NTA855-G1康明斯柴油發電機康明斯電噴技術「多圖」

配氣機構的結構形式及工作過程

氣門式配氣機構由氣門組（氣門、氣門導管、氣門座及氣門彈簧等）和氣門傳動組（推桿、搖臂、凸輪軸和正時齒輪等）組成；進排氣系統由空氣濾清器、進氣管、排氣管和消聲器等組成。

內燃機配氣機構的結構形式較多，按照氣門相對于汽缸的位置不同可分為兩種形式：氣門布置在汽缸側面的稱為側置式氣門配氣機構；氣門布置在汽缸頂部的稱為頂置式氣門配氣機構。采用側置式氣門配氣機構布置的燃燒室橫向面積大，結構不緊湊，而高度又受氣流和氣門運動的限制不能太小，所以當壓縮比大于7.5時，燃燒室就很難布置。對于柴油機，由于壓縮比不能太低，所以廣泛采用頂置式氣門配氣機構。按凸輪軸的布置位置可分為上置凸輪軸式、中置凸輪軸式和下置凸輪軸式；然而，空氣密度與壓力成正比，與溫度成反比，因此，增加進氣壓力，降低進氣溫度都能提高進氣密度，目前柴油機中采用增壓器來提高壓力，采用中冷器降低氣體的溫度。按曲軸與凸輪軸之間的傳動方式可分為齒輪傳動式和鏈條傳動式；按每缸的氣門數目可分為二氣門、三氣門、四氣門和五氣門機構。

頂置式氣門配氣機構由凸輪軸、挺柱、推桿、氣門搖臂和氣門等零件組成。進、排氣門都布置在汽缸蓋上，氣門頭部朝下，尾部朝上。如凸輪軸為了傳動方便而靠近曲軸，則凸輪與氣門之間的距離就較長。（2）凸輪軸和正時齒輪失效的原因分析凸輪軸的結構特點（長而細）和工作特點（周期性的承受不均勻的負荷），促使它在工作中發生軸頸和軸承的磨損，失圓和整個軸線的彎曲。中間必須通過挺柱、推桿、搖臂等一系列零件才能驅動氣門，使機構較為復雜，整個系統的剛性較差。

頂置式氣門配氣機構工作過程如下：凸輪軸由曲軸通過齒輪驅動。當內燃機工作時，凸輪軸即隨曲軸轉動，對于四沖程內燃機而言，凸輪軸的轉速為曲軸轉速的1/2，即曲軸轉兩轉完成一個工作循環，而凸輪軸轉一轉，使進、排氣門各開啟一次。當凸輪軸轉到凸起部分與挺柱相接觸時，挺柱開始升起。通過推桿和調整螺釘使搖臂繞搖臂軸轉動，搖臂的另一端即壓下氣門，使氣門開啟。在壓下氣門的同時，內、外兩個氣門彈簧也受到壓縮。當凸輪軸凸起部分的高點轉過挺柱平面以后，挺柱及推桿隨凸輪的轉動而下落，被壓緊的氣們彈簧通過氣門彈簧座和氣門鎖片，將氣門向上抬起，后壓緊在氣門座上，使氣門關閉。正時齒輪的檢驗與修理凸輪軸上的正時齒輪工作過久會磨損，使齒隙變大，在工作中會產生噪聲。氣門彈簧在安裝時就有一定的預緊力，以保證氣門與氣門座貼合緊密而不致漏氣。

凸輪軸和正時齒輪的檢驗與修理

（1)凸輪軸和正時齒輪的常見失效形式

①凸輪軸的常見失效形式有三種：凸輪的磨損；軸頸及軸承的磨損；軸線彎曲。

②正時齒輪的常見失效形式有兩種：牙齒磨損；牙齒斷裂。

（2）凸輪軸和正時齒輪失效的原因分析

凸輪軸的結構特點（長而細）和工作特點（周期性的承受不均勻的負荷），促使它在工作中發生軸頸和軸承的磨損，失圓和整個軸線的彎曲；內燃機的進、排氣門開始開啟和關閉終了的時刻以及開啟的延續時間，通常用相對于上、下止點時的曲軸轉角來表示，稱為配氣相位或配氣定時。凸輪與配氣機件的相對運動，使凸輪外形和高度受到磨損。由于軸承磨損松曠，將加劇軸線的彎曲。軸線的彎曲又將促使油泵齒輪、正時齒輪及軸頸和軸承的磨損，甚至會造成齒輪工作時的噪聲和牙齒斷裂，氣門挺柱球面轉動不靈活；加速凸輪的磨損，使軸頸的失圓度和錐形度超過公差等。

但一般說來，由于凸輪軸的受力不大，它的磨損速度是緩慢的，通常在內燃機兩三個大修周期（甚至更長時間）才達到允許使用極限。但是，這些磨損，會影響配氣機構工作的準確性，并給氣門桿端和挺柱間的間隙調整帶來困難，因此，在內燃機大修時，應對凸輪、凸輪、凸輪軸承、正時齒輪等進行認真的檢驗。如減壓環帶磨損或間隙過大，使密封不良，就會導致柴油機工作性能惡化。

（3）凸輪軸的檢驗

①凸輪軸彎曲度的檢驗其方法是將凸輪軸安裝于車床頂針間或以v形鐵塊安放于平板上，以兩端軸頸作為支點，用百分表檢查各中間軸頸的擺差。如大彎曲度超過0·025mm（即百分表讀數總值為0.05mm)時，應進行冷壓校正。當軸有單數支承軸頸時，測中間軸頸；當軸有雙數支承軸頸時，則測中間兩個軸頸。③焊后整理焊后，應先將焊修處鑿修平整，并鉆通油道，檢驗焊接處有無裂紋，曲軸有沒有彎曲變形。

②凸輪的檢驗凸輪的檢驗，可用標準樣板或外徑千分尺測量，凸輪頂部的磨損超過1mm時，應予以堆焊修復。而且，凸輪的圓弧磨損不應超過允許限度。

③凸輪軸軸頸的檢驗凸輪軸軸頸的失圓度及錐形度誤差應不大于0.03mm，軸頸磨損量應不大于1mm。

電子調速器

電子調速器在結構和控制原理上與機械式調速器有很大不同，它是將轉速和（或）負荷的變化以電子信號的形式傳到控制單元，與設定的電壓（電流）信號進行比較后再輸出一個電子信號給執行機構，執行機構動作拉動供油齒條加油或減油，以達到快速調整發動機轉速的目的。電子調速器以電信號控制代替了機械調速器中的旋轉飛重等結構，沒有使用機械機構，動作靈敏、響應速度快、動態與靜態參數精度高；（3）凸輪軸的檢驗①凸輪軸彎曲度的檢驗其方法是將凸輪軸安裝于車床頂針間或以v形鐵塊安放于平板上，以兩端軸頸作為支點，用百分表檢查各中間軸頸的擺差。電子調速器無調速器驅動機構，體積小，安裝方便，便于實現自動控制。

常見的電子調速器有單脈沖電子調速器和雙脈沖電子調速器兩種。單脈沖電子調速器是以轉速脈沖信號來調節供油量；雙脈沖電子調速器是將轉速和負荷的兩個單脈沖信號疊加起來調節供油量的。雙脈沖電子調速器能在負荷一有變化而轉速尚未變化之前就開始調整供油亙，其調整精度比單脈沖電子調速器高，更能保證供電頻率的穩定。氣門間隙發動機工作時，氣門、推桿、挺柱等零件因溫度升高而伸長。

雙脈沖電子調速器的基本組成主要由執行機構、轉速傳感器、負荷傳感器和速度控制單元等組成。磁電式轉速傳感器用于監測柴油機轉速的變化，并按比例產生交流電壓輸出；氣門傳動組（氣門與挺柱或氣門與搖臂之間）在常溫下裝配時必須留有適當的間隙，以補償氣門及各傳動零件的熱膨脹，此間隙稱為氣門的冷間隙。負荷傳感器用于檢測柴油機負荷的變化，并按比例轉換成直流電壓輸出；速度控制單元是電子調速器的核心，接受來自轉速傳感器和負荷傳感器的輸出電壓信號，并按比例轉換成直流電壓后與轉速設定電壓進行比較，把比較后的差值作為控制信號送往執行機構，執行機構根據輸人的控制信號以電子（液壓、氣動）方式拉動柴油機的油量控制機構加油或減油。

若柴油機負荷突然增加，負荷傳感器的輸出電壓首先發生變化'此后轉速傳感器的輸出電壓也發生相應變化（數值均下降）。上述兩種降低的脈沖信號在速度控制單元內與設定的轉速電壓比較傳感器的負值信號數值小于轉速設定電壓的正值信號數值、輸出正值的電壓信號，在執行機構中使輸出軸向加油方向轉動，增加柴油機的循環供油量。多數柴油發動機是在標定轉速和全負荷下通過試驗確定在該工況下的噴油提前角的，將噴油泵安裝到柴油機上時，即按此噴油提前角調定，而在柴油機工作過程中一般不再變動。

反之，若柴油機的負荷突然降低，也是負荷傳感器的輸出電壓首先發生變化，此后轉速傳感器的輸出電壓也發生相應變化（數值均升高）。上述兩種升高的脈沖信號在速度控制單元內與設定的轉速電壓比較，此時，傳感器的負值信號數值大于轉速設定電壓的正值信號數值，速度控制單元輸出負值的電壓信號，在執行機構中使輸出軸向減油方向轉動，降低柴油發動機的循環供油量。②將渦輪轉子軸和葉輪出口處六角凸臺夾在臺虎鉗上，識別或做好自鎖螺母、渦輪轉子軸及壓氣機葉輪相互位置的動平衡標記。