一、情境描述
一辆北京现代悦动轿车，发动机出现异响，怠速时声响清晰，中速时声响明显，高速时声响由杂乱逐渐减弱，以致消失。
二、相关知识
（一）凸轮轴检修
1.常见损伤原因
凸轮轴驱动挺柱在长期工作中接触性摩擦、磨损不可避免，这属于自然磨损。凸轮轴几乎位于发动机润滑系统的末端，因此，润滑状况不容乐观。如果机油泵因为使用时间过长等原因出现供油压力不足，或润滑油道堵塞造成润滑油无法达到凸轮轴，或轴承盖紧固螺栓拧紧力矩过大造成润滑油无法进入凸轮轴间隙，均会造成凸轮轴的异常磨损，出现擦伤、麻点等。若配气机构各零件配合间隙太小，气门弹簧弹力强，也会增大接触面而增加磨损。
气门咬死在导管中，或气门间隙太小，使凸轮轴工作时受很大的负荷而弯曲变形；轴颈磨损与衬套配合间隙太大，工作时受冲击负荷而弯曲变形；材料质量差，热处理不当，在冲击载荷下造成弯曲。
2.检查方法
（1）凸轮轴弯曲变形的检验如图3.39所示。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。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3.39 凸轮轴弯曲变形的检验
（2）凸轮磨损的检验如图3.40所示，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。
图3.40 凸轮轴磨损的检验
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之差。凸轮高度或升程若超过允许极限，应更换凸轮轴。
（3）凸轮轴轴向间隙的检修如图3.41所示，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推凸缘。
图3.41 凸轮轴轴向间隙的检修
（4）凸轮轴轴颈间隙的检修如图3.42所示，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。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3.42 凸轮轴轴颈间隙的检修
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，则只能更换气缸体或气缸盖。
（二）摇臂轴检修
1．常见损伤原因
摇臂与摇臂轴常见缺陷是摇臂和摇臂轴的磨损。发动机缺少机油或长期缺乏保养，机油不清洁，机油泵工作压力低是加速气门摇臂磨损的重要原因。发动机配气机构的凸轮轴、摇臂气门杆及摇臂轴的润滑，都是靠缸体后上角一小孔流出的机油进行润滑的。为保证油道的机油压力和其他零件的正常润滑，此孔有规定尺寸，如果发动机长期缺乏保养，机油过脏、变质都容易将此孔堵塞，轻则造成缸盖上零件，如摇臂等润滑不良，加速磨损，重则使凸轮轴咬死。同样原因如发动机润滑油不足或机油泵工作压力过低，也会使缸盖上的摇臂等零件润滑不良而加速磨损。
2．检查方法
（1）用圆弧半径测量摇臂撞头圆弧，用游标卡尺或千分尺测量摇臂撞头，与标准值比较。
（2）摇臂轴和摇臂衬套的磨损，可用千分尺和内径百分表检验测量，算出配合间隙，装配间隙见各机型说明书。
若摇臂轴和摇臂衬套磨损严重，可将轴或衬套换新。当摇臂撞头工作面因磨损而形态不正确时，应进行更换。
（三）挺柱的维修
挺柱的结构形式很多，但可归纳为平面挺柱和滚子挺柱两大类。一般小型高速柴油机常采用平面挺柱。挺柱的常见缺陷有擦伤、磨损和疲劳剥落等，其检验与修理方法如下。
1．常见损伤原因
（1）擦伤：挺柱由凸轮的推动传递动力，同时承受凸轮的侧压力，底面会产生较大的接触应力，若凸轮与挺柱间润滑条件恶化，则部分接触面会发生干摩擦，局部温度剧增，甚至可达到或超过凸轮与挺柱金属的熔点，这样就会引起凸轮与挺柱接触面的金属熔合并撕裂，造成表面擦伤。
（2）磨损：挺柱的磨损主要是底面和圆柱面的磨损。
①挺柱底面和凹坑，分别与凸轮及推杆摩擦而磨损。润滑不良、机油不净会加速磨损。
②挺柱圆柱面与挺柱安装孔摩擦而磨损。挺柱磨损会影响配气定时，使气门开度减少、柴油机工作噪声增大。
（3）疲劳剥落：挺柱底面边缘处，相对滑动速度较高，接触应力较大，接触表面反复受压，以致在材料本身有缺陷处首先产生疲劳剥落。
2．检查方法
（1）挺柱底面磨损呈辐射形分布的细小金属点蚀，放大镜下可明显见到一块块细小的被撕裂的凹穴。
（2）用千分尺测量圆柱面上下两个截面，每个截面位置上又取相互垂直的两个方向的直径。用千分尺测量机体上的配合孔内圆，算出磨损量、圆柱度和圆度。
挺柱底面或表面有轻微擦伤时，可用油石修磨后继续使用，严重时应更换。一般小型柴油机当挺柱与机体上的配合孔磨损后间隙达到0.20～0.25mm时，应更换新挺柱或用修理尺寸法修复。挺柱与机体上配合孔的装配间隙见各机型说明书。当发现挺柱底面有金属剥落的现象时，一般不做修理，直接进行更换。(www.xing528.com)
（四）推杆的维修
推杆经长期使用后，会出现杆身弯曲、端面磨损等。
1．常见损伤原因
推杆弯曲、端面磨损发生的原因：
（1）气门间隙太小，气门在导管内卡死；气门导管安装凸出缸盖过高，使推杆推起摇臂的阻力增加，而被顶弯。
（2）安装时没有放入挺柱凹坑中。
（3）配气定时不正确，气门开启时间太早，会使进气门推杆弯曲；气门开启太迟，也会使气门推杆弯曲。推杆弯曲、端面磨损会影响配气定时，导致气门间隙发生变化。
2．检查方法
检验的方法是对推杆直线度进行检查，可在平台上捻转推杆，判断其变形程度，如果全长直线度超过0.30mm/m，应进行校直。
三、任务实施
（一）任务实施环境
1.现场设备、工量具等准备（见表3.5）
表3.5 现场设备、工量具等准备
2.技术要求（见表3.6）
表3.6 技术要求
（二）任务实施步骤
1.凸轮轴检测
1）凸轮轴弯曲变形的检验
将凸轮轴放到检验平台的V形铁上，同时把装有百分表的磁性表座安装到检验平台上，让百分表垂直安放在凸轮轴中间主轴颈，百分表短指针压缩1～2mm，锁紧磁性表座，固定百分表。转动凸轮轴一周，观察百分表长指针摆动的角度，此百分表摆动的一半即为凸轮轴弯曲的变形量。
2）凸轮轴凸轮高度的检验
先用千分尺测量凸轮高度。将凸轮轴转动90°，再在测量凸轮高度的垂直方向用千分尺测量凸轮轴颈直径。两次测得的数据之差即为凸轮的高度。
3）检查凸轮轴轴颈间隙
清洁轴承盖和凸轮轴轴颈，将凸轮轴放置在气缸盖上，将塑料间隙规横过每个凸轮轴轴颈放置。安装轴承盖，再拆卸轴承盖，测量塑料间隙规的最宽点。
4）检查凸轮轴轴向间隙
安装凸轮轴。使用百分表，在来回活动凸轮轴时测量轴向间隙。
2.摇臂和摇臂轴
用千分尺测量摇臂轴外径，用内径百分表测量摇臂衬套内径，用摇臂衬套内径减去摇臂轴外径即可算出配合间隙。
3.挺柱
用千分尺测量挺柱外径，用内径千分尺测量挺柱孔径内径，用孔径减去挺柱外径即可算出配合间隙。
4.推杆
可在平台上捻转推杆，判断其变形程度。将推杆放在平台上滚动，一端出现最大间隙即为直线度误差，用塞尺测量。
四、拓展知识
顶置式凸轮轴
凸轮轴英文全称为Overhead Camshaft，简称OHC。一般发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置和顶置三种形式。顶置凸轮轴是将凸轮轴放置在气缸盖内、燃烧室之上，直接驱动摇臂、气门，不必通过较长的推杆。与气门数相同的推杆式发动机（即顶置气门结构）相比，顶置凸轮轴结构中需要往复运动的部件要少得多，因此大大简化了配气结构，显著减轻了发动机质量，同时也提高了传动效率、降低了工作噪声。尽管顶置凸轮轴使发动机的结构更加复杂，但是它带来的更出色的发动机综合表现（特别是平顺性的显著提高）以及更紧凑的发动机结构，使发动机制造商很快在产品中广泛地应用了这一设计。顶置凸轮轴与顶置气门结构的驱动方式并不一定不同，动力可以通过正时皮带、链条甚至齿轮组传递到顶置的凸轮轴上。
此外，采用顶置凸轮轴结构的发动机比采用顶置气门结构或整体式凸轮轴结构的发动机有更高的转速。如今，许多顶置凸轮轴发动机都采用了多气门结构或可变气门正时结构以提升发动机的工作效率和动力表现。
按照配气结构内包含的凸轮轴数目，顶置凸轮轴可分为以下两种形式：单顶置凸轮轴（Single Overhead Camshaft，SOHC）和双顶置凸轮轴（Double Overhead Camshafts，DOHC）。
五、任务总结
了解气门传动组各零件的常见损伤及原因，掌握凸轮轴、摇臂、推杆、挺柱的检查方法。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
