发动机是汽车的动力系统,发动机故障也是困扰车友们的一个问题,那么当发动机出现故障我们怎么应对呢?这就需要在日常生活中多多了解发动机内部组件相关知识,气门挺杆就是发动机内部的重要组成部分,那么发动机气门挺杆的作用是什么呢?让我们一起来了解下。
为了确保气门关闭严密,在气门杆端与气门驱动件(摇臂、挺杆或凸轮)之间留有适当的间隙,称为气门间隙。气门间隙在热车时比较小,在冷车时比较大,这是因为发动机运行时,气门杆因温度升高而膨胀伸长,导致间隙缩小。
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若气门间隙调整不当就会使发动机运行不正常,过大会影响气门的开启量,气门升程减少引起进气不足,排气不彻底;过小会引起气门关闭不严引起漏气,造成动力下降。为了避免气门间隙调整不当引起的麻烦,一般高速发动机上都使用可自行调整气门间隙的液力挺杆。
挺杆的一端与凸轮接触,另一端与气门接触,它的作用是将凸轮的推力传给气门。旧式发动机上的挺杆一端装有调整螺钉和锁紧螺母,用于调整气门间隙,而液力挺杆省略了调整螺钉和锁紧螺母,用液力调节代替了这些刚性零件的作用。
液力挺杆时刻与凸轮轴接触,无间隙运行。挺杆内部则运用液力来达到间隙调节的作用。液力挺杆主要由柱塞、单向阀和单向阀弹簧等组成,利用单向阀的作用储存或释放机油,通过改变挺杆体腔内的机油压力就可以改变液力挺杆的工作长度,从而起到自动调整气门间隙的作用。
发动机工作时,当气门关闭,机油经挺杆体和柱塞的孔道进入柱塞腔,推开单向阀直入挺杆体腔,柱塞便在挺杆体腔的油压及弹簧的作用下上升,压紧气门推杆。此时柱塞的上升力不足以克服气门弹簧的张力,气门不会被打开而仅是消除了整个气门机构中的间隙。此时挺杆体腔已充满油,单向阀在油压及弹簧的作用下关闭,切断了油路。
当凸轮转到工作面时挺杆上升,气门弹簧张力通过气门推杆作用在柱塞上,但此时单向阀巳关闭使油液无法溢出,而油液具有的不可压缩性使得挺杆象一个整体一样推动着气门开启。在此过程中,由于挺杆体腔油压很高,有少许油液通过挺杆体与柱塞的间隙处泄漏出去而使挺杆工作长度“缩短”。当凸轮转过工作面时挺杆下降,气门关闭,挺杆体腔内的油压也随之下降,于是主油道的机油又再次推开单向阀注入挺杆体腔内,补充油液,重复循环以上动作。
通过挺杆体腔内的油液泄漏及补充,不断自动调节挺杆的工作长度,从而保持气门工作正常而整个机构又没有间隙存在,减少了零件之间的冲击和噪声,消除了旧款发动机气门间隙的弊病。同时,采用液力挺杆可以将凸轮轴轮廓做得更徒一点,令气门开启与关闭得更快,更加符合现代高速发动机的要求。
###和气门相关的零件和组件有: 气门导管、气门座、气门弹簧还有传动组(凸轮昼、定时齿轮、摇臂、摇臂轴、挺杆、推杆等),上述的零件和组件结构较简单,工作原理也相对简单。
液压挺杆结构复杂、加工精度要求高、而且磨损后无法调整只能换。所以我在这里简单地叙述一下它的工作原理。其目的只是让大家知道一下,发动机混换各种牌号的机油和加添加剂是怎样对液压挺杆伤害的。终使发动机不在状态工作。
现在市面上的液压挺杆有两种,一种是内部装有单向阀的液压挺杆(象8V100型发动机),价格较高。一般的车如奥迪、部分桑塔纳、捷达等都用球阀型液压挺杆,这一种结构简单。
挺杆体是由上盖和圆筒,经加工后再用激光焊接成一体的薄壁零件。液压缸的内孔和外圆都要精加工研磨,外圆与挺杆内部导向孔相配合,内孔侧与杆塞配合,两者都有相对运动。液压缸底部装有一个补偿弹簧,把球阀5压靠在挺杆的阀座上,补偿弹簧还可以使挺杆顶面和凸轮轮廓线保持精密接触,以消除气门间隙。。当球阀5关闭杆塞中间孔时,可将挺杆分成两个油腔,上部为低压油腔6、下部为高压油腔1。当球阀5开启后,则成了一个通腔。
当圆筒挺杆体上的环形油槽与缸盖上的斜油孔对齐时,发动机润滑系统中的机油经量油孔、斜油孔4和环形油槽流入低压油腔。位于挺杆背面上的键形槽7可将机油引入塞柱上方的低压油腔,这时缸盖主油道与低压油腔联通。当凸轮转动、挺杆体和柱塞向下移动时,高压油腔中的机油被压缩,油压升高,加上补偿弹簧的作用,球阀关闭了高压油腔,由于液体具有不可压缩性,整个杆体下移,推动气门打开。
同时,挺杆环形油槽离开了进油位置。
当挺杆到达下止点开始上升时,在气门弹簧上顶和凸轮下压的作用下,高压油腔 初期还是关闭。直到上升到凸轮处于基圆,使关闭停止。此时缸盖主油道中的压力油推开球阀而进入高压油腔,使两腔联通充满机油.这时候挺杆顶面乃和凸轮紧贴。在气门受热膨胀时,柱塞和液压缸作轴向相对运动,高压油腔中的油液可经过液压缸与柱塞间的间隙挤入低压油腔。因此,使用液压挺杆时,可以不预留气门的间隙。换句话说,也就是利用了这个挤入低压油腔的“弹性”弥补了间隙的空间。
###发动机怠速运转时,听到凸轮轴一侧发出一种比气门脚响更清脆的敲击声。断火时无变化,可将发动机在中速运转试验,如此时响声减弱或消失,可断定是气门挺杆响。
气门挺杆响的原因是:挺杆或凸轮磨损变形;飞溅润滑不良。
为判明哪只挺杆响,可拆下气门盖,直接推或用铁丝钩住挺杆上部检验,当钩住某缸挺杆时,响声减弱或消失,则可断定是该缸挺杆响。在车辆使用过程中,如此响声不严重,可继续使用;若因润滑不良引起发响,应设法排除。
1、现象此响声是有节奏的间歇响声,发响部位是在凸轮轴一侧。侧置式气门的发动机,把气门室盖板拆开,听得更加明显。挺杆响是一种轻、脆的“嗒、嗒”的响声,好像小钢球落在石板上的声音。发动机在怠速运转时,响声较明显,中速以上,一般减弱或消失。
2、原因挺杆或导孔有较大的圆柱度、圆度偏差,或配合松旷;由于挺杆大端球面或凸轮磨损变形(凸轮失去原有轴向斜度),致使挺杆在导孔内不转动或转动不灵活;飞溅润滑不良。
3、检查判断在发动机怠速运转时,听到凸轮轴一侧出现比气门脚响坚实清脆,且“断火”试验不消失的响声时,可将发动机转速提到中速试验,如响声减弱或消失,可能是挺杆异响。
为了证实此种响声,以及确定是哪一个挺杆发响,可拆下气门室盖板,做一个铁丝钩,钩在挺杆上的调整螺栓处逐个试验。当钩住某个挺杆时,响声减弱或消失,则可断定是该挺杆发响。
###与汽油机相比,柴油机异响的诊断更难以掌握,这是由柴油机的结构特点和工作特性所决定的,如压缩比高,热负荷大,工作比较粗暴、噪音大,断油不能瞬间完成等,甚至有的柴油机加机油口处的位置使人不易接近,给异响的诊断也带来了不便。不过,柴油机的异常声响也有其特定的规律,只要反复分析比较,看现象抓实质,是可以找出其规律性的。
气门挺杆响的特征是发动机怠速运转时,听到类似气门间隙过大产生的“嗒嗒”声,响声清脆而有节奏,当温度变化或进行单缸断油试验时,响声并不变化,但中速以上可减弱或消失。当液压挺杆不起作用时,几乎常常伴随着“咔嗒”声或“哒哒”声。这个响声一般在发动机冷时较明显,而在发动机预热起来后,响声自行消失。
对于气门挺杆响的诊断与处理方法如下
① 检查时,拆下气门室罩盖,用手按住靠近缸盖边的推杆侧并朝凸轮轴旋转方向给以适当的侧向力,使其上下移动工作时减少摆动。再仔细听,声音减小或消失者为该挺杆响。
② 发现挺杆响,先检查推杆是否变形,若有变形应予以矫正或更换。更换新件时,必须注意质量检查。
当推杆完好时,再检查挺杆与挺杆孔的圆度、圆柱度或配合间隙是否过大。应及时予以修复,并且对润滑油路进行检查、保养。
###小编在本文介绍了关于液压挺杆的工作原理,
①液压挺杆与凸轮的接触面为平面,为了使其在工作中旋转以减小磨损,液压挺杆中心线与凸轮的对称中心线错位1. 5mm,同时凸轮在轴向倾斜0. 002一0.02mm,以使挺杆在工作过程中能绕其轴线微微转动。
②当凸轮基圆与挺杆接触时,压力弹簧使挺杆顶面和凸轮轮廓线保持紧密接触,液压缸下端面与气门杆尾部紧密接触,因此没有气门间隙,且挺杆体上的环形油槽与缸盖上的斜油孔对齐。来自汽缸盖油道的机油经量油孔、斜油孔和环形油槽流入挺杆体内的低压油腔,并经挺杆背面上的键形槽进入柱塞上方的低压油腔。
③当凸轮方向转过基圆使凸起部分与挺杆接触时,挺杆体和柱塞向下移动,高压油腔中的机油被压缩,油压升高,加上压力弹簧的作用,使球阀紧压在柱塞下端的阀座上,这时高压油腔与低压油腔被分隔开。由于液体的不可压缩性,整个挺杆如同一个刚体一样下移而打开气门。此时,挺杆体环形油槽已离开了进油的位置,从而停止了进油。
④当挺杆到达下止点后开始上行时,由于仍受到气门弹簧和3轮两方面的顶压,高压油腔继续封闭,球阀也不会打开,液压挺杆仍可认为是一个刚体,直至气门完全关闭时为止。此时,凸轮重新转到基圆与挺杆接触位置,汽缸盖油道中的压力油又重新进入挺杆的低压油腔,同时,挺杆无凸轮的压力,高压油腔的压力油和压力弹簧一起推动柱塞上行,高压油腔油压下降。
⑤在气门受热膨胀时,柱塞和油缸做轴向相对运动,高压油腔中的油液可经过液压缸与柱塞问的缝隙挤人低压油腔,使挺杆自动“缩短”,从而确保气门关闭紧密。当气门冷却收缩时,压力弹簧将液压缸向下推动,而使柱塞与挺杆体向上移动,高压油腔内压力下降,球阀打开,低压油腔油液进人高压油腔,挺柱自动“伸长”,以确保配气机构无间隙。
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