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凸輪軸軸向間隙的檢查
凸輪軸軸向間隙,一般是以止推突緣與隔圈的厚度差來(lái)決定。
凸輪軸的軸向間隙:油機(jī)一般為0.05~0.20mm,不得超過(guò)0.25mm;柴油機(jī)一般為0.10~0.40mm,不得超過(guò)0.50mm。
凸輪軸軸頸長(zhǎng)期工作后,因磨損會(huì)使其間隙增大,造成凸輪軸的軸向移動(dòng),這不僅影響配氣機(jī)構(gòu)的正常工作,同時(shí)還會(huì)影響凸輪軸帶動(dòng)機(jī)件的正常工作。所以,在維修機(jī)器中,不能忽視這一間隙的檢查與調(diào)整。
檢查方法:用厚薄規(guī)進(jìn)行測(cè)量,若間隙超過(guò)規(guī)定值,應(yīng)更換止推突緣,或在止推突緣端面重新澆鑄一層錫基軸承合金,以達(dá)到正常間隙。
凸輪軸與正時(shí)齒輪
凸輪軸是氣門傳動(dòng)組的主要零件,氣門開(kāi)啟和關(guān)閉的過(guò)程主要是由它來(lái)控制。凸輪軸的苴主要配置有各缸進(jìn)、排氣凸輪、凸輪軸軸頸以及驅(qū)動(dòng)附件的螺旋齒輪或偏心齒輪。輪軸各凸輪的相、位置按發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定的發(fā)火次序排列。根據(jù)各凸輪的相對(duì)位置和凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向,即可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序。為保證內(nèi)燃機(jī)噴訕(或點(diǎn)火)準(zhǔn)時(shí)可靠,凸輪軸和曲軸必須保持一定的正時(shí)關(guān)系。
凸輪軸承受周期性沖擊載荷。凸輪與挺柱之間有很高的接觸應(yīng)力,其相對(duì)滑動(dòng)速度也很高,而潤(rùn)滑條件則較差。因此凸輪工作表面磨損較嚴(yán)重,還可能出現(xiàn)擦傷、麻點(diǎn)等不正常磨損情況。凸輪軸一般用鋼模鍛而成。近年來(lái)廣泛采用合金鑄鐵和球墨鑄鐵鑄造。大多數(shù)凸輪軸做成整體式,即各缸進(jìn)、排氣凸輪都在同一根軸上加工而成。
凸輪軸由曲軸驅(qū)動(dòng)。由于凸輪軸與曲軸間有一定距離,中間必須通過(guò)傳動(dòng)件來(lái)傳動(dòng)。前傳動(dòng)方式主要有齒輪式傳動(dòng)和鏈條式傳動(dòng)兩種。由于齒輪式傳動(dòng)方式工作可靠,壽命較長(zhǎng)而應(yīng)用廣。齒輪式傳動(dòng)方式通常在曲軸齒輪和配氣正時(shí)齒輪之間加裝中間齒輪,使齒輪直徑減小,以免機(jī)體橫向尺寸增大。
為了使齒輪嚙合平順,減少噪聲,正時(shí)齒輪一般采用斜齒,其傾斜角度約為10°,曲軸上的正時(shí)齒輪多用合金鋼制造,而凸輪軸上的正時(shí)齒輪多用夾布膠木或工程塑料制成。
由于斜齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生的軸向力,或由于工程機(jī)械加速都可能使凸輪軸發(fā)生軸向竄動(dòng)。軸向竄動(dòng)會(huì)引起配氣正時(shí)不準(zhǔn),因此,對(duì)凸輪軸必須加以軸向定位。
常見(jiàn)的凸輪軸軸向定位的方法有以下兩種。
①止推片軸向定位,凸輪軸止推片用螺釘固定在汽缸體上,止推片與正時(shí)齒輪之間應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙,此間隙的大小通常為0.05~0.20mm,作為零件受熱膨脹時(shí)的余地。此間隙的大小可通過(guò)更換隔圈來(lái)調(diào)整。
②推力軸承軸向定位 凸輪軸的一道軸承為推力軸承,裝在軸承座孔內(nèi)并用螺釘固定在機(jī)體上,其端面與凸輪軸的凸緣隔圈之間應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙。當(dāng)凸輪軸軸向移動(dòng)其凸緣通過(guò)隔圈碰到推力軸承時(shí)便被擋住。6135柴油機(jī)就是采用這種凸輪軸軸向定位裝置。
凸輪軸通常采用齒輪驅(qū)動(dòng),齒輪裝在凸輪軸前端,與曲軸上的齒輪直接或間接嚙合,稱為正時(shí)齒輪。對(duì)于四沖程內(nèi)燃機(jī),每完成一個(gè)工作循環(huán),曲軸旋轉(zhuǎn)兩周,各缸進(jìn)、排氣門各開(kāi)啟一次,凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一周,其傳動(dòng)比為2:1。曲軸上的正時(shí)齒輪經(jīng)過(guò)一個(gè)或兩個(gè)中間齒輪,再傳到凸輪軸上的正時(shí)齒輪。
在裝配凸輪軸時(shí),必須對(duì)準(zhǔn)各對(duì)齒輪的正時(shí)記號(hào),才能保證氣門按規(guī)定時(shí)刻開(kāi)閉,柴油機(jī)的噴油泵按規(guī)定時(shí)刻供油(或油機(jī)的分電器按規(guī)定時(shí)刻點(diǎn)火)。
目前,中小功率柴油機(jī)常采用閉式噴油器。閉式噴油器在不噴油時(shí),噴孔被一個(gè)受強(qiáng)力油的霧化質(zhì)量,能夠迅速切斷燃油的供給,不發(fā)生燃油滴漏現(xiàn)象。這對(duì)于低速小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)尤為重要。其主要類型有孔式和軸針式兩種。
(1)孔式噴油器
孔式噴油器主要用于直接噴射式柴油機(jī)中。由于噴孔數(shù)可有幾個(gè)且孔徑小,因此,它能噴出幾個(gè)錐角不大、射程較遠(yuǎn)的噴柱。一般噴油孔的數(shù)目為2~8個(gè),噴孔直徑為0.15~0.50mm噴孔數(shù)目與方向取決于各種燃燒室對(duì)于霧化質(zhì)量的要求與噴油器在燃燒室內(nèi)的布置。例如6135G型柴油機(jī)的燃燒室是仞形,混合氣的形成主要是將燃油直接噴射在燃燒室空間而實(shí)現(xiàn)的,故采用孔閉式噴油器。噴孔直徑為0.35mm,噴射角為150°,針閥開(kāi)啟壓力為17.5MPa,噴柱形狀與仞形燃燒室相適應(yīng)。
孔式噴油器的結(jié)構(gòu)主要由針閥、針閥體、挺桿、調(diào)壓彈簧、調(diào)整螺釘和噴油器體等零件組成。
噴油器的主要零件是用合金鋼制成的針閥和針閥體,兩者合稱為針閥偶件(又稱噴油嘴偶件)。針閥上部的圓柱表面與針閥體相應(yīng)的內(nèi)圓柱表面作的滑動(dòng)配合,配合間隙約為0.001~0.0025mm。此間隙必須在規(guī)定的范圍內(nèi)。若間隙過(guò)大,則可能產(chǎn)生漏油而使油壓下降,影響噴霧質(zhì)量;若間隙過(guò)小,則針閥不能自山滑動(dòng)。針閥中下部的錐面全部露出在針閥體的環(huán)形油腔中,其作用是承受由油壓造成的軸向推力而使針閥上升,所以此錐面稱為承壓錐面。針閥下端的錐面與針閥體上相應(yīng)的內(nèi)錐面配合,以實(shí)現(xiàn)噴油器內(nèi)腔的密封,裝在噴油器體上部的調(diào)壓彈簧通過(guò)挺桿使針閥緊壓在針閥體的密封錐面上,使其噴孔關(guān)閉。只有當(dāng)油壓上升到足以克服調(diào)壓彈簧的彈力時(shí),針閥才能升起而開(kāi)始噴油。噴射開(kāi)始射的噴油壓力取決于調(diào)壓彈簧的彈力,它可用調(diào)壓螺釘調(diào)節(jié)。
高壓燃油從進(jìn)油管接頭經(jīng)濾芯、噴油器體中的油道進(jìn)入針閥體上端的環(huán)形槽內(nèi)。此槽與針閥體下部的環(huán)狀空間用兩個(gè)斜孔連通。流經(jīng)下部空腔的高壓柴油對(duì)針閥錐面產(chǎn)生向上的軸向推力,當(dāng)此力克服了調(diào)壓彈簧和針閥與針閥體間的摩擦力(此力很小)后,針閥上移,開(kāi)啟噴孔,于是高壓燃油便從針閥體下端的噴孔噴入燃燒室內(nèi)。針閥的升程受到噴油器體下端面的限制,這樣有利于很快地切斷燃油。當(dāng)噴油泵停止供油時(shí),KTAA19-G5康明斯發(fā)電機(jī)組,由于高壓油管內(nèi)油壓急劇下降,針閥在調(diào)壓彈簧的作用下迅速將噴孔關(guān)閉,停止供油。
在噴油器工作期間會(huì)有少量燃油從針閥和針閥體的配合面間的間隙漏出。這部分燃油對(duì)針閥可起潤(rùn)滑作用,并沿著挺桿周圍的空隙上升,通過(guò)回油管螺栓1上的孔進(jìn)入回油管,流回到燃油箱中。為防止細(xì)小雜物堵塞噴孔,在高壓油管接頭上裝有縫隙式濾芯。
噴油器用兩個(gè)固定螺釘固定在汽缸蓋上的噴油器座孔內(nèi),用銅錐體密封,防止漏氣。安裝時(shí),噴油器頭部應(yīng)伸出汽缸體平面一段距離(各種機(jī)器均有具體規(guī)定)。為此,可在銅錐體與噴油器間加墊片或用更換銅錐體的方法來(lái)調(diào)整。
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