液压挺柱：作用、原理与优势

液压挺柱的作用是将凸轮的推力传给摇臂件或气门。它安装在气缸盖上相应处镗出的导向孔中，常用镍铬合金铸铁或冷激合金铸铁制造。

1.液压挺柱结构

液压挺柱外形及结构如图3-24所示，由挺柱体、油缸、柱塞、球形阀以及压力弹簧等组成。

挺柱体外圆柱面上有一环形油槽，油槽内有一进油孔与低压油腔相通，背面上有一键形槽将低压油腔与柱塞上部相通。油缸外圆与挺柱体内导向孔配合，内孔则与柱塞配合，两者都有相对运动。油缸底部的压力弹簧把球形阀压靠在柱塞底部的阀座上，当球阀关闭柱塞的中间孔时可将挺柱分成上部的低压油腔和下部的高压油腔。当球形阀开启后，则成为一个通腔。

液压挺柱与凸轮的接触面为平面，为了使其在工作中旋转以减小磨损，液压挺柱中心线与凸轮的对称中心线错位1.5mm，同时凸轮在轴向倾斜0.002～0.02mm，使挺柱在工作过程中能绕其轴线微微转动。

图3-24 液压挺柱外形及结构图(www.xing528.com)

2.工作原理

当凸轮基圆与挺柱接触时，压力弹簧使挺柱顶面和凸轮轮廓线保持紧密接触，油缸下端面与气门杆尾部紧密接触，因此没有气门间隙。且挺柱体上的环形油槽与缸盖上的斜油孔对齐，来自气缸盖油道的润滑油经量油孔、斜油孔和环形油槽流入挺柱体内的低压油腔，并经挺柱背面上的键形槽进入柱塞上方的低压油腔。

当凸轮按图示方向转过基圆使凸起部分与挺柱接触时，挺柱体和柱塞向下移动，高压油腔中的润滑油被压缩，油压升高，加上压力弹簧的作用，使球阀紧压在柱塞下端的阀座上，这时高压油腔与低压油腔被分隔开。由于液体的不可压缩性，整个挺柱如同一个刚体一样下移打开气门。此时，挺柱体环形油槽已离开了进油的位置，停止进油。

当挺柱到达下止点后开始上行时，由于仍受到气门弹簧和凸轮两方面的顶压，高压油腔继续封闭，球阀也不会打开，液压挺柱仍可认为是一个刚体，直至气门完全关闭时为止。此时凸轮重新转到基圆与挺柱接触位置，气缸盖油道中的压力油又重新进入挺柱的低压油腔。同时，挺柱无凸轮的压力，高压油腔内的压力油和压力弹簧一起推动柱塞上行，高压油腔油压下降。从低压油腔来的压力油推开球阀进入高压油腔，使两腔连通充满润滑油。这时挺柱顶面仍和凸轮紧贴，气门间隙得到补偿。

在气门受热膨胀时，柱塞和油缸做轴向相对运动，高压油腔中的油液可经过油缸与柱塞间的缝隙挤入低压油腔。使挺柱自动“缩短”，保证气门关闭紧密。当气门冷却收缩时，压力弹簧将液压缸向下推动，而使柱塞与挺柱体向上移动，高压油腔内压力下降，球阀打开，低压油腔油液进入高压油腔，挺柱自动“伸长”，保证配气机构无间隙。故使用液压挺柱时，可以不预留气门间隙，也不需调整气门间隙。

采用液力挺柱，消除了配气机构中的间隙，减小了各零件的冲击负荷和噪声，使气门开启和关闭速度更快，以减小进气、排气阻力，改善发动机的换气特性，提高发动机的性能。