凸輪軸與正時齒輪

凸輪軸是氣門傳動組的主要零件，氣門開啟和關(guān)閉的過程主要是由它來控制。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)動機(jī)規(guī)定的發(fā)火次序排列。根據(jù)各凸輪的相對位置和凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向，即可判斷發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序。為保證內(nèi)燃機(jī)噴訕（或點火）準(zhǔn)時可靠，凸輪軸和曲軸必須保持一定的正時關(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，其相對滑動速度也很高，而潤滑條件則較差。因此凸輪工作表面磨損較嚴(yán)重，還可能出現(xiàn)擦傷、麻點等不正常磨損情況。凸輪軸一般用鋼模鍛而成。近年來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。由于凸輪軸與曲軸間有一定距離，中間必須通過傳動件來傳動。前傳動方式主要有齒輪式傳動和鏈條式傳動兩種。由于齒輪式傳動方式工作可靠，壽命較長而應(yīng)用廣。齒輪式傳動方式通常在曲軸齒輪和配氣正時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，正時齒輪一般采用斜齒，其傾斜角度約為10°，曲軸上的正時齒輪多用合金鋼制造，而凸輪軸上的正時齒輪多用夾布膠木或工程塑料制成。

由于斜齒輪傳動產(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。軸向竄動會引起配氣正時不準(zhǔn)，因此，對凸輪軸必須加以軸向定位。

常見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的余地。此間隙的大小可通過更換隔圈來調(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)凸輪軸軸向移動其凸緣通過隔圈碰到推力軸承時便被擋住。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，QSNT-G3康明斯柴油發(fā)電機(jī)，齒輪裝在凸輪軸前端，與曲軸上的齒輪直接或間接嚙合，稱為正時齒輪。對于四沖程內(nèi)燃機(jī)，每完成一個工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，各缸進(jìn)、排氣門各開啟一次，凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一周，其傳動比為2：1。曲軸上的正時齒輪經(jīng)過一個或兩個中間齒輪，再傳到凸輪軸上的正時齒輪。

在裝配凸輪軸時，必須對準(zhǔn)各對齒輪的正時記號，才能保證氣門按規(guī)定時刻開閉，柴油機(jī)的噴油泵按規(guī)定時刻供油（或油機(jī)的分電器按規(guī)定時刻點火）。

噴油提前角調(diào)節(jié)裝置

噴油提前角是指柴油開始噴入汽缸的時刻相對于曲軸上止點的曲軸轉(zhuǎn)角，而供油提前角則是噴油泵開始向汽缸供油時的曲軸轉(zhuǎn)角。顯然，供油提前角稍大于噴油提前角。由于供油提前角便于檢查調(diào)整，所以在生產(chǎn)單位和使用部門采用較多。噴油提前角需要復(fù)雜而精密的儀器方能測量，因此只在科研中應(yīng)用。也就是說，柴油發(fā)動機(jī)的噴油提前角（供油時間）是通過調(diào)整噴油泵的供油提前角來實現(xiàn)的。整體式噴油泵柴油發(fā)動機(jī)的總供油時間通常以噴油泵一缸供油提前角為準(zhǔn)，調(diào)整整個噴油泵供油提前角的方法是改變噴油泵凸輪軸與柴油機(jī)曲軸間的相對角位置。為此，噴油泵凸輪軸一端的聯(lián)軸器通常是做成可調(diào)整的。出了一種聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)。

聯(lián)軸器主要有兩個凸緣盤組成：裝在驅(qū)動齒輪軸上的凸緣盤和裝在噴油泵凸輪軸一端的從動凸緣盤，兩凸緣盤間用螺釘連接。驅(qū)動凸緣盤安裝螺釘?shù)目资腔⌒蔚拈L孔。松開固定螺釘可變更兩凸緣盤間的相對角位置，從而也就變更了整個噴油泵的供油提前角。

將噴油泵從柴油機(jī)上拆下后再重新裝回時，可先將噴油泵固定在柴油機(jī)機(jī)體上的噴油泵托架上，再慢慢轉(zhuǎn)動曲軸，使柴油機(jī)一缸的活塞位于壓縮行程上止點前相當(dāng)于規(guī)定的供油提前角的位置，然后使噴油泵凸輪軸上與噴油泵殼體上相應(yīng)記號對準(zhǔn)。再擰緊聯(lián)軸器的固定螺釘。

多數(shù)柴油發(fā)動機(jī)是在標(biāo)定轉(zhuǎn)速和全負(fù)荷下通過試驗確定在該工況下的噴油提前角的，將噴油泵安裝到柴油機(jī)上時，即按此噴油提前角調(diào)定，而在柴油機(jī)工作過程中一般不再變動。顯然，當(dāng)柴油機(jī)在其他工況下運轉(zhuǎn)時，這個噴油提前角就不是有利的。對于轉(zhuǎn)速范圍變化比較大的柴油機(jī)，為了提高其經(jīng)濟(jì)性和動力性，希望柴油機(jī)的噴油提前角能隨轉(zhuǎn)速的變化自動進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其保持較有利的數(shù)值。因此，在這種柴油機(jī)（特別是直接噴射式柴油機(jī)）的噴油泵上，往往裝有離心式供油提前角自動調(diào)節(jié)器。

一種離心式供油提前角自動調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器裝在聯(lián)軸器和噴油泵之間。前端面有兩個方形凸塊的驅(qū)動盤，也就是聯(lián)軸器的從動盤。在驅(qū)動盤的腹板上裝有兩個銷軸。兩個飛塊的一端各有一個圓孔套在此銷軸上。兩個飛塊的另一端則壓裝有兩個銷釘。每個銷釘上松套著一個滾輪內(nèi)座圈和滾輪。調(diào)節(jié)器的從動盤的轂部用半月鍵與噴油泵凸輪軸相連。從動盤兩臂的弧形側(cè)面與滾輪接觸，另一側(cè)面則壓在兩個彈簧上。彈簧的另一端支在彈簧座圈上。彈簧座圈則由螺釘固定在銷軸的端部。

從動盤還固定有筒狀盤，其外圓面與驅(qū)動盤的內(nèi)圓面相配合，以保證驅(qū)動盤與從動盤的同心度。整個調(diào)節(jié)器為一密閉體，內(nèi)腔充滿機(jī)油以供潤滑。

柴油機(jī)工作時，驅(qū)動盤連同飛塊被曲軸驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。飛塊在離心力的作用下繞銷軸轉(zhuǎn)動，其活動端向外擺動。同時，滾輪則迫使從動盤沿箭頭方向轉(zhuǎn)動一個角度，直到彈簧的彈力與飛塊的離心力相平衡時為止。于是驅(qū)動盤與從動盤開始同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升高，飛塊活動端進(jìn)一步向外張開，從動盤再沿箭頭方向相對于驅(qū)動盤轉(zhuǎn)過一定角度，使供油提前角隨轉(zhuǎn)速增加而相應(yīng)增大。反之，曲軸轉(zhuǎn)速降低，飛塊離心力減小，從動盤在彈簧的作用下退回一定角度，使供油提前角相應(yīng)減小。這種離心式供油提前角自動調(diào)

飛輪

內(nèi)燃機(jī)飛輪的主要功用是存儲做功沖程產(chǎn)生的能量，克服輔助沖程（進(jìn)氣、壓縮和排氣沖程）的阻力，以保持曲軸旋轉(zhuǎn)的均勻性，使內(nèi)燃機(jī)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。其次，飛輪還具有克服內(nèi)燃機(jī)短期超載的能力。有時它還可兼作動力輸出的帶輪等。

內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的飛輪多用灰鑄鐵制造，當(dāng)輪邊的圓周速度超過50m/s時，則選用強(qiáng)度較高的球墨鑄鐵或鑄鋼。飛輪的結(jié)構(gòu)形狀是一個大圓盤。輪邊尺寸寬而厚，這在重量一定的條件下，可獲得較大的轉(zhuǎn)動慣量。多缸內(nèi)燃機(jī)的扭矩輸出較均勻，對飛輪的轉(zhuǎn)動慣量要求較小，因此飛輪的尺寸小些。相反，單缸機(jī)飛輪相應(yīng)做得大些。通常在飛輪的外圓上裝有啟動齒圈，并在外圓上刻有記號或鉆有小孔，用以指示某一缸（通常為一缸）在上止點的位置，供檢查氣門間隙、供油提前角（點火提前角）和配氣定時使用。由于飛輪上刻有記號，飛輪與曲軸的位置，在安裝時不能隨意錯動。

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