凸輪軸與正時(shí)鏈的檢測(cè)課件

凸輪軸

作用： 驅(qū)動(dòng)和控制各缸氣門的開啟和關(guān)閉，使其符合發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。 工作條件： 承受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。 材料： 優(yōu)質(zhì)鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵 結(jié)構(gòu)：凸輪凸輪軸軸頸驅(qū)動(dòng)分電器的螺旋齒輪凸輪軸 作用：凸輪凸輪軸軸頸驅(qū)動(dòng)分電器的螺旋齒輪1凸輪軸凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的一個(gè)部件。它的作用是控制氣門的開啟和閉合動(dòng)作。雖然在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)里凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸的一半（在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中凸輪軸的轉(zhuǎn)速與曲軸相同），不過通常它的轉(zhuǎn)速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此設(shè)計(jì)中對(duì)凸輪軸在強(qiáng)度和支撐方面的要求很高，其材質(zhì)一般是特種鑄鐵，偶爾也有采用鍛件的。由于氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律關(guān)系到一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)轉(zhuǎn)特性，因此凸輪軸設(shè)計(jì)在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)過程中占據(jù)著十分重要的地位。凸輪軸凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的一個(gè)部件。它的作用是控制氣門的2凸輪軸的構(gòu)造

凸輪軸的主體是一根與汽缸組長(zhǎng)度相同的圓柱形棒體。上面套有若干個(gè)凸輪，用于驅(qū)動(dòng)氣門，凸輪軸的一端是軸承支撐點(diǎn)，另一端與驅(qū)動(dòng)輪相連接。凸輪的側(cè)面呈雞蛋形。其設(shè)計(jì)的目的在于保證汽缸充分的進(jìn)氣和排氣，具體來說就是在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成氣門的開、閉動(dòng)作。另外考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性和運(yùn)轉(zhuǎn)的平順性，氣門也不能因開閉動(dòng)作中的加減速過程產(chǎn)生過多過大的沖擊，否則就會(huì)造成氣門的嚴(yán)重磨損、噪聲增加或是其它嚴(yán)重后果。因此，凸輪和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、扭矩輸出以及運(yùn)轉(zhuǎn)的平順性有很直接的關(guān)系。一般來說直列式發(fā)動(dòng)機(jī)中，一個(gè)凸輪都對(duì)應(yīng)一個(gè)氣門，V型發(fā)動(dòng)機(jī)或水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)則是每?jī)蓚€(gè)氣門共享一個(gè)凸輪。而轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)和無閥配氣發(fā)動(dòng)機(jī)由于其特殊的結(jié)構(gòu)，并不需要凸輪。凸輪軸的構(gòu)造凸輪軸的主體是一根與汽缸組長(zhǎng)度相同的圓柱形棒體3凸輪軸與正時(shí)鏈的檢測(cè)課件4凸輪

工作條件：表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。

凸輪性能：承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。

凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。凸輪 工作條件：凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。5凸輪軸的拆卸

(1)取下凸輪軸正時(shí)齒輪、半圓鍵。

(2)按照先拆下第1、3道的軸承蓋，再拆下第2、5道的軸承蓋，最后拆下第4道的軸承蓋的順序，拆下凸輪軸軸承蓋，并按順序放好。凸輪軸的拆卸6凸輪軸的裝配(1)安裝凸輪軸之前，先裝上各軸承蓋，檢查凸輪軸孔是否錯(cuò)位。

(2)安裝凸輪軸時(shí)，1缸的凸輪必須向上，不壓迫氣門。

(3)裝上軸承蓋后，先按對(duì)角線交替旋緊第2、第5道的軸承蓋，力矩為20N·，n。然后再裝上第l、第3道的軸承蓋，最后裝上第4道的軸承蓋，旋緊全部軸承蓋螺栓，力矩為20N·m。

(4)安裝凸輪軸油封，裝上凸輪軸半圓鍵和正時(shí)齒輪，旋緊螺栓，力矩為80N·m。凸輪軸的裝配(1)安裝凸輪軸之前，先裝上各軸承蓋，檢查凸輪7安裝凸輪軸的時(shí)候?yàn)槭裁匆獙?duì)正時(shí)？要是正時(shí)對(duì)錯(cuò)了的話，相位錯(cuò)，就可能引起活塞撞氣門或者氣門開啟、關(guān)閉時(shí)刻不對(duì)，導(dǎo)致缸壓不夠，燃燒不充分，火花塞積碳，發(fā)動(dòng)機(jī)功率、扭矩下降安裝凸輪軸的時(shí)候?yàn)槭裁匆獙?duì)正時(shí)？要是正時(shí)對(duì)錯(cuò)了的話，相位錯(cuò)，8凸輪軸在發(fā)動(dòng)機(jī)中的位置在以前很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，底置式凸輪軸在內(nèi)燃機(jī)中最為常見。通常這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣門位于發(fā)動(dòng)頂部。即所謂的OHV（OverHeadValve，頂置氣門）式發(fā)動(dòng)機(jī)。此時(shí)通常凸輪軸位于曲軸箱的側(cè)面，通過配氣機(jī)構(gòu)（如挺桿、推桿、搖臂等）對(duì)氣門進(jìn)行控制。因此底置式凸輪軸一般也叫側(cè)置式凸輪軸。由于在這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)中凸輪軸距離氣門較遠(yuǎn)，而且每個(gè)氣缸通常只有兩個(gè)氣門，因此轉(zhuǎn)速通常較慢，平順性不佳，輸出功率也比較低。不過這種結(jié)構(gòu)的引擎輸出扭矩和低速性能比較出色，結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，易于維修?，F(xiàn)在大多數(shù)量產(chǎn)車的發(fā)動(dòng)機(jī)配備的是頂置式凸輪軸。頂置式凸輪軸結(jié)構(gòu)使凸輪軸更加接近氣門，減少了底置式凸輪軸由于凸輪軸和氣門之間較大的距離而造成的往返動(dòng)能的浪費(fèi)。頂置式凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)由于氣門開閉動(dòng)作比較迅速，因而轉(zhuǎn)速更高，運(yùn)行的平穩(wěn)度也比較好。較早出現(xiàn)的頂置式凸輪軸結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)是SOHC（SingleOverHeadCa頂置單凸輪軸）式發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)在頂部只安裝了一根凸輪軸，因此一般每個(gè)汽缸只有兩到三個(gè)氣門（進(jìn)氣一到兩個(gè)，排氣一個(gè)），高速性能受到了限制。而技術(shù)更新一些的則是DOHC式（DoubleOverHeadC頂置雙凸輪軸）發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)由于配備了兩根凸輪軸，每個(gè)汽缸可以安裝四到五個(gè)氣門（進(jìn)氣二到三個(gè)，排氣二個(gè)），高速性能得到了顯著的提升，不過與此同時(shí)低速性能會(huì)受到一定的影響，結(jié)構(gòu)也會(huì)變得復(fù)雜，不易維修。凸輪軸在發(fā)動(dòng)機(jī)中的位置在以前很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，底置式凸輪軸在9凸輪軸的分類按凸輪軸數(shù)目的多少，可分為單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)兩種。單頂置凸輪軸就是只有一根凸輪軸，雙頂置凸輪軸就是有兩根，這是太直白的解釋。單頂置凸輪軸在氣缸蓋上用一根凸輪軸，直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)、排氣門，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。以往一般采用的側(cè)置凸輪軸，即凸輪軸在氣缸側(cè)面，由正時(shí)齒輪直接驅(qū)動(dòng)。為了把凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)變換為氣門的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，必須使用氣門挺桿來傳遞動(dòng)力。這樣，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的零件較多，慣性質(zhì)量大，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)動(dòng)。而且，細(xì)長(zhǎng)的挺桿具有一定的彈性，容易引起振動(dòng)，加速零件磨損，甚至使氣門失去控制。雙頂置凸輪軸是在缸蓋上裝有兩根凸輪軸，一根用于驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門，另一根用于驅(qū)動(dòng)排氣門。采用雙頂置凸輪軸對(duì)凸輪軸和氣門彈簧的設(shè)計(jì)要求不高，特別適用于氣門V形配置的半球形燃燒室，也便于和四氣門配氣機(jī)構(gòu)配合使用。凸輪軸的分類按凸輪軸數(shù)目的多少，可分為單頂置凸輪軸(SOHC10凸輪軸的布置型式凸輪軸的布置型式11

凸輪軸的布置型式1、凸輪軸下置

不利因素：凸輪軸與氣門相距較遠(yuǎn)，動(dòng)力傳遞路線較長(zhǎng)，環(huán)節(jié)多，因此不適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。有利因素：簡(jiǎn)化曲軸與凸輪軸之間才傳動(dòng)裝置，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的布置。凸輪軸的布置型式1、凸輪軸下置不利因素：12

凸輪軸中置式

傳動(dòng)方式：凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂，省去了推桿。

應(yīng)用：適用于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可以減少氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。凸輪軸挺柱活塞搖臂調(diào)整螺釘凸輪軸中置式 傳動(dòng)方式：凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂，13

凸輪軸上置式

應(yīng)用：高速發(fā)動(dòng)機(jī)桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸輪軸活塞特點(diǎn)：凸輪軸與氣門距離近，不需要推桿、挺柱，使往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣量減少。雙凸輪軸上置式發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸上置式 應(yīng)用：高速發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸輪軸活塞特點(diǎn)：14凸輪軸的傳動(dòng)底置式凸輪軸通常采用星形齒輪組（即所謂的“控制輪”），輥?zhàn)渔溁螨X條與曲軸相連。為了控制噪聲，直徑較大的凸輪軸端傳動(dòng)輪通常由塑料或者輕金屬制造，而相對(duì)直徑較小的曲軸端傳動(dòng)輪則大多采用鋼材。鏈條連接也比較多見。這種方式在底置式和頂置式凸輪軸上都可以看到。為了減小噪聲（一般是鏈條在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的“振擺噪聲”），通常還會(huì)附帶一個(gè)液壓壓緊裝置和塑料材質(zhì)的導(dǎo)軌。頂置式凸輪軸結(jié)構(gòu)中比較多見的是用一個(gè)塑料齒條鏈連接。這個(gè)齒條鏈位于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油腔外，附帶有鋼質(zhì)的嵌入部件，通過一個(gè)可調(diào)的輥?zhàn)訋椭鷱埦o。凸輪軸與曲軸之間的常見傳動(dòng)方式包括齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)以及齒形膠帶傳動(dòng)。下置凸輪軸和中置凸輪軸與曲軸之間的傳動(dòng)大多采用圓柱形正時(shí)齒輪傳動(dòng)，一般從曲軸到凸輪軸只需要1對(duì)齒輪傳動(dòng)，如果傳動(dòng)齒輪直徑過大，可以再增加1個(gè)中間惰輪。為了嚙合平穩(wěn)并降低工作噪聲，正時(shí)齒輪大多采用斜齒輪。凸輪軸的傳動(dòng)底置式凸輪軸通常采用星形齒輪組（即所謂的“控制輪15

凸輪軸的傳動(dòng)方式傳動(dòng)方式傳動(dòng)路線應(yīng)用齒輪傳動(dòng)曲軸正時(shí)齒輪（鋼）→凸輪軸正時(shí)齒輪（鑄鐵或膠木）凸輪軸下置、中置式配氣機(jī)構(gòu)鏈條傳動(dòng)曲軸→鏈條→凸輪軸正時(shí)齒輪凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)齒形帶傳動(dòng)曲軸→齒形皮帶→凸輪軸正時(shí)齒輪凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸的傳動(dòng)方式傳動(dòng)方式傳動(dòng)路線應(yīng)用齒輪傳動(dòng)曲16傳動(dòng)方式圖例齒形帶傳動(dòng)裝置凸輪軸曲軸傳動(dòng)方式圖例齒形帶傳動(dòng)裝置凸輪軸曲軸17凸輪軸的傳動(dòng)方式凸輪軸的傳動(dòng)方式18凸輪軸的故障凸輪軸的常見故障包括異常磨損、異響以及斷裂，異響和斷裂發(fā)生之前往往先出現(xiàn)異常磨損的癥狀。（1）凸輪軸幾乎位于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的末端，因此潤(rùn)滑狀況不容樂觀。如果機(jī)油泵因?yàn)槭褂脮r(shí)間過長(zhǎng)等原因出現(xiàn)供油壓力不足，或潤(rùn)滑油道堵塞造成潤(rùn)滑油無法到達(dá)凸輪軸，或軸承蓋緊固螺栓擰緊力矩過大造成潤(rùn)滑油無法進(jìn)入凸輪軸間隙，均會(huì)造成凸輪軸的異常磨損。（2）凸輪軸的異常磨損會(huì)導(dǎo)致凸輪軸與軸承座之間的間隙增大，凸輪軸運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生軸向位移，從而產(chǎn)生異響。異常磨損還會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)凸輪與液壓挺桿之間的間隙增大，凸輪與液壓挺桿結(jié)合時(shí)會(huì)發(fā)生撞擊，從而產(chǎn)生異響。（3）凸輪軸有時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷裂等嚴(yán)重故障，常見原因有液壓挺桿碎裂或嚴(yán)重磨損、嚴(yán)重的潤(rùn)滑不良、凸輪軸質(zhì)量差以及凸輪軸正時(shí)齒輪破裂等。（4）有些情況下，凸輪軸的故障是人為原因引起的，特別是維修發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)對(duì)凸輪軸沒有進(jìn)行正確的拆裝。例如拆卸凸輪軸軸承蓋時(shí)用錘子強(qiáng)力敲擊或用改錐撬壓，或安裝軸承蓋時(shí)將位置裝錯(cuò)導(dǎo)致軸承蓋與軸承座不匹配，或軸承蓋緊固螺栓擰緊力矩過大等。安裝軸承蓋時(shí)應(yīng)注意軸承蓋表面上的方向箭頭和位置號(hào)等標(biāo)記，并嚴(yán)格按照規(guī)定力矩使用扭力扳手?jǐn)Q緊軸承蓋緊固螺栓。凸輪軸的故障凸輪軸的常見故障包括異常磨損、異響以及斷裂，異響19發(fā)動(dòng)機(jī)大修中對(duì)凸輪軸的檢測(cè)彎度的檢查與修理檢查方法：用百分表檢查中間軸的彎度允許極限一般為0.05~0.10mm修理方法：冷壓校正或更換發(fā)動(dòng)機(jī)大修中對(duì)凸輪軸的檢測(cè)彎度的檢查與修理20凸輪軸軸向間隙的檢查與修理檢查方法：用塞尺或百分表檢查要求：一般允許極限間隙為0.3~0.35mm修理方法：更換止推凸緣或隔圈凸輪軸軸向間隙的檢查與修理檢查方法：用塞尺或百分表檢查211.使用千分尺測(cè)量凸輪凸角的最高點(diǎn)。2.檢查軸頸直徑1.使用千分尺測(cè)量凸輪凸角的最高點(diǎn)。22正時(shí)鏈我們知道，發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)皮帶的主要作用是驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)，使引擎進(jìn)、排氣門在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候開啟或關(guān)閉，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸能夠正常地吸氣和排氣。但隨著造車技術(shù)水平和工業(yè)發(fā)展的不斷進(jìn)步，部分發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)皮帶已被發(fā)動(dòng)機(jī)鏈條所替代，與傳統(tǒng)的皮帶驅(qū)動(dòng)相比，鏈條驅(qū)動(dòng)方式的傳動(dòng)可靠、耐久性好并且還可節(jié)省空間，整個(gè)系統(tǒng)由齒輪、鏈條和漲緊裝置等部件組成，其中液壓漲緊器可自動(dòng)調(diào)節(jié)漲緊力，使鏈條漲力始終如一，并且終身免維護(hù)，這就使其與發(fā)動(dòng)機(jī)同壽命，不但安全、可靠性得到了一定提升，還將引擎的使用、維護(hù)成本降低了不少，可謂一舉兩得。正時(shí)鏈我們知道，發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)皮帶的主要作用是驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)23正時(shí)鏈對(duì)所有發(fā)動(dòng)機(jī)來說，正時(shí)皮帶是絕對(duì)不可以發(fā)生跳齒或斷裂的，如果一旦發(fā)生跳齒現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)則不能正常工作，便會(huì)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、加速不良或打不著車等現(xiàn)象；而如果正時(shí)皮帶斷裂的話，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)立刻熄火，多氣門發(fā)動(dòng)機(jī)還會(huì)導(dǎo)致活塞將頂氣門頂彎，嚴(yán)重的更會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)整體。正時(shí)鏈對(duì)所有發(fā)動(dòng)機(jī)來說，正時(shí)皮帶是絕對(duì)不可以發(fā)生跳齒或斷裂的24正時(shí)鏈對(duì)于像發(fā)動(dòng)機(jī)這種精密儀器來說，每個(gè)機(jī)械組成部分都有著嚴(yán)格的技術(shù)和工藝指標(biāo)，這就使得在整個(gè)裝配過程中，對(duì)操作質(zhì)量的要求很高。正時(shí)鏈條作為汽車核心部位中不可或缺的組成部分，當(dāng)然同樣具有一定的裝配難度，某些發(fā)動(dòng)機(jī)上的正時(shí)鏈條會(huì)有幾個(gè)明顯的標(biāo)志，以用來保證精確度的同時(shí)降低一些安裝難度。正時(shí)鏈對(duì)于像發(fā)動(dòng)機(jī)這種精密儀器來說，每個(gè)機(jī)械組成部分都有著嚴(yán)25正時(shí)鏈在發(fā)動(dòng)機(jī)大修中的檢測(cè)正時(shí)鏈條和鏈輪在使用中會(huì)產(chǎn)生磨損,使鏈條伸長(zhǎng)、引起傳動(dòng)噪聲。齒形帶常常產(chǎn)生拉伸變形、牙齒損壞、磨損等缺陷,導(dǎo)致工作時(shí)打滑,破壞氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的正常工作。1、正時(shí)鏈條和鏈輪的檢驗(yàn)鏈條的磨損程度通常用檢查其伸長(zhǎng)量來判斷。檢查時(shí)，將鏈條對(duì)折，對(duì)鏈條施加規(guī)定的拉力使其拉緊后，測(cè)量其長(zhǎng)度值是否超過極限值。2、正時(shí)齒形帶和帶輪的檢驗(yàn)先觀察齒形帶有無裂紋、缺口、脫膠分層,如有應(yīng)予以報(bào)廢正時(shí)鏈在發(fā)動(dòng)機(jī)大修中的檢測(cè)正時(shí)鏈條和鏈輪在使用中會(huì)產(chǎn)生磨損,26檢查鏈條的延伸度：（1）用147N的力拉鏈條（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量15個(gè)鏈節(jié)的長(zhǎng)度最大鏈條伸長(zhǎng)率115.2mm小心：在任意3個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量，使用測(cè)量值的平均值。如果平均伸長(zhǎng)率大于最大值，則更換鏈條。檢查鏈條的延伸度：27檢查凸輪軸正時(shí)齒輪總成：（1）將鏈條繞在齒輪上（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量齒輪和鏈條的直徑最小直徑(帶鏈條）96.8mm小心：測(cè)量時(shí)，游標(biāo)卡尺的卡鉗必須與鏈輪接觸。如果直徑小于最小值，則更換鏈條和齒輪。

檢查凸輪軸正時(shí)齒輪總成：28

完完29凸輪軸

作用： 驅(qū)動(dòng)和控制各缸氣門的開啟和關(guān)閉，使其符合發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。 工作條件： 承受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。 材料： 優(yōu)質(zhì)鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵 結(jié)構(gòu)：凸輪凸輪軸軸頸驅(qū)動(dòng)分電器的螺旋齒輪凸輪軸 作用：凸輪凸輪軸軸頸驅(qū)動(dòng)分電器的螺旋齒輪30凸輪軸凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的一個(gè)部件。它的作用是控制氣門的開啟和閉合動(dòng)作。雖然在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)里凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸的一半（在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中凸輪軸的轉(zhuǎn)速與曲軸相同），不過通常它的轉(zhuǎn)速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此設(shè)計(jì)中對(duì)凸輪軸在強(qiáng)度和支撐方面的要求很高，其材質(zhì)一般是特種鑄鐵，偶爾也有采用鍛件的。由于氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律關(guān)系到一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)轉(zhuǎn)特性，因此凸輪軸設(shè)計(jì)在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)過程中占據(jù)著十分重要的地位。凸輪軸凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的一個(gè)部件。它的作用是控制氣門的31凸輪軸的構(gòu)造

凸輪軸的主體是一根與汽缸組長(zhǎng)度相同的圓柱形棒體。上面套有若干個(gè)凸輪，用于驅(qū)動(dòng)氣門，凸輪軸的一端是軸承支撐點(diǎn)，另一端與驅(qū)動(dòng)輪相連接。凸輪的側(cè)面呈雞蛋形。其設(shè)計(jì)的目的在于保證汽缸充分的進(jìn)氣和排氣，具體來說就是在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成氣門的開、閉動(dòng)作。另外考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性和運(yùn)轉(zhuǎn)的平順性，氣門也不能因開閉動(dòng)作中的加減速過程產(chǎn)生過多過大的沖擊，否則就會(huì)造成氣門的嚴(yán)重磨損、噪聲增加或是其它嚴(yán)重后果。因此，凸輪和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、扭矩輸出以及運(yùn)轉(zhuǎn)的平順性有很直接的關(guān)系。一般來說直列式發(fā)動(dòng)機(jī)中，一個(gè)凸輪都對(duì)應(yīng)一個(gè)氣門，V型發(fā)動(dòng)機(jī)或水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)則是每?jī)蓚€(gè)氣門共享一個(gè)凸輪。而轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)和無閥配氣發(fā)動(dòng)機(jī)由于其特殊的結(jié)構(gòu)，并不需要凸輪。凸輪軸的構(gòu)造凸輪軸的主體是一根與汽缸組長(zhǎng)度相同的圓柱形棒體32凸輪軸與正時(shí)鏈的檢測(cè)課件33凸輪

工作條件：表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。

凸輪性能：承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。

凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。凸輪 工作條件：凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。34凸輪軸的拆卸

(1)取下凸輪軸正時(shí)齒輪、半圓鍵。

(2)按照先拆下第1、3道的軸承蓋，再拆下第2、5道的軸承蓋，最后拆下第4道的軸承蓋的順序，拆下凸輪軸軸承蓋，并按順序放好。凸輪軸的拆卸35凸輪軸的裝配(1)安裝凸輪軸之前，先裝上各軸承蓋，檢查凸輪軸孔是否錯(cuò)位。

(2)安裝凸輪軸時(shí)，1缸的凸輪必須向上，不壓迫氣門。

(3)裝上軸承蓋后，先按對(duì)角線交替旋緊第2、第5道的軸承蓋，力矩為20N·，n。然后再裝上第l、第3道的軸承蓋，最后裝上第4道的軸承蓋，旋緊全部軸承蓋螺栓，力矩為20N·m。

(4)安裝凸輪軸油封，裝上凸輪軸半圓鍵和正時(shí)齒輪，旋緊螺栓，力矩為80N·m。凸輪軸的裝配(1)安裝凸輪軸之前，先裝上各軸承蓋，檢查凸輪36安裝凸輪軸的時(shí)候?yàn)槭裁匆獙?duì)正時(shí)？要是正時(shí)對(duì)錯(cuò)了的話，相位錯(cuò)，就可能引起活塞撞氣門或者氣門開啟、關(guān)閉時(shí)刻不對(duì)，導(dǎo)致缸壓不夠，燃燒不充分，火花塞積碳，發(fā)動(dòng)機(jī)功率、扭矩下降安裝凸輪軸的時(shí)候?yàn)槭裁匆獙?duì)正時(shí)？要是正時(shí)對(duì)錯(cuò)了的話，相位錯(cuò)，37凸輪軸在發(fā)動(dòng)機(jī)中的位置在以前很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，底置式凸輪軸在內(nèi)燃機(jī)中最為常見。通常這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣門位于發(fā)動(dòng)頂部。即所謂的OHV（OverHeadValve，頂置氣門）式發(fā)動(dòng)機(jī)。此時(shí)通常凸輪軸位于曲軸箱的側(cè)面，通過配氣機(jī)構(gòu)（如挺桿、推桿、搖臂等）對(duì)氣門進(jìn)行控制。因此底置式凸輪軸一般也叫側(cè)置式凸輪軸。由于在這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)中凸輪軸距離氣門較遠(yuǎn)，而且每個(gè)氣缸通常只有兩個(gè)氣門，因此轉(zhuǎn)速通常較慢，平順性不佳，輸出功率也比較低。不過這種結(jié)構(gòu)的引擎輸出扭矩和低速性能比較出色，結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，易于維修?，F(xiàn)在大多數(shù)量產(chǎn)車的發(fā)動(dòng)機(jī)配備的是頂置式凸輪軸。頂置式凸輪軸結(jié)構(gòu)使凸輪軸更加接近氣門，減少了底置式凸輪軸由于凸輪軸和氣門之間較大的距離而造成的往返動(dòng)能的浪費(fèi)。頂置式凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)由于氣門開閉動(dòng)作比較迅速，因而轉(zhuǎn)速更高，運(yùn)行的平穩(wěn)度也比較好。較早出現(xiàn)的頂置式凸輪軸結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)是SOHC（SingleOverHeadCa頂置單凸輪軸）式發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)在頂部只安裝了一根凸輪軸，因此一般每個(gè)汽缸只有兩到三個(gè)氣門（進(jìn)氣一到兩個(gè)，排氣一個(gè)），高速性能受到了限制。而技術(shù)更新一些的則是DOHC式（DoubleOverHeadC頂置雙凸輪軸）發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)由于配備了兩根凸輪軸，每個(gè)汽缸可以安裝四到五個(gè)氣門（進(jìn)氣二到三個(gè)，排氣二個(gè)），高速性能得到了顯著的提升，不過與此同時(shí)低速性能會(huì)受到一定的影響，結(jié)構(gòu)也會(huì)變得復(fù)雜，不易維修。凸輪軸在發(fā)動(dòng)機(jī)中的位置在以前很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，底置式凸輪軸在38凸輪軸的分類按凸輪軸數(shù)目的多少，可分為單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)兩種。單頂置凸輪軸就是只有一根凸輪軸，雙頂置凸輪軸就是有兩根，這是太直白的解釋。單頂置凸輪軸在氣缸蓋上用一根凸輪軸，直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)、排氣門，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。以往一般采用的側(cè)置凸輪軸，即凸輪軸在氣缸側(cè)面，由正時(shí)齒輪直接驅(qū)動(dòng)。為了把凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)變換為氣門的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，必須使用氣門挺桿來傳遞動(dòng)力。這樣，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的零件較多，慣性質(zhì)量大，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)動(dòng)。而且，細(xì)長(zhǎng)的挺桿具有一定的彈性，容易引起振動(dòng)，加速零件磨損，甚至使氣門失去控制。雙頂置凸輪軸是在缸蓋上裝有兩根凸輪軸，一根用于驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門，另一根用于驅(qū)動(dòng)排氣門。采用雙頂置凸輪軸對(duì)凸輪軸和氣門彈簧的設(shè)計(jì)要求不高，特別適用于氣門V形配置的半球形燃燒室，也便于和四氣門配氣機(jī)構(gòu)配合使用。凸輪軸的分類按凸輪軸數(shù)目的多少，可分為單頂置凸輪軸(SOHC39凸輪軸的布置型式凸輪軸的布置型式40

凸輪軸的布置型式1、凸輪軸下置

不利因素：凸輪軸與氣門相距較遠(yuǎn)，動(dòng)力傳遞路線較長(zhǎng)，環(huán)節(jié)多，因此不適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。有利因素：簡(jiǎn)化曲軸與凸輪軸之間才傳動(dòng)裝置，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的布置。凸輪軸的布置型式1、凸輪軸下置不利因素：41

凸輪軸中置式

傳動(dòng)方式：凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂，省去了推桿。

應(yīng)用：適用于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可以減少氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。凸輪軸挺柱活塞搖臂調(diào)整螺釘凸輪軸中置式 傳動(dòng)方式：凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂，42

凸輪軸上置式

應(yīng)用：高速發(fā)動(dòng)機(jī)桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸輪軸活塞特點(diǎn)：凸輪軸與氣門距離近，不需要推桿、挺柱，使往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣量減少。雙凸輪軸上置式發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸上置式 應(yīng)用：高速發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸輪軸活塞特點(diǎn)：43凸輪軸的傳動(dòng)底置式凸輪軸通常采用星形齒輪組（即所謂的“控制輪”），輥?zhàn)渔溁螨X條與曲軸相連。為了控制噪聲，直徑較大的凸輪軸端傳動(dòng)輪通常由塑料或者輕金屬制造，而相對(duì)直徑較小的曲軸端傳動(dòng)輪則大多采用鋼材。鏈條連接也比較多見。這種方式在底置式和頂置式凸輪軸上都可以看到。為了減小噪聲（一般是鏈條在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的“振擺噪聲”），通常還會(huì)附帶一個(gè)液壓壓緊裝置和塑料材質(zhì)的導(dǎo)軌。頂置式凸輪軸結(jié)構(gòu)中比較多見的是用一個(gè)塑料齒條鏈連接。這個(gè)齒條鏈位于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油腔外，附帶有鋼質(zhì)的嵌入部件，通過一個(gè)可調(diào)的輥?zhàn)訋椭鷱埦o。凸輪軸與曲軸之間的常見傳動(dòng)方式包括齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)以及齒形膠帶傳動(dòng)。下置凸輪軸和中置凸輪軸與曲軸之間的傳動(dòng)大多采用圓柱形正時(shí)齒輪傳動(dòng)，一般從曲軸到凸輪軸只需要1對(duì)齒輪傳動(dòng)，如果傳動(dòng)齒輪直徑過大，可以再增加1個(gè)中間惰輪。為了嚙合平穩(wěn)并降低工作噪聲，正時(shí)齒輪大多采用斜齒輪。凸輪軸的傳動(dòng)底置式凸輪軸通常采用星形齒輪組（即所謂的“控制輪44

凸輪軸的傳動(dòng)方式傳動(dòng)方式傳動(dòng)路線應(yīng)用齒輪傳動(dòng)曲軸正時(shí)齒輪（鋼）→凸輪軸正時(shí)齒輪（鑄鐵或膠木）凸輪軸下置、中置式配氣機(jī)構(gòu)鏈條傳動(dòng)曲軸→鏈條→凸輪軸正時(shí)齒輪凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)齒形帶傳動(dòng)曲軸→齒形皮帶→凸輪軸正時(shí)齒輪凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸的傳動(dòng)方式傳動(dòng)方式傳動(dòng)路線應(yīng)用齒輪傳動(dòng)曲45傳動(dòng)方式圖例齒形帶傳動(dòng)裝置凸輪軸曲軸傳動(dòng)方式圖例齒形帶傳動(dòng)裝置凸輪軸曲軸46凸輪軸的傳動(dòng)方式凸輪軸的傳動(dòng)方式47凸輪軸的故障凸輪軸的常見故障包括異常磨損、異響以及斷裂，異響和斷裂發(fā)生之前往往先出現(xiàn)異常磨損的癥狀。（1）凸輪軸幾乎位于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的末端，因此潤(rùn)滑狀況不容樂觀。如果機(jī)油泵因?yàn)槭褂脮r(shí)間過長(zhǎng)等原因出現(xiàn)供油壓力不足，或潤(rùn)滑油道堵塞造成潤(rùn)滑油無法到達(dá)凸輪軸，或軸承蓋緊固螺栓擰緊力矩過大造成潤(rùn)滑油無法進(jìn)入凸輪軸間隙，均會(huì)造成凸輪軸的異常磨損。（2）凸輪軸的異常磨損會(huì)導(dǎo)致凸輪軸與軸承座之間的間隙增大，凸輪軸運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生軸向位移，從而產(chǎn)生異響。異常磨損還會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)凸輪與液壓挺桿之間的間隙增大，凸輪與液壓挺桿結(jié)合時(shí)會(huì)發(fā)生撞擊，從而產(chǎn)生異響。（3）凸輪軸有時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷裂等嚴(yán)重故障，常見原因有液壓挺桿碎裂或嚴(yán)重磨損、嚴(yán)重的潤(rùn)滑不良、凸輪軸質(zhì)量差以及凸輪軸正時(shí)齒輪破裂等。（4）有些情況下，凸輪軸的故障是人為原因引起的，特別是維修發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)對(duì)凸輪軸沒有進(jìn)行正確的拆裝。例如拆卸凸輪軸軸承蓋時(shí)用錘子強(qiáng)力敲擊或用改錐撬壓，或安裝軸承蓋時(shí)將位置裝錯(cuò)導(dǎo)致軸承蓋與軸承座不匹配，或軸承蓋緊固螺栓擰緊力矩過大等。安裝軸承蓋時(shí)應(yīng)注意軸承蓋表面上的方向箭頭和位置號(hào)等標(biāo)記，并嚴(yán)格按照規(guī)定力矩使用扭力扳手?jǐn)Q緊軸承蓋緊固螺栓。凸輪軸的故障凸輪軸的常見故障包括異常磨損、異響以及斷裂，異響48發(fā)動(dòng)機(jī)大修中對(duì)凸輪軸的檢測(cè)彎度的檢查與修理檢查方法：用百分表檢查中間軸的彎度允許極限一般為0.05~0.10mm修理方法：冷壓校正或更換發(fā)動(dòng)機(jī)大修中對(duì)凸輪軸的檢測(cè)彎度的檢查與修理49凸輪軸軸向間隙的檢查與修理檢查方法：用塞尺或百分表檢查要求：一般允許極限間隙為0.3~0.35mm修理方法：更換止推凸緣或隔圈凸輪軸軸向間隙的檢查與修理檢查方法：用塞尺或百分表檢查501.使用千分尺測(cè)量凸輪凸角的最高點(diǎn)。2.檢查軸頸直徑1.使用千分尺測(cè)量凸輪凸角的最高點(diǎn)。51正時(shí)鏈我們知道，發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)皮帶的主要作用是驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)，使引擎進(jìn)、排氣門在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候開啟或關(guān)閉，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸能夠正常地吸氣和排氣。但隨著造車技術(shù)水平和工業(yè)發(fā)展的不斷進(jìn)步，部分發(fā)動(dòng)