液壓氣門間隙調節(jié)器

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上液壓氣門間隙調節(jié)器的歷史大概可以追溯到上世紀的30年代。在現代轎車發(fā)動機中，發(fā)動機的換氣過程依靠氣門完成，而氣門通常是由凸輪軸推動的。如果按照凸輪軸所處的位置，大致可以分為底置凸輪軸和頂置凸輪軸2類。不過，無論該發(fā)動機是哪個結構類型，有一點是很明確的，那就是保證發(fā)動機的輸出功率在整個工作壽命期間內保持穩(wěn)定。尤其是系統中機械式的氣門驅動、熱膨脹和氣門機構零部件的磨損，都會對氣門間隙產生不利的影響。而液壓氣門間隙調節(jié)器就是為了滿足以上的要求而設計生產的，它是將凸輪軸的旋轉轉化為往復運動，傳達到氣門頂端的裝置。能夠消除氣門間隙，進而保證了氣門機構噪聲的減少，甚至發(fā)動機的損壞

2、，精確的確保了發(fā)動機氣門配氣正時。一不同配氣機構的分類我們根據液壓氣門間隙調節(jié)器納入的不同配氣機構將其分為5類，如圖1所示，即：1. 杯狀液壓挺桿 凸輪軸直接作用于挺桿上，沒有搖臂。這種類型產品有液壓式，也有機械式?，F在國內大部分的轎車發(fā)動機在采用這種產品。2. 帶液壓支持件的滾子搖臂 凸輪軸作用于搖臂的滾針軸承上，附帶的液壓挺柱固定在氣缸內蓋中，進行間隙調節(jié)。3. 回轉中心在中央的搖臂 同樣是用于頂置凸輪軸系統。氣門和凸輪分局與回轉中心的兩側，液壓間隙調節(jié)起插入搖臂中，最終于它推動氣門。4. 回轉中心在中央的搖臂 在3類的基礎上發(fā)展演變過來。也是用于頂置凸輪軸系統，不同之處在于液壓間隙調節(jié)器

3、和凸輪軸處于搖臂的同一側，而且凸輪不直接接觸搖臂。5. 應用于底置凸輪軸系統。特別之處在于在凸輪軸的隨動件和搖臂之間插入了一根推桿。 圖1不同的配氣機構的分類二帶液壓支持件的滾子搖臂的構造 圖 2 帶液壓支持件的滾子搖臂在發(fā)動機內的組裝位置圖3為滾子搖臂的構造圖。滾子搖臂體一般由金屬薄板沖壓而成，也有一些采用鑄鐵制造。球槽上的夾子作用在于輔助固定液壓間隙調節(jié)器。滾子里面是一圈滾針，實際上也就是一個滾針軸承。凸輪軸接觸滾針軸承作用。滾子搖臂的慣性矩和剛度很大程度上取決于其結構。相對于市場上較為流行的杯狀產品，較短的搖臂產生了更小的慣性矩，所以在設計時可以再氣門一側降低質量。而其與凸輪軸所形成的滾

4、動摩擦配合，相對于杯狀產品的滑動摩擦，可以降低動力損失，也可以起到降低噪音的作用。123451.夾子 2.滾子 3.滾針 4.搖臂體 5.軸圖3 滾子搖臂的構造圖4為液壓間隙調節(jié)器的構造圖。如圖所示，該產品的導向部分主要由3外殼構成，由一個2固定夾把外殼和球頭柱塞兩部分扣緊固定。外殼可以在汽缸蓋的導向孔內上下滑動。內部的液壓部分主要是由3外殼、4柱塞和止回閥組成，而止回閥主要是由7止回閥球、8止回閥彈簧，以及9止回閥座3部分構成。1球頭柱塞可以沿著外殼上下滑動，4柱塞可以在3外殼內上下滑動。7止回閥球“坐”在4柱塞上，9止回閥座緊扣在4柱塞上，罩住7止回閥球，7止回閥球和9止回閥座通過8止回閥

5、彈簧分開，而這4部分也緊密的構成一個整體，并且通過止回閥座下的10回位彈簧與外殼分開。1球頭柱塞會與滾子搖臂的球槽相連接。1球頭柱塞和4柱塞形成的空腔我們叫做5內油腔，4柱塞和3外殼形成的稱之為11高壓室。1球頭柱塞和3外殼之間有泄漏的間隙。發(fā)動機的機油可以從3外殼上的油道及6充油孔進入到5內油腔，4柱塞的球座是一個小孔，機油只能通過這個孔從5內油腔流入到11高壓室。1. 球頭柱塞2. 固定夾3. 外殼4. 柱塞5. 內油腔6. 充油孔7. 止回閥球8. 止回閥彈簧9. 止回閥座10. 回位彈簧11. 高壓室4.柱塞1.球頭柱塞2.固定夾5.內油腔6.充油孔3.外殼7.止回閥球8.止回閥彈簧9

6、.止回閥座10.回位彈簧11.高壓室圖 4 液壓間隙調節(jié)器的構造三、帶液壓支持件的滾子搖臂的工作原理 1 凸輪基圓段的補油和間隙消除在此階段，凸輪基圓段部分與滾子搖臂接觸。發(fā)動機油在壓力的作用下從氣缸蓋中的油道通過充油孔進入內油腔。這時的內油腔的壓力會高于高壓室內的壓力，因此，機油會通過柱塞球座流入高壓室。此時，回位彈簧會把外殼和柱塞分別頂向上下兩方。而球頭柱塞在柱塞的向上力的作用下，向上運動與固定夾相接觸。如果之前有間隙存在，則現在間隙會立即消除。最后，當高壓室內充滿油，內油腔和高壓室間的壓力達到平衡的時候，止回閥球就在止回閥彈簧的壓力下重新關閉，高壓室又成為一個封閉的油腔。這種方式，通過借

7、助于機油壓力的作用，消除了氣門的間隙，而機油壓力又不足以克服氣門彈簧的力來使氣門開啟，所以，此時氣門仍然保持關閉的狀態(tài)。2 凸輪升程段的傳力和機油排出 圖5給出了凸輪升程段液壓間隙調節(jié)器的工作原理示意圖。凸輪升程部分與滾子搖臂接觸，液壓間隙調節(jié)器此時受到來自發(fā)動機的氣門彈簧力和慣性力。力傳導到球頭柱塞，對柱塞產生一個向下的壓力，高壓室內的壓力上升。此時由于止回閥球已經封閉，高壓室內的機油無法通過止回閥逆向流出，整個液壓間隙調節(jié)器剛體化，凸輪軸的力也得以傳遞到氣門，使得氣門開啟。隨著高壓室內的壓力升高，機油通過外殼和球頭柱塞的泄露間隙流出，也使得液壓間隙調節(jié)器的長度縮短了。當凸輪又旋轉到基圓段與

8、滾子搖臂接觸時，高壓室又重新吸入機油。機油從柱塞球座流入高壓室。在回位彈簧的作用下，外殼和柱塞分別被頂向上下兩方，此時產生的氣門間隙會被補償。四、帶液壓支持件的滾子搖臂的重要設計參數(一) 滾子搖臂1 氣門墊的粗糙度：氣門墊與氣門直接接觸，對其粗糙度的要求直接影響氣門桿的運動，若粗糙度不良，輕微的可能造成氣門運動不暢，或者磨損過快。嚴重的可能造成氣門折斷，損壞發(fā)動機。2 滾子外圈：滾子外圈由于要與凸輪軸接觸，其粗糙度要達到要求，并且外圈做成冠狀是很有必要的。如果沒能達到要求，會加快凸輪軸的磨損，導致發(fā)動機異響，甚至造成發(fā)動機的損壞。3 滾子軸承與搖臂體的間隙：適當的間隙可以保證滾針軸承旋轉順暢

9、，如果間隙過小，可能會造成軸承卡住，加劇凸輪軸的磨損；而間隙過大的話，會造成凸輪軸偏磨。對于軸承，也要注意可靠安裝，如果發(fā)生軸承掉落，也會損壞發(fā)動機。4 球槽部：由于球槽部要與液壓間隙調節(jié)器接觸，所以對球槽內的球形半徑以及粗糙度都有要求。如果不能達標，有可能會造成球頭柱塞磨損過快，影響功效。(二) 液壓間隙調節(jié)器1 柱塞外徑：由于柱塞要在外殼內上下運動，如果外徑尺寸和粗糙度不符要求，則柱塞在外殼內不能運動或卡住，整個液壓間隙調節(jié)器失效。2 外殼內徑：對于外殼內徑，由于其要與柱塞配合，我們要關注外殼內徑、外殼內徑的圓柱度。有些外殼在開口部位的尺寸良好，但是由于其圓柱度不良，造成越靠近底部，內徑越

10、小，使得柱塞在其內不能完成運動，卡住。3 回位彈簧：回位彈簧的彈力如果太小，則不能使柱塞和油缸迅速分開。4 止回閥球的行程：止回閥彈簧的設計以及止回閥座和柱塞形成的封閉空間的尺寸，都可以影響到止回閥球的行程。如果設計不能達標，則液壓間隙調節(jié)器的可壓縮性增加，導致發(fā)動機的異響。5 漏油下降時間：漏油下降時間是液壓間隙調節(jié)器的核心參數。測量過程首先是把柱塞和止回閥以及外殼組裝完成，形成內油腔和高壓室。之后用機油注滿高壓室。給柱塞施加一個固定的載荷，柱塞被逐漸壓下，靠近外殼底部。產生固定的行程后，所經歷的時間即為漏油下降時間。該時間是一個用來表達通過柱塞和外殼間的泄露間隙排油速率大小的量。五、帶液壓

11、支持件的滾子搖臂的失效分析 當帶液壓支持件的滾子搖臂失效時，會導致發(fā)動機進氣不足，排氣不徹底。發(fā)動機表現為工作無力，功率嚴重下降，加速性能變差，工作不穩(wěn)定，甚至有可能自動熄火。有時會發(fā)生異響，表現為出現有節(jié)奏的“嗒、嗒”聲，這種異響聲在發(fā)動機怠速時比較明顯。引起失效的原因是多方面的，最主要的有以下2個方面：1 機油方面的原因機油被譽為的血液，能對發(fā)動機起到潤滑、清潔、冷卻、密封、減磨等作用。發(fā)動機是汽車的心臟，發(fā)動機內有許多相互摩擦運動的金屬表面，這些部件運動速度快、環(huán)境差，工作溫度可達400°C至600°C。在這樣惡劣的工況下面，只有合格的潤滑油才可降低發(fā)動機零件的磨損，

12、延長使用壽命。機油牌號不合適：不同牌號的機油其粘度不同， 當機油粘度過大時，機油在潤滑油道中流動的阻力增加，同時壓力損失也增大，從而造成進入液壓間隙調節(jié)器的機油量減少，液壓間隙調節(jié)器因補油不足而出現氣門間隙，使其工作失效；當機油粘度過小時，則會造成機油泄露過多和壓力下降，同樣也會使液壓間隙調節(jié)器因“補不償泄”而出現氣門問隙，使其工作失效。同樣，由于機油的粘度也會受到溫度變化的影響，一些發(fā)動機在剛剛啟動時，有異響的現象產生，但是經過一小段熱車的時間，該異響消除，所以在選擇機油牌號的時候一定要選擇合適的產品。機油被污染：機油被污染是指機油中有水分、空氣、微小固體物、膠狀物等雜質。機油被污染后，會對

13、液壓間隙調節(jié)器工作性能造成不良的影響。如果機油內含有一些微笑固體顆?；蛘吣z狀物，則很有可能會造成油孔的阻塞，使得機油的進出不暢，從而造成液壓間隙調節(jié)器因為充油不足而產生異響問題。同時，由于一些小的細微顆粒隨著機油的流動，也會造成機油流動縫隙的阻塞，而造成液壓間隙調節(jié)器的工作性能下降，甚至失效。而一些卡在縫隙間的顆粒，還會造成造成配合面間的擦傷，也會使得泄露加大。水分和空氣的進入會降低機油的潤滑性能，并且會加快零部件的氧化變質，產生氣蝕，加快了液壓間隙調節(jié)器的腐蝕，造成其生銹，進而影響性能。所以在加工過程中一定要注意各工程的清洗，避免有加工產生的碎屑或者其他環(huán)境污染物的進入。同時也要注意避免產品在生產過程中的磁化。機油量不足：當液壓間隙調節(jié)器內的機油量過少，機油液面降低，機油泵會將空氣和機油(呈泡沫狀)一起壓入油道，從而進入到液壓間隙調節(jié)器內。由于泡沫狀的機油是彈性體，而非剛體，所以會使液壓間隙調節(jié)器工作失效，產生異響現象。2 液壓間隙調節(jié)器自身的故障液壓間隙調節(jié)器自身的元件問題，也容易造成失效。比如回位彈簧的彈力不足或者長度不夠等等，但是比較常見的是以下2種問題：柱塞球座加工過大：柱塞球座與止回閥球接觸，配合完成高壓室。但是在加工過程中，如果對于球座的形狀加工過大，就會造成高