液壓氣門間隙調(diào)節(jié)器知識講解

1、液壓氣門間隙調(diào)節(jié)器精品文檔液壓氣門間隙調(diào)節(jié)器的歷史大概可以追溯到上世紀的 30 年代。在現(xiàn)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(jié)構(gòu)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(nèi)保持穩(wěn)定。尤其是系統(tǒng)中機械式的氣門驅(qū)動、熱膨 脹和氣門機構(gòu)零部件的磨損，都會對氣門間隙產(chǎn)生不利的影響。而液壓氣門間 隙調(diào)節(jié)器就是為了滿足以上的要求而設(shè)計生產(chǎn)的，它是將凸輪軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為 往復(fù)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(gòu) 噪聲的減

2、少，甚至發(fā)動機的損壞，精確的確保了發(fā)動機氣門配氣正時。一不同配氣機構(gòu)的分類我們根據(jù)液壓氣門間隙調(diào)節(jié)器納入的不同配氣機構(gòu)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(chǎn)品有液壓式，也有機械 式。現(xiàn)在國內(nèi)大部分的轎車發(fā)動機在采用這種產(chǎn)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(nèi)蓋中，進 行間隙調(diào)節(jié)。3. 回轉(zhuǎn)中心在中央的搖臂收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔同樣是用于頂置凸輪軸系統(tǒng)。氣門和凸輪分局與回轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)，液壓間隙調(diào)節(jié)起插入搖臂中，最終于它推動氣門。4. 回轉(zhuǎn)中心在中央的搖臂在 3

3、 類的基礎(chǔ)上發(fā)展演變過來。也是用于頂置凸輪軸系統(tǒng)，不同之處在于液壓間隙調(diào)節(jié)器和凸輪軸處于搖臂的同一側(cè)，而且凸輪不直接接觸搖臂。5. 應(yīng)用于底置凸輪軸系統(tǒng)。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(gòu)的分類帶液壓支持件的滾子搖臂的構(gòu)造收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔RRA圖 2 帶液壓支持件的滾子搖臂在發(fā)動機內(nèi)的組裝位置圖 3 為滾子搖臂的構(gòu)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(diào)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

4、取決于其結(jié)構(gòu)。相對于市場上較為流行的杯狀產(chǎn)品， 較短的搖臂產(chǎn)生了更小的慣性矩，所以在設(shè)計時可以再氣門一側(cè)降低質(zhì)量。而 其與凸輪軸所形成的滾動摩擦配合，相對于杯狀產(chǎn)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。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔1.夾子 2.滾子 3.滾針 4.搖臂體 5.軸圖 3 滾子搖臂的構(gòu)造圖 4 為液壓間隙調(diào)節(jié)器的構(gòu)造圖。如圖所示，該產(chǎn)品的導(dǎo)向部分主要由 3 外殼 構(gòu)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(dǎo)向孔內(nèi)上下滑動。內(nèi)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

5、止回閥彈簧，以及 9止回閥座 3部分構(gòu) 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(nèi)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 止回閥彈簧分開，而這 4 部分也緊密的構(gòu)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(nèi)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(nèi)油腔， 4柱塞的球座是一個

6、小孔，機油只能通過這個孔從 5 內(nèi)油腔流入到 11高壓室。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔1.球頭柱塞5.內(nèi)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1. 球頭柱塞2. 固定夾3. 外殼4. 柱塞5. 內(nèi)油腔6. 充油孔圖 4 液壓間隙調(diào)節(jié)器的構(gòu)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(nèi)油腔。這時的內(nèi)油腔的壓力會高于高壓室內(nèi)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

7、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(xiàn)在間隙會立即消除。最后，當高壓室內(nèi)充 滿油，內(nèi)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(guān)閉，高壓室又成為一個封閉的油腔。這種方式，通過借助于機油收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔壓力的作用，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(guān)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(diào)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(diào)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(dǎo)到球頭柱塞，對柱塞

8、產(chǎn)生一個向下的壓力，高壓室內(nèi)的壓力上升。此時由 于止回閥球已經(jīng)封閉，高壓室內(nèi)的機油無法通過止回閥逆向流出，整個液壓間 隙調(diào)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(nèi)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(diào)節(jié)器的長度縮短了。當凸輪又旋轉(zhuǎn)到基圓段與滾子搖臂接觸時，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(chǎn)生的氣門間隙會被補償。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔Axial LoadAxial LoadValve LiftCam Angle四、帶液壓支持件的滾子搖臂的重要設(shè)計

9、參數(shù)（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(dǎo)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?shù)拈g隙可以保證滾針軸承旋轉(zhuǎn)順暢，如 果間隙過小，可能會造成軸承卡住，加劇凸輪軸的磨損；而間隙過大的收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔話，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

10、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(diào)節(jié)器接觸，所以對球槽內(nèi)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(diào)節(jié)器1柱塞外徑：由于柱塞要在外殼內(nèi)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(nèi)不能運動或卡住，整個液壓間隙調(diào)節(jié)器失效。2外殼內(nèi)徑：對于外殼內(nèi)徑，由于其要與柱塞配合，我們要關(guān)注外殼內(nèi)徑、外殼內(nèi)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(nèi)徑越小，使得柱塞在其內(nèi)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

11、彈簧的設(shè)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(shè)計不能達標，則液壓 間隙調(diào)節(jié)器的可壓縮性增加，導(dǎo)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(diào)節(jié)器的核心參數(shù)。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(nèi)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，靠收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔近外殼底部。產(chǎn)生固定的行程后，所經(jīng)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(dǎo)致發(fā)動機進氣不足，

12、排氣不徹底。發(fā)動機表現(xiàn)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(xiàn)為出現(xiàn)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汽車的血液，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(nèi)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 400C至600C。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，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

13、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(diào)節(jié) 器的機油量減少，液壓間隙調(diào)節(jié)器因補油不足而出現(xiàn)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(diào)節(jié)器因“補不償泄”而出現(xiàn)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(xiàn)象產(chǎn)收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔生，但是經(jīng)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(chǎn)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(zhì)。機油被污染后，會對液壓間隙調(diào)節(jié)器工作性能造成不良的影響

14、。如果機油 內(nèi)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(diào)節(jié)器因為充油不足而產(chǎn)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(diào)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(zhì)，產(chǎn)生氣蝕，加快了液壓 間隙調(diào)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(chǎn)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(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的磁化。機油量不足：當液壓間隙調(diào)節(jié)器內(nèi)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(diào)節(jié)器內(nèi)。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(diào)節(jié)器工作失效，產(chǎn)生異 響現(xiàn)象。2液壓間隙調(diào)節(jié)器自身的故障液壓間隙調(diào)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：收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔柱塞球座加工過大：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