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。用手輕輕壓渦輪轉(zhuǎn)子軸在壓氣機(jī)端的螺紋中心孔端面，取出渦輪轉(zhuǎn)子軸。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(diǎn)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(diǎn)等不正常磨損情況。凸輪軸一般用鋼模鍛而成。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。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。所謂增壓，即用增壓器（壓氣機(jī)）將柴油機(jī)的進(jìn)氣在缸外壓縮后再送入汽缸，以增加柴油機(jī)的進(jìn)氣量，從而提高平均有效壓力和功率。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，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。⑧曲軸平衡遭到破壞，曲軸受到很大的慣性沖擊，使曲軸疲勞而裂斷。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(diǎn)火）。

正時齒輪的檢驗(yàn)與修理

凸輪軸上的正時齒輪工作過久會磨損，使齒隙變大，在工作中會產(chǎn)生噪聲。當(dāng)它們的配合間隙，膠木的大于0.20mm（鋼鐵的大于0.15mm)時，需更換齒輪。其小齒隙，以裝配時能用手推進(jìn)，并轉(zhuǎn)動輕便為宜。曲軸裂紋和折斷的原因、檢驗(yàn)及修理1)原因其原因除與曲軸彎、扭大致相同外，還有以下幾個方面。經(jīng)驗(yàn)證明：有些齒輪更換后，雖配合間隙符合要求，但由于嚙合不好，往往噪聲很大，必須走合一段時間才能消除。因此，如果原來正時齒輪的間隙稍大，只要噪聲不大，還可繼續(xù)使用。

正時齒輪的齒面應(yīng)光潔，無刻痕和毛刺。沿節(jié)圓弦上規(guī)定齒高處的齒厚磨損不應(yīng)超過0.25mmo齒輪內(nèi)孔磨損應(yīng)在規(guī)定允許限度內(nèi)；如無規(guī)定，一般應(yīng)不超過0.05mm。鍵槽寬度應(yīng)在規(guī)定的允許限度內(nèi)；如無規(guī)定一般應(yīng)不超過標(biāo)準(zhǔn)寬度0·當(dāng)超過上述各項(xiàng)允許跟度后，除鍵槽容許在與舊鍵槽成120°位置另開新鍵槽外，其余均不應(yīng)使用。柴油機(jī)驅(qū)動其他工作機(jī)械（如發(fā)電機(jī)、水泵等）時，如其輸出轉(zhuǎn)矩與工作機(jī)械克服工作阻力所需的轉(zhuǎn)矩（阻力矩）相等，則工作處于穩(wěn)定狀態(tài)（轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定）。

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，噴孔被一個受強(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。這對于低速小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時尤為重要。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)可有幾個且孔徑小，因此，它能噴出幾個錐角不大、射程較遠(yuǎn)的噴柱。一般噴油孔的數(shù)目為2~8個，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于霧化質(zhì)量的要求與噴油器在燃燒室內(nèi)的布置。其方法是：在軸瓦上涂一薄層機(jī)油，然后裝在軸頸上，按規(guī)定力矩擰緊連桿螺栓，用手使勁甩動連桿，如軸瓦合金為巴氏合金即鎳基合金，可依靠連桿本身的慣性轉(zhuǎn)動1/2、1圈。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；若間隙過小，則針閥不能自山滑動。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。它主要由旋流粗濾器（內(nèi)部豎置有旋流管）、紙質(zhì)主精濾芯和安全濾芯三部分組成。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，針閥才能升起而開始噴油。噴射開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)狀空間用兩個斜孔連通。流經(jīng)下部空腔的高壓柴油對針閥錐面產(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?。┖?，針閥上移，開啟噴孔，于是高壓燃油便從針閥體下端的噴孔噴入燃燒室內(nèi)。因此，如果原來正時齒輪的間隙稍大，只要噪聲不大，還可繼續(xù)使用。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，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。這部分燃油對針閥可起潤滑作用，并沿著挺桿周圍的空隙上升，通過回油管螺栓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，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調(diào)整。