面一般需经热处经热处理理后精磨，以改善其耐磨性后精磨，以改善其耐磨性。4545.郴州工业交通学校图图3-21 3-21 四行程汽油机凸四行程汽油机凸轮轴轮轴(a)492QA(a)492QA发动发动机的凸机的凸转轴转轴；(b)(b)各种凸各种凸轮轮的相的相对对角位置角位置图图；(c)(c)进进(或排或排)气凸气凸转转投影投影 4646.郴州工业交通学校由由图图3-21(b)3-21(b)可以看出，同一汽缸的可以看出，同一汽缸的进进、排气凸、排气凸轮轮的相的相对对角位置是与既定的配气相位相适角位置是与既定的配气相位相适应应的。的。发动发动机各个汽缸的机各个汽缸的进进气气(或排气或排气)凸凸轮轮的相的相对对角位置角位置应应符合符合发动发动机各汽缸的点火机各汽缸的点火顺顺序及点火序及点火间间隔隔时间时间的要求。因此，根据凸的要求。因此，根据凸轮轮抽的旋抽的旋转转方向以方向以及各缸及各缸进进气气(或排气或排气)凸凸轮轮的工作次序，就可以判定的工作次序，就可以判定发动发动机的机的点火次序。点火次序。图图3-143-14所示的四缸四行程所示的四缸四行程发动发动机，每完成一个工机，每完成一个工作循作循环环，曲，曲轴轴旋旋转转两周而凸两周而凸轮轴轮轴只旋只旋转转一周，在一周，在这这期期间间内，内，每个汽缸都要每个汽缸都要进进行一次行一次进进气气(或排气或排气)，且各缸，且各缸进进气气(或排气或排气)的的时间间时间间隔相等，即各缸隔相等，即各缸进进(或排或排)气气门门的凸的凸轮轮彼此彼此间间的的夹夹角角均均为为360/4=90360/4=90。由。由图图3-14(c)3-14(c)可知，汽可知，汽车发动车发动机的点火次机的点火次序序为为1243(1243(从前端向后看，凸从前端向后看，凸轮轴轮轴的旋的旋转转方向如方向如图图所示所示时时)。若六缸四行程。若六缸四行程发动发动机的凸机的凸轮轴轮轴逆逆时针时针旋旋转转，则则其点火次其点火次序序为为153624153624，任何两个相，任何两个相继继点火的汽缸点火的汽缸进进(或排或排)气凸气凸轮间轮间的的夹夹角均角均为为360/6=60360/6=60，如，如图图3-153-15所示。所示。4747.郴州工业交通学校凸凸轮轮的的轮轮廓廓应应保保证证气气门门开启和关开启和关闭闭的持的持续时间续时间符合配气符合配气相位的要求，且使气相位的要求，且使气门门有合适的升程及其升降有合适的升程及其升降过过程的运程的运动规动规律。凸律。凸轮轮形状如形状如图图3-223-22所示，所示，O O点点为为凸凸轮轮旋旋转转中心，中心，EAEA为为以以O O为为中心的中心的圆圆弧。当凸弧。当凸轮轮按按图图中箭中箭头头方向方向转过转过弧弧EAEA时时，挺柱，挺柱不不动动，气，气门门关关闭闭。凸。凸轮转过轮转过A A点后，挺柱开始上移；凸点后，挺柱开始上移；凸轮转轮转至至B B点，气点，气门间门间隙消除，气隙消除，气门门开始开启；凸开始开启；凸轮转轮转到到C C点，气点，气门门开度达到最大，之后开始关开度达到最大，之后开始关闭闭，凸，凸轮转轮转至至D D点，气点，气门闭门闭合合终终止；此后，挺柱止；此后，挺柱继续继续下落，出下落，出现现气气门间门间隙，至隙，至E E点挺柱又点挺柱又处处于最低位置。于最低位置。f f 对应对应着气着气门门开启持开启持续续角，角，1 1和和 2 2则则分分别对应别对应着消除和恢复气着消除和恢复气门间门间隙所需的隙所需的转转角。凸角。凸轮轮轮轮廓廓BCDBCD段的形状，段的形状，决定了气决定了气门门的升程及其升降的升程及其升降过过程的运程的运动规动规律。律。4848.郴州工业交通学校n n图图3-22 3-22 凸凸轮轮形状示意形状示意图图 4949.郴州工业交通学校n n图图3-23 3-23 六缸六缸发动发动机机进进、排气凸、排气凸轮轮投影投影 5050.郴州工业交通学校凸凸凸凸轮轴轮轴轮轴轮轴的的的的驱动驱动驱动驱动凸凸轮轴轮轴由曲由曲轴轴通通过传动过传动装置装置驱动驱动，通常采用一，通常采用一对对正正时齿时齿轮传动轮传动，如，如图图3-263-26所示。曲所示。曲轴轴正正时齿轮时齿轮(小小齿轮齿轮)和凸和凸轮轴轮轴正正时齿轮时齿轮(大大齿轮齿轮)分分别别用用键键安装在曲安装在曲轴轴和凸和凸轮轴轮轴的前端，其的前端，其传传动动比比为为2 2 1 1。在装配。在装配时时，必，必须须将正将正时标记对时标记对准，以保准，以保证证正确的正确的配气相位和点火配气相位和点火时时刻。刻。一些凸一些凸轮轴轮轴上置的配气机构采用上置的配气机构采用链链条与条与链轮链轮的的传动传动。为为使使链链条在工作条在工作时时具有一定的具有一定的张张力而不致脱力而不致脱链链，通常，通常还还装有装有导导链链板、板、张紧轮张紧轮等装置；等装置；为为了使了使链链条条调调整方便，有的整方便，有的发动发动机使机使用一根用一根链链条条传动传动。链链条与条与链轮传动链轮传动的主要的主要问题问题是其工作的可是其工作的可靠性和耐久性不如靠性和耐久性不如齿轮传动齿轮传动，其，其传动传动性能在很大程度上取决性能在很大程度上取决于于链链条的制造条的制造质质量。量。5151.郴州工业交通学校n n图图3-26 3-26 正正时齿轮时齿轮及正及正时标记时标记 5252.郴州工业交通学校凸凸轮轴轮轴的的润润滑滑凸轮轴轴颈的润滑采用压力润滑，缸体或缸盖上钻有油道与轴承相通。凸轮与挺柱均采用飞溅润滑。发动机摇臂总成的润滑是从轴承处把机油通过缸体和缸盖上的油道输送到摇臂轴，为防止供油过多造成摇臂总成润滑过量，在相应的轴颈上开两条互不相同的弧形节流槽，如图3-24所示，图中最后一道轴颈上的泄油孔可使轴颈后端与油堵之间的机油流回油底壳，防止因此处油压过高而使油堵漏油。第一道轴颈上的油孔与轴颈前端面相通，以便对凸轮轴轴向止推面进行润滑。5353.郴州工业交通学校n n图图3-24 3-24 凸凸轮轴轴颈轮轴轴颈上的油槽与油孔上的油槽与油孔 5454.郴州工业交通学校 凸凸凸凸轮轴轮轴轮轴轮轴的定位的定位的定位的定位为为了防止凸了防止凸轮轴轮轴的的轴轴向向窜动窜动，凸，凸轮轴轮轴必必须须有有轴轴向定位装置，常向定位装置，常见见的的轴轴向定位装置如向定位装置如图图3-253-25所示。所示。在凸在凸轮轴轮轴第一第一轴颈轴颈端面与正端面与正时齿轮时齿轮之之间间装有装有调节调节隔隔圈，圈，调节调节隔圈外面松套一止推凸隔圈外面松套一止推凸缘缘，止推凸，止推凸缘缘用螺用螺钉钉固定在汽缸体前端面上。因固定在汽缸体前端面上。因调节调节隔圈的厚度大于隔圈的厚度大于止推凸止推凸缘缘的厚度，故止推凸的厚度，故止推凸缘缘与正与正时齿轮时齿轮的的轮毂轮毂端端面之面之间间有一定的有一定的间间隙。隙。间间隙的大小可通隙的大小可通过过改改变调节变调节隔圈的厚度来隔圈的厚度来调调整。当凸整。当凸轮轴产轮轴产生生轴轴向移向移动时动时，止，止推凸推凸缘缘便与凸便与凸轮轴轴颈轮轴轴颈端面或与正端面或与正时齿轮轮毂时齿轮轮毂接触，接触，从而防止了从而防止了轴轴向向窜动窜动。止推凸。止推凸缘缘磨磨损损后后还还可以更可以更换换。5555.郴州工业交通学校n n图图3-25 3-25 凸凸轮轴轮轴的的轴轴向定位向定位 5656.郴州工业交通学校 普通挺柱普通挺柱普通挺柱的形状如图3-27所示。筒式挺柱底部钻有径向通孔，便于流出筒内收集的机油对挺柱底面及凸轮加以润滑。滚轮式挺柱可以减少磨损，但结构较复杂，质量较大，多用于大缸径柴油机的配气机构上。5757.郴州工业交通学校n n图图3-27 3-27 挺柱挺柱5858.郴州工业交通学校挺柱在工作挺柱在工作时时，由于受凸，由于受凸轮侧轮侧向推力的作用，向推力的作用，会稍有会稍有倾倾斜，并且由于斜，并且由于侧侧向推力方向是一定的，向推力方向是一定的，这这样样就会引起挺柱与就会引起挺柱与导导管之管之间间的的单单面磨面磨损损，同，同时时挺柱挺柱与凸与凸轮轮固定不固定不变变地在一地在一处处接触，也会造成磨接触，也会造成磨损损不均不均匀。匀。为为此，挺柱底部工作面制成球面而且把凸此，挺柱底部工作面制成球面而且把凸轮轮面面制成制成带锥带锥度形状，度形状，这样这样凸凸轮轮与挺柱的接触点偏离挺与挺柱的接触点偏离挺柱柱轴线轴线，当挺柱被凸，当挺柱被凸轮顶轮顶起上升起上升时时。接触点的摩擦。接触点的摩擦力使其力使其绕绕自身自身轴线转动轴线转动，以达到均匀磨，以达到均匀磨损损的目的。的目的。挺柱位于挺柱位于导导向孔内，有些向孔内，有些发动发动机的机的导导向孔直接向孔直接在缸体或缸盖上在缸体或缸盖上镗镗出，也有些出，也有些发动发动机采用可拆式挺机采用可拆式挺柱柱导导向体，将挺柱装在向体，将挺柱装在导导向体的向体的导导向孔内，再将向孔内，再将导导向体固定在缸体上向体固定在缸体上。5959.郴州工业交通学校2.2.液液液液压压压压挺柱挺柱挺柱挺柱由于配气机构中存在由于配气机构中存在间间隙，在高速运行隙，在高速运行时时会会产产生很大的振生很大的振动动和噪声，和噪声，这对这对某些要求行某些要求行驶驶平平稳稳与低与低噪声的噪声的车车用用发动发动机来机来说说是很不适宜的，因此出是很不适宜的，因此出现现了了一种液一种液压压挺柱，它直接放在凸挺柱，它直接放在凸轮轮与气与气门门之之间间。如。如图图3-303-30所示，液所示，液压压挺柱由外体、内体、活塞、挺柱由外体、内体、活塞、单单向向阀阀、单单向向阀弹阀弹簧、活塞回位簧、活塞回位弹弹簧等簧等组组成，在各个零件成，在各个零件组组装到外体上后，再把外体装到外体上后，再把外体组组件与上盖件与上盖焊焊接在一起，接在一起，成成为为不可拆卸的整体。内体的内、外表面分不可拆卸的整体。内体的内、外表面分别别与活与活塞外表面和外体内表面良好配合。整个挺柱形成三塞外表面和外体内表面良好配合。整个挺柱形成三个空个空间间，即，即储储油室油室、和高和高压压油腔油腔。6060.郴州工业交通学校液压挺柱的工作过程如下：1)当凸轮没有压下液压挺柱时，挺柱处于如图3-30(a)所示的位置。发动机润滑系统中带压力的机油通过汽缸盖上的专门油道，经外体上的环形油槽、供油斜孔进入储油室，并从通道上盖上的溢油槽进入储油室，再克服单向阀弹簧的弹力顶开单向阀进入高压油腔。这时储袖室、和高压油腔都充满机油，其压力等于汽缸盖油道内的压力。活塞在活塞回位弹簧的作用下，顶在上盖上。6161.郴州工业交通学校图图3-30 3-30 液液压压挺柱的工作挺柱的工作过过程程(a)(a)凸凸轮轮未下未下压压挺柱；挺柱；(b)(b)凸凸轮轮下下压压挺柱挺柱 6262.郴州工业交通学校当凸当凸轮轮开始下开始下压压液液压压挺柱挺柱时时，外体，外体(连连上盖上盖)和活塞被和活塞被压压下，内体因气下，内体因气门门杆的反作用力被推向上盖，如杆的反作用力被推向上盖，如图图3-30(b)3-30(b)所示。所示。压缩压缩高高压压油腔油腔中的一部分油通中的一部分油通过过内体与活塞内体与活塞间间的泄漏的泄漏间间隙隙挤挤出，使油腔容出，使油腔容积缩积缩小。由于内体的高速向上运小。由于内体的高速向上运动动，产产生很生很强强的的节节流作用，油腔内的油流作用，油腔内的油压压仍然很快增高。仍然很快增高。单单向向阀阀在高在高压压油油压压和和单单向向阀弹阀弹簧的作用下关簧的作用下关闭闭，切断了它与，切断了它与储储油室油室、的的连连接通道。与此同接通道。与此同时时，由于内体向上运，由于内体向上运动动，顶顶到上盖上并到上盖上并占据了占据了储储袖室袖室内相内相应应的空的空间间，使，使储储油室容油室容积积减小，多余的减小，多余的机油机油则则通通过过内体与外体内体与外体间间的的导导向向间间隙和外体上的隙和外体上的进进油孔油孔(在开在开始某一始某一时间进时间进油孔尚未完全切断油孔尚未完全切断)挤挤走。走。这时这时高高压压油腔内的机油腔内的机油，由于它的不可油，由于它的不可压缩压缩性使挺柱外体、内体与活塞成性使挺柱外体、内体与活塞成为为一个一个刚刚体，按凸体，按凸轮轮的运的运动规动规律，使气律，使气门门逐逐渐渐开启，再逐开启，再逐渐渐关关闭闭。6363.郴州工业交通学校当凸当凸轮转轮转到基到基圆圆位置并且不再位置并且不再压压液液压压挺柱挺柱时时，挺柱回到，挺柱回到原始位置，挺柱外体上的原始位置，挺柱外体上的环环形油槽又形油槽又对对准汽缸盖上的准汽缸盖上的专门专门油油道，挺柱内体在高道，挺柱内体在高压压油腔油腔内的油内的油压压与活塞回位与活塞回位弹弹簧的作用簧的作用下向下运下向下运动动，顶顶在气在气门门杆上，消除了挺柱与气杆上，消除了挺柱与气门门杆之杆之间间的的间间隙，使挺柱回到原始位置。隙，使挺柱回到原始位置。储储油腔油腔和高和高压压油腔油腔由于体由于体积积增大、油增大、油压压下降，下降，这时这时汽缸盖上的汽缸盖上的专门专门油道正好与挺柱外体油道正好与挺柱外体上的上的环环形油槽相通，形油槽相通，带压带压力的机油力的机油进进入入储储油室油室、和高和高压压油腔油腔。有的液有的液压压挺柱不是直接放在凸挺柱不是直接放在凸轮轮与气与气门门之之间间，而是放在，而是放在凸凸轮轮与推杆之与推杆之间间。液。液压压挺柱就是靠液挺柱就是靠液压压缸的相缸的相对对位移来代替位移来代替(或或补偿补偿)气气门门的的预预留留间间隙，隙，实际实际上，在凸上，在凸轮轮与气与气门门之之间还间还是是需要有空行程的。液需要有空行程的。液压压挺柱减少了配气机构的撞挺柱减少了配气机构的撞击击噪声，因噪声，因而在高而在高级轿车级轿车上得到了广泛上