汽车发动机液压挺柱的特点与结构

挺柱的作用是将凸轮的推力传给推杆或气门杆，推动推杆或气门克服气门弹簧的作用力而运动，同时承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。其安装位置为气缸体或气缸盖相应处镗出的导向孔，常用镍铬合金铸铁或冷激合金铸铁制造。

挺柱可以分为普通挺柱（图3-19a、b、c）和液压式挺柱（图3-19d）及滚轮摇臂式（图3-19e）三种类型。

图3-19 挺柱的结构形式

a）菌形 b）筒形 c）滚轮式 d）液压式 e）滚轮摇臂式

（1）普通挺柱 普通挺柱有菌形挺柱（图3-19a）、筒形挺柱（图3-19b）和滚轮式挺柱（图3-19c）三种形式。菌形和筒形挺柱由于采用中空形式，均可减轻本身重量；滚轮式挺柱由于接触面为线接触，滚轮可以自由滚动，可以减轻磨损。普通挺柱由于均为刚性结构，无法自动消除气门间隙，因此采用普通挺柱的发动机必须调整气门间隙。

（2）液压挺柱(www.xing528.com)

1）液压挺柱的特点。液压挺柱较普通挺柱最大的优点在于液压挺柱能够消除发动机气门间隙，从而不需要对气门间隙进行调整；同时，液压挺柱也可降低发动机配气机构的传动噪声。

图3-20 液压挺柱

1—高压油腔 2—缸盖油道 3—油量孔 4—斜油孔 5—球阀 6—低压油腔 7—键形槽 8—凸轮轴 9—挺柱体 10—挺柱体焊缝 11—柱塞 12—套筒 13—补偿弹簧 14—缸盖 15—气门杆

2）液压挺柱的结构。图3-20所示为桑塔纳和捷达轿车发动机采用的液压挺柱。挺柱体9由上盖和圆筒焊接成一体，可以在缸盖14的挺柱体孔中上下运动。套筒12的内孔和外圆都经过精加工研磨，外圆与挺柱内导向孔相配合，内孔则与柱塞11配合，两者都可以相对运动。液压缸底部装有一个补偿弹簧13，把球阀5压靠在柱塞的阀座上，它还可以使挺柱顶面和凸轮表面保持紧密接触，以消除气门间隙。当球阀关闭柱塞中间孔时，可将挺柱分成两个油腔，上部的低压油腔6和下部的高压油腔1；球阀开启后，则形成一个通腔。

（3）液压挺柱的工作原理 当挺柱体9上的环形油槽与缸盖上的斜油孔4对齐时（图3-20所示位置），发动机润滑系统中的机油经斜油孔4和环形油槽流入低压油腔6。位于挺柱体背面上的键形槽7可将机油引入柱塞上方的低压油腔。当凸轮转动、挺柱体9和柱塞11向下移动时，高压油腔1中的机油被压缩，油压升高，加上补偿弹簧13的作用，使球阀紧压在柱塞的下端阀座上，这时高压油腔与低压油腔被分隔开。由于液体具有不可压缩性，整个挺柱如同一个刚体一样下移，推开气门杆15。此时，挺柱环形油槽已与斜油孔4错开，停止进油。当挺柱达到下止点后开始上行时，在气门弹簧上顶和凸轮下压的作用下，高压油腔封闭，球阀也不会打开，液压挺柱仍可认为是一个刚性挺柱，直至上升到凸轮处于基圆，使气门关闭时为止。此时，缸盖主油道中的压力油经斜油孔4进入挺柱的低压油腔6，同时，高压油腔1内油压下降，补偿弹簧推动柱塞上行。从低压油腔来的压力油推开球阀而进入高压油腔，使两腔连通充满机油。这时挺柱顶面仍和凸轮紧贴。在气门受热膨胀时，柱塞和液压缸作轴向相对运动，高压油腔中的油液可经过液压缸与柱塞间的缝隙挤入低压油腔。因此，使用液压挺柱时，可以不预留气门间隙。