田祿財
配氣機構(gòu)是柴油機重要組成部分之一,保證外界新鮮空氣定時進入氣缸,同時保證氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的廢氣及時排出;并在活塞的壓縮和作功期封閉燃燒室,保證氣缸內(nèi)燃油和空氣高效地混合、燃燒。凸輪軸是柴油機配氣機構(gòu)中的主要驅(qū)動部件,用于控制排氣門的定時開閉。
凸輪軸長期工作后,主要缺陷是凸輪高度與凸輪表面的磨損、凸輪軸的彎曲和凸輪軸軸頸磨損等。凸輪外形磨損后,使氣門升起高度減小,和氣門開放重迭時間縮短,因而使氣缸充氣量不足,廢氣排不爭,致使發(fā)動機功率下降,燃油消耗率增加。而凸輪軸彎曲后,影響配氣定時和氣門升起高度,并使軸頸和軸套發(fā)生偏磨。因此,凸輪軸的檢修也是柴油機修理的重要內(nèi)容。
一、磨損
柴油機工作過程中,由于凸輪軸的受力不大,凸輪軸的磨損比較緩慢。一般發(fā)動機經(jīng)過2~3次大修后才需要修理凸輪軸。
1.凸輪軸磨損的原因
(1)凸輪軸驅(qū)動挺柱在長期工作中接觸性摩擦磨損不可避免,這屬于自然磨損。
(2)凸輪軸幾乎位于發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的末端,因此,潤滑狀況不容樂觀。如果機油泵因為使用時間過長等原因出現(xiàn)供油壓力不足,或潤滑油道堵塞造成潤滑油無法到達凸輪軸,或軸承蓋緊固螺栓擰緊力矩過大造成潤滑油無法進入凸輪軸間隙,均會造成凸輪軸的異常磨損,出現(xiàn)擦傷、麻點等。
(3)配氣機構(gòu)各零件配合間隙太小,氣門彈簧彈力過強,增大接觸面,增加磨損。
2.凸輪軸磨損的檢查
凸輪的磨損一是基圓直徑的變化,另一是凸輪的高度和外形的改變。
(1)外觀觀察,表面呈光滑的拋光磨損,凸輪頂尖變塌,兩側(cè)首先磨損變窄。
(2)用一硬紙剪一標準凸輪,與被檢凸輪比較,判斷磨損程度。
(3)用游標卡尺或千分尺測量凸輪高度,與標準高度比較,一般允許磨損量不超過1 mm。
(4)打開氣缸蓋罩搖轉(zhuǎn)曲軸,測量氣門關(guān)閉與氣門開度最大時,氣門調(diào)整螺釘(或推桿)擺動距離即為凸輪實際升程,與標準值比較,得出磨損量。
3.凸輪軸磨損的修理
若凸輪頂尖的磨損超過1 mm,氣門升程減少5%以上,凸輪表面出現(xiàn)拉毛、燒結(jié)、麻點,則應(yīng)磨修或堆焊后修磨凸輪。基圓擺差大于0.03 mm時,也應(yīng)對凸輪進行磨修。在凸輪磨床上磨修以消除表面缺陷為止,再用砂布拋光到要求的表面粗糙度。磨修時,應(yīng)按各種凸輪的重磨參數(shù)進行,最后還要按原廠要求做表面處理,如二硫化鉬噴涂、磷化處理等。修磨后的凸輪,其基圓擺差應(yīng)小于0.03 mm,表面粗糙度不低于Ra=0.8 μm,凸輪最高點對正時齒輪鍵槽中心線偏差不大于±1°,升程應(yīng)符合規(guī)定。對凸輪表面有嚴重刮傷、燒蝕、剝落、磨損的凸輪軸應(yīng)更換。凸輪堆焊時,用45號鋼絲或廢舊氣門彈簧作焊條,其方法如下:
(1)選用3~4號焊嘴,略帶碳化焰。根據(jù)磨損程度,確定堆焊程度(一般為5~6 mm,比原來高度高2~3 mm作為加工余量)。
(2)用手銼加工到所要求的形狀(按同機型凸輪做一個樣板測定)。
(3)用氣焊燒熱凸輪堆焊處,至呈杏黃色,再在水中淬火。
二、彎曲
凸輪軸彎曲表現(xiàn)在影響配氣定時和氣門開閉,造成柴油機功率下降。
1.凸輪軸彎曲的原因
(1)氣門咬死在導(dǎo)管中,或氣門間隙太小,使凸輪軸工作時受很大的負荷而彎曲變形。
(2)軸頸磨損與襯套配合間隙太大,工作時受沖擊負荷而彎曲變形。
(3)材料質(zhì)量差,熱處理不當,在沖擊載荷下造成彎曲。
2.凸輪軸彎曲的檢測
用V形鐵支承凸輪軸兩端的軸頸,將百分表置于凸輪軸中間軸頸之上,輕轉(zhuǎn)凸輪軸一周,此時,百分表表針的最大讀數(shù)與最小讀數(shù)之差的一半,即為凸輪軸的最大徑向跳動量(即彎曲度),該值應(yīng)不大于0.05~0.10 mm,極限值為0.30 mm。若超限可對凸輪軸進行冷壓校直或更換。
3.凸輪軸發(fā)生彎曲變形的修理
經(jīng)檢驗,若中間軸頸對兩端軸頸的徑向圓跳動量超過極限值時,可進行冷壓校直:用手動壓床校直。將凸輪軸裝在兩頂尖上,用鈍頭氣動鑿子在凸輪軸中部加適當?shù)膲毫M行校正。
三、軸頸磨損
凸輪軸軸頸磨損影響配氣定時,使氣門開度減少。用螺釘旋具在凸輪軸部位傾聽,有一種發(fā)悶的敲擊聲,并有振動。
1.軸頸磨損原因
(1)自然磨損,使用中不可避免的。
(2)潤滑不良,加速磨損,各零件配合間隙太小,阻力太大,增加磨損。
2.軸頸磨損的檢查
先把凸輪軸清洗干凈,然后直接用外徑千分尺進行測量,若磨損程度超出允許范圍,則應(yīng)更換凸輪軸。
3.軸頸磨損的修理
在氣缸體承孔內(nèi)壓有可拆換的凸輪軸軸承套時,可將軸頸尺寸磨小,配以相應(yīng)尺寸的凸輪軸軸承套(一般有4級修理尺寸,每級為0.25 mm);凸輪軸是直接在氣缸體承孔內(nèi)旋轉(zhuǎn),則修理軸頸時,用鍍鉻加厚,磨削至修理尺寸或標準尺寸,再行配合;凸輪軸安裝在缸蓋上部,使用軸承蓋的,其圓度應(yīng)與凸軸軸頸正確配合,若不圓時可車削軸頸,再鍍鉻加厚,磨削至配合尺寸。
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