1.凸轮轴的构造
凸轮轴是气门传动组中最主要的零件,用来驱动和控制各缸气门的开启和关闭,使其符合发动机的工作次序、配气相位及气门开度的变化等要求。凸轮轴主要由凸轮(包括进、排气凸轮)、凸轮轴轴颈等构成,如图4-2-7所示。凸轮轴多用优质钢模锻而成,并经表面高频淬火或渗碳淬火处理,也可用合金铸铁或球墨铸铁铸造。
图4-2-7 凸轮轴的构造
有些凸轮轴的轴颈上加工有不同形状的油槽或油孔,如图4-2-8所示。这些油槽或油孔用来贮存润滑油或作为润滑油通道。
图4-2-8 凸轮轴上的油槽或油孔
发动机结构形式不同,凸轮轴的根数也不同。如图4-2-9所示的发动机,只装有一根凸轮轴,这根凸轮轴上既有进气凸轮,又有排气凸轮。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,彼此间的夹角为做功间隔角的一半。
图4-2-9 单凸轮轴发动机
如图4-2-10所示的发动机,装有两根凸轮轴,一根为进气凸轮轴,一根为排气凸轮轴。
图4-2-10 双凸轮轴发动机
凸轮轴的支承方式有全支承式凸轮轴和非全支承式凸轮轴两种。全支承式凸轮轴,即凸轮轴轴颈数比气缸数多一个,这样可以减少凸轮轴变形,但加工工艺复杂,如图4-2-11所示。
图4-2-11 全支承式凸轮轴
非全支承式凸轮轴,即每隔两个气缸设置一个轴颈,如图4-2-12所示。
图4-2-12 非全支承式凸轮轴
为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动,同时又能承受斜齿轮产生的轴向力,凸轮轴必须有轴向定位装置。如图4-2-13(a)所示,该凸轮轴采用止推垫片实现凸轮轴轴向定位,其止推垫片用螺栓固定在气缸盖上。图4-2-13(b)所示为采用凸轮轴轴颈两侧面定位的凸轮轴。
图4-2-13 凸轮轴轴向定位
2.凸轮轴的检修(www.xing528.com)
(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做基准,测量中间一道轴颈的径向圆跳动量,如图4-2-14所示。凸轮轴径向圆跳动量若超过极限值,可对凸轮轴进行冷压校正,必要时应更换。
图4-2-14 凸轮轴弯曲的测量
(2)凸轮磨损的检修。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,凸轮高度减少,会影响发动机工作时的进、排气阻力。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。凸轮高度可用外径千分尺测量,如图4-2-15所示。凸轮升程为凸轮高度与基圆直径之差。凸轮高度或升程若超过允许极限,应更换凸轮轴。
图4-2-15 凸轮的高度测量
(3)凸轮轴轴向间隙的检修。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,如图4-2-16所示。凸轮轴轴向间隙若超过允许极限,可视情况更换止推垫片、凸轮轴或气缸盖。
图4-2-16 凸轮轴轴向间隙的测量
(4)凸轮轴轴颈及轴承磨损的检修。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。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。
3.凸轮轴的安装
若凸轮轴的座孔为整体式,为了安装方便,凸轮轴各轴颈直径是从前向后依次减小的,如图4-2-17所示。
图4-2-17 整体式座孔凸轮轴的安装
若凸轮轴的座孔为剖分式,凸轮轴各轴颈直径相等。安装时,应注意凸轮轴轴承盖的安装方向和位置,两根凸轮轴的发动机还要区分凸轮轴左、右轴承盖,如图4-2-18所示。
图4-2-18 剖分式座孔凸轮轴的安装
安装凸轮轴时,要将正时齿轮上的标记对齐,如图4-2-19所示。
图4-2-19 凸轮轴安装标记
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