4.3.1凸轮轴（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（中国铁道出版社）

配气机构 4.3气门传动组的构造与维修 气门传动组的作用是按规定的配气相位定时地驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。气门传动组由凸轮轴和挺杆、推杆、摇臂等组成。在结构上应使进、排气门按规定的配气相位及时启闭，保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。 配气机构 4.3气门传动组的构造与维修 4.3.1凸轮轴 凸轮轴的作用是驱动和控制发动机各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律等要求。此外，有些汽油发动机还用它来驱动汽油泵、机油泵和分电器等。它是气门驱动组件中最主要的零件。 1、凸轮轴的构造 凸轮轴主要由凸轮和凸轮轴轴颈组成，凸轮分为进气凸轮和排气凸轮两种，用来驱动气门的开启与关闭。轴颈对凸轮轴起支承作用。如图为下置式凸轮轴的结构，其上有进气凸轮、排气凸轮、轴颈、驱动机油泵及分电器的齿轮和推动汽油泵摇臂的偏心轮。 配气机构 4.3气门传动组的构造与维修 4.3.1凸轮轴 （1）凸轮的轮廓 凸轮的轮廓应保证气门启闭的持续时间符合配气相位的要求，并使气门有合适的升程及其升降过程的运动规律。图 凸轮的轮廓 每种型号的发动机的凸轮具有不同的轮廓形状。如图3-24所示的凸轮轮廓中，整个轮廓由凸顶、凸根、打开凸面、关闭凸面组成。凸轮轴升程是指从基圆直径往上凸轮能达到的高度。它决定了气门的升程大小。凸轮的顶部称作凸顶，它的长度决定了气门将在完全打开的位置保持多长时间。凸顶可能有多种不同的轮廓形状，这取决于气门需在完全打开的位置保持多久。凸跟是指凸轮轴外形的底部部分，当挺柱或气门在凸跟部分移动时，气门处于完全关闭状态。凸轮的这些外形特征决定了气门打闭过程的具体特性——时间和速度。 配气机构 4.3气门传动组的构造与维修 4.3.1凸轮轴 （2）凸轮的相对角位置 凸轮的数目由气缸的多少而定。通常每一气缸有两个凸轮，分别用于进气和排气。各个凸轮相互间的位置，必须与发动机所采用的工作次序相适应。在四缸发动机中，同名凸轮（进气或排气凸轮）间的位置相差90°夹角，而在六缸发动机中则相差60°角。 配气机构 4.3气门传动组的构造与维修 4.3.1凸轮轴 2、凸轮轴的驱动 凸轮轴由曲轴驱动，其驱动方式有正时齿轮式、链条式和齿形皮带式。 （1）正时齿轮驱动式 多用于下置式和中置式凸轮轴的驱动。汽油机一般只用一对正时齿轮，即曲轴正时齿轮和凸轮轴正时齿轮，如图所示，柴油机需要同时驱动喷油泵，所以增加一个中间齿轮。曲轴正时齿轮用中碳钢制造，凸轮轴正时齿轮则多用夹布胶木。为保证配气和点火正时，齿轮上都有正时记号，装配时必须要将记号对齐。 配气机构 4.3气门传动组的构造与维修 4.3.1凸轮轴 （2）链条驱动式 多用于上置式凸轮轴的驱动，如图所示。链条一般为滚子链，工作时，应保持一定的张紧度，不易产生振动和噪声，为此，在链传动机构中装有导链板并在链条松边装有张紧器。 配气机构 4.3气门传动组的构造与维修 4.3.1凸轮轴 （3）齿形皮带驱动式 多用于上置式凸轮轴的传动，如图所示，齿形带式驱动与齿轮和链条传动相比，具有噪声低。质量轻、成本低、工作可靠和不需要润滑等优点。另外，齿形伸缩小，适合精度高的传动。因此，现代轿车高速发动机大多采用齿行皮带传动式。 为了确保传动可靠，齿形带保持一定张紧力，为此，在齿形带传动机构中也设置张紧器。 配气机构 4.3气门传动组的构造与维修 4.3.1凸轮轴 3、凸轮轴的检修 凸轮轴常见的损伤是凸轮轴的弯曲变形、凸轮轮廓磨损、支承轴颈表面的磨损以及正时齿轮驱动件的耗损等。这些耗损会使气门的最大开度和发动机的充气系数降低，配气相位失准，并改变气门上下运动的速度特性，从而影响发动机的动力性、经济性等。 （1）凸轮表面的检修 现代发动机的配气凸轮均为组合线型，需在专用磨床上用靠模加工，凸轮修磨十分困难。当凸轮表面仅有轻微烧蚀或凹槽时，可用砂条修磨，若凸轮表面磨损严重或最大升程小于规定值时，应予以更换。 配气机构 4.3气门传动组的构造与维修 4.3.1凸轮轴 （2）凸轮轴弯曲变形的检修 凸轮轴的弯曲变形是以凸轮轴中间轴颈对两端轴颈的径向圆跳动误差来衡量，检查方法如图所示。将凸轮轴放置在V型铁上，V型铁和百分表放置在平板上，使百分表触头与凸轮轴中间轴颈垂直接触。转动凸轮轴，观察百分表表针的摆差即为凸轮轴的弯曲度。 检查完毕后将检查结果与标准值比较，以确定是修理还是更换。 配气机构 4.3气门传动组的构造与维修 4.3.1凸轮轴 （3）凸轮轴轴颈的检修 用千分尺测量凸轮轴轴颈的圆度误差和圆柱度误差，如图所示。凸轮轴轴颈的圆度误差不得大于0.015mm，各轴颈的同轴度误