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气门弹簧气门弹簧的功用是保证气门在关闭时能压紧在气门座上,而在运动时使传动件保持相互接触,不致因惯性力的作用而相互脱离,产生冲击和噪声。所以气门弹簧在安装时就有较大气门弹簧的材料通常为高碳锰钢、硅锰钢和镍铬锰钢的钢丝,用冷绕成型后,经热处理而成。为了提高弹簧的疲劳强度,一般用喷丸或喷砂表面处理。但一般说来,由于凸轮轴的受力不大,它的磨损速度是缓慢的,通常在内燃机两三个大修周期(甚至更长时间)才达到允许使用极限。气门弹簧的形状多为圆柱形螺旋弹簧。气门弹簧在工作时可能发生共振。当气门弹簧的固有振动频率与凸轮轴转速或气门开闭的次数成倍数关系时,就会产生共振。共振会使气门弹簧加速疲劳损坏,配气机构也无法正常工作,因而应尽力防止。通过增加弹簧刚度来提高固有频率是防止共振的措施之一。但刚度增加,凸轮表面的接兰应力加大,使磨损加快,曲轴驱动配气机构所消耗的功也增加。有的内燃机采用变鏍距弹簧来防止共振。工作时,弹簧螺距较小的一端逐渐叠合,有效圈数不断减少,因而固有频率也不断增加。气门间隙发动机工作时,气门、推杆、挺柱等零件因温度升高而伸长。这种气门弹簧在安装时,应将螺距较小的一端靠近气门座。不少内燃机采用两根气门弹簧来防止共振。内、外两根气门弹簧同心地安装在一个气门。采用双弹簧的优点除了可以防止共振外,同时当一根弹簧折断时,另一根还可继续维持工作,不致产生气门落入汽缸的事故。此外,在保证相同弹力的条件下,双弹簧的高度可比一根弹簧的小,因而可降低整机高度。如果此间隙过大前后窜动,则给活塞连杆组的机件带来不正常的磨损,止推垫圈表面逐渐磨损,使间隙改变,形成轴向位移。采用双弹簧时,内、外弹簧的螺旋方向应相反,以避免当一根弹簧折断时,折断部分卡入另一根弹簧中。凸轮轴与正时齿轮凸轮轴是气门传动组的主要零件,气门开启和关闭的过程主要是由它来控制。凸轮轴的苴主要配置有各缸进、排气凸轮、凸轮轴轴颈以及驱动附件的螺旋齿轮或偏心齿轮。轮轴各凸轮的相、位置按发动机规定的发火次序排列。根据各凸轮的相对位置和凸轮轴的旋转方向,即可判断发动机的发火次序。⑧曲轴平衡遭到***,曲轴受到很大的惯性冲击,使曲轴疲劳而裂断。为保证内燃机喷讪(或点火)准时可靠,凸轮轴和曲轴必须保持一定的正时关系。凸轮轴承受周期性冲击载荷。凸轮与挺柱之间有很高的接触应力,其相对滑动速度也很高,而润滑条件则较差。因此凸轮工作表面磨损较严重,还可能出现擦伤、麻点等不正常磨损情况。凸轮轴一般用钢模锻而成。近年来广泛采用合金铸铁和球墨铸铁铸造。因此,机械增压系统通常只适用于增压压力不超过160~170kPa的低增压小功率柴油机。大多数凸轮轴做成整体式,即各缸进、排气凸轮都在同一根轴上加工而成。凸轮轴由曲轴驱动。由于凸轮轴与曲轴间有一定距离,中间必须通过传动件来传动。前传动方式主要有齿轮式传动和链条式传动两种。由于齿轮式传动方式工作可靠,寿命较长而应用广。在发动机正常运转时(热状态下),也需要一定的气门间隙,保证凸轮不作用于气门时,气门能完全密闭。齿轮式传动方式通常在曲轴齿轮和配气正时齿轮之间加装中间齿轮,使齿轮直径减小,以免机体横向尺寸增大。为了使齿轮啮合平顺,减少噪声,正时齿轮一般采用斜齿,其倾斜角度约为10°,曲轴上的正时齿轮多用合金钢制造,而凸轮轴上的正时齿轮多用夹布胶木或工程塑料制成。由于斜齿轮传动产生的轴向力,或由于工程机械加速都可能使凸轮轴发生轴向窜动。轴向窜动会引起配气正时不准,因此,对凸轮轴必须加以轴向***。常见的凸轮轴轴向***的方法有以下两种。①止推片轴向***,凸轮轴止推片用螺钉固定在汽缸体上,止推片与正时齿轮之间应留有适当的间隙,此间隙的大小通常为0.05~0.20mm,作为零件受热膨胀时的余地。此间隙的大小可通过更换隔圈来调整。②推力轴承轴向***凸轮轴的一道轴承为推力轴承,装在轴承座孔内并用螺钉固定在机体上,其端面与凸轮轴的凸缘隔圈之间应留有适当的间隙。当凸轮轴轴向移动其凸缘通过隔圈碰到推力轴承时便被挡住。6135柴油机就是采用这种凸轮轴轴向***装置。凸轮轴通常采用齿轮驱动,齿轮装在凸轮轴前端,与曲轴上的齿轮直接或间接啮合,称为正时齿轮。对于四冲程内燃机,每完成一个工作循环,曲轴旋转两周,各缸进、排气门各开启一次,凸轮轴只旋转一周,其传动比为2:1。曲轴上的正时齿轮经过一个或两个中间齿轮,再传到凸轮轴上的正时齿轮。对于强化内燃机,排气门热负荷高、磨损严重,所以排气门座通常都采用气门座圈。在装配凸轮轴时,必须对准各对齿轮的正时记号,才能保证气门按规定时刻开闭,柴油机的喷油泵按规定时刻供油(或油机的分电器按规定时刻点火)。柴油机的增压系统随着生产的需要和科技水平的不断提高,对柴油机的要求也越来越高,既要求柴油机输出功率要大,经济性要好,而且重量要轻,体积要小。柴油机输出功率的大小,取决于进入汽缸的燃油和空气的数量及热能的有效利用率。由此可知:要提高柴油机的输出功率,经济有效的办法是增加进入汽缸的空气量。在柴油机汽缸容积保持不变的条件下,增加进入汽缸的空气密度是提高柴油机输出功率的主要手段。尤其在高原地区,因气压低、空气稀薄,导致输出功率下降,一般当海拔高度每升高1000m,功率将下降8%~10%。然而,空气密度与压力成正比,与温度成反比,因此,增加进气压力,降低进气温度都能提高进气密度,目前柴油机中采用增压器来提高压力,采用中冷器降低气体的温度。所谓增压,即用增压器(压气机)将柴油机的进气在缸外压缩后再送入汽缸,以增加柴油机的进气量,从而提高平均有效压力和功率。)
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