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汽车发动机凸轮轴构造与维修

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-39凸轮轴弯曲的检修凸轮磨损的检修。凸轮高度或升程若超过允许极限,应更换凸轮轴。凸轮轴轴向间隙若超过允许极限,可减小隔圈的厚度或更换止动凸缘。有些发动机的凸轮轴轴颈允许修磨,当凸轮轴轴承间隙超过允许极限时,可磨削凸轮轴轴颈,并选配同级修理尺寸的凸轮轴轴承。对无凸轮轴轴承的,若凸轮轴座孔磨损严重,只能更换气缸体或气缸盖。

汽车发动机凸轮轴构造与维修

气门传动组由凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等零件组成。在结构上应使进、排气门按规定的配气相位及时启闭,保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。

(一)凸轮轴的构造

每根凸轮轴上的凸轮数量因发动机结构形式而异,如直列六缸发动机只装有一根凸轮轴,每个凸轮只驱动一个气门,每缸采用一进、一排两个气门,所以凸轮轴上有12个凸轮。凸轮可分为两类:驱动进气门的进气凸轮和驱动排气门的排气凸轮。各缸的进气凸轮(或排气凸轮)称为同名凸轮。以直列发动机为例,从凸轮轴前端看,同名凸轮的相对角位置按各缸做功顺序逆凸轮轴转动方向排列,夹角为做功间隔角的一半,做功顺序为1→3→4→2的直列四缸发动机和做功顺序为1→5→3→6→2→4的直列六缸发动机同名凸轮相对角位置如图3-35所示,根据这一规律可按凸轮轴转动方向和同名凸轮位置判断发动机做功顺序。异名凸轮相对角位置与凸轮转动方向及发动机的配气相位有关。

图3-35 凸轮轴的构造

1—凸轮轴轴颈;2、4—凸轮;3—偏心轮;5—齿轮

1.凸轮轴的支承

在顶置配气机构中,安装凸轮轴的座孔和凸轮轴轴承一般为剖分式,凸轮轴各轴颈直径相等。有些凸轮轴的轴颈上加工有不同形状的油槽或油孔,如图3-36所示。

图3-36 凸轮轴上的油槽或油孔

1—凸轮轴;2—节油槽;3—气缸体;4—油堵;5—空腔;6—泄油孔;7—油孔

2.凸轮轮廓

气阀开启到关闭的持续时间必须符合配气相位的要求,这是由凸轮的轮廓来保证的,而且凸轮的轮廓还在很大程度上决定了气门的最大升程和升降运动规律。

3.配气正时标记

在装配曲轴和凸轮轴时,要将正时齿轮上的标记对齐,如图3-37所示。

4.凸轮轴轴向定位

为防止凸轮轴发生轴向窜动,凸轮轴都设有轴向定位装置。常见的凸轮轴轴向定位装置如图3-38所示,在凸轮轴第一道轴颈与正时齿轮之间装有隔圈,止动凸缘套在隔圈外面并用螺栓固定在气缸体上,这样当凸轮轴发生轴向窜动时,止动凸缘顶靠住正时齿轮的轮毂或凸轮轴第一道轴颈的端面,即起到了轴向定位的作用。为保证凸轮轴的正常转动,允许凸轮轴有一定的轴向窜动量,隔圈的厚度比止动凸缘厚度略厚,两者的差值即为凸轮轴的轴向间隙,此间隙一般为0.08~0.11mm。

图3-37 配气正时标记

1、5、6、9、10、15—标记;2—凸轮轴正时齿轮;3—曲轴正时齿轮;4—油泵齿形带轮;7—张紧器;8—齿形带;11—凸轮轴齿形带轮;12—张紧器安装螺母;13—张紧器调整螺栓;14—曲轴齿形带轮

图3-38 凸轮轴轴向定位的结构

1—正时齿轮;2—正时齿轮轮毂;3—锁紧螺母;4—止推突止推突缘;5—固定螺栓;6—隔圈(www.xing528.com)

(二)凸轮轴的维修

1.凸轮轴的技术要求

凸轮轴的主要技术要求如下:

(1)凸轮高度磨损比原设计标准值减小1.0mm左右。

(2)驱动分电器的齿轮齿厚,因磨损比标准值减薄0.50mm左右。

(3)驱动汽油泵的偏心轮磨损小于0.8mm。

(4)以凸轮轴两端轴颈为基准,中间凸轮轴颈的径向跳动使用极限为0.10mm。

(5)凸轮轴轴颈与轴承的配合间隙一般为0.03~0.07mm,使用极限为0.15mm。

(6)与轴承孔的配合尺寸,铸铁基体为0.05~0.13mm,铝合金基体为0.03~0.07mm。(注:基体指缸体或缸盖)

2.凸轮轴的检修

(1)凸轮轴弯曲的检修。检查凸轮轴弯曲变形,可用其两端轴颈外圈或两端的中心孔作基准,测量中间一道轴颈的径向圆跳动量,如图3-39所示。

图3-39 凸轮轴弯曲的检修

(2)凸轮磨损的检修。凸轮的常见故障有表面磨损、擦伤和麻点剥落等,其中以磨损最为常见。凸轮的磨损是不均匀的,一般凸轮的顶尖附近磨损较严重。凸轮磨损后,凸轮高度减小,会使气门的最大升程减小,影响发动机工作时的进、排气阻力。因此,凸轮的磨损程度可通过测量凸轮的高度(H)或凸轮升程(h)来检查,凸轮的高度(H)和升程(h)如图3-40所示。凸轮高度可用外径千分尺或游标卡尺测量,凸轮升程为凸轮高度与基圆直径(D0)之差。凸轮高度或升程若超过允许极限,应更换凸轮轴。

图3-40 凸轮的高度(H)和升程(h)

(3)凸轮轴轴向间隙的检查。如图3-41所示,拆下气门传动组其他零件后,用百分表测头抵在凸轮轴端,前后推拉凸轮轴,百分表指针的摆动量即为凸轮轴轴向间隙。凸轮轴轴向间隙若超过允许极限,可减小隔圈的厚度或更换止动凸缘。

(4)凸轮轴轴颈及轴承的磨损情况可通过测量其配合间隙来检查,凸轮轴轴承间隙可参照曲轴轴承间隙检查方法进行检查。

有些发动机的凸轮轴轴颈允许修磨,当凸轮轴轴承间隙超过允许极限时,可磨削凸轮轴轴颈,并选配同级修理尺寸的凸轮轴轴承。

图3-41 凸轮轴轴向间隙的检查

多数发动机凸轮轴轴颈和轴承无修理尺寸,当轴承间隙超过其允许极限时,必须更换凸轮轴或凸轮轴轴承,必要时两者一起更换。对无凸轮轴轴承的,若凸轮轴座孔磨损严重,只能更换气缸体或气缸盖。

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