氣門液壓挺桿的工作原理

2019-04-04 00:32:16

氣門挺桿

即用來推動氣門打開的裝置,由于早期的發動機上用的這個裝置外形如同一根細桿,所以被稱之為氣門挺桿。它的主要作用是將凸輪的旋轉運動轉化為往復運動。而采用這種結構的發動機一般凸輪軸都不是設置在發動機的頂部。
隨著現代汽車發動機技術的發展,更多的汽車發動機采用了頂置凸輪軸結構,在此種結構中,基本取消了那種傳統的長氣門挺桿,取而代之的是由凸輪軸驅動的結構更為緊湊的液壓挺桿,或直接由凸輪軸驅動氣門搖臂進而控制氣門的開閉。

氣門液壓挺桿的工作原理

液力挺桿主要由柱塞、單向閥和單向閥彈簧(回位彈簧)等組成。
液力挺桿時刻與凸輪軸接觸,無間隙運行。挺桿內部則運用液力來達到間隙調節的作用。液力挺桿主要由柱塞、單向閥和單向閥彈簧等組成,利用單向閥的作用儲存或釋放機油,通過改變挺桿體腔內的機油壓力就可以改變液力挺桿的工作長度,從而起到自動調整氣門間隙的作用。

氣門液壓挺桿的工作原理

氣門液壓挺桿的工作原理

液壓間隙調節器機構

氣門液壓挺桿的工作原理

發動機工作時,當氣門關閉,機油經挺桿體側面的油孔和柱塞的孔道進入柱塞腔,推開單向閥直入挺桿體腔(高壓倉),柱塞便在挺桿體腔的油壓及彈簧的作用下上升,壓緊氣門推桿。此時柱塞的上升力不足以克服氣門彈簧的張力,氣門不會被打開而僅是消除了整個氣門機構中的間隙。此時挺桿體腔已充滿油,單向閥在油壓及彈簧的作用下關閉,切斷了油路。

當凸輪轉到工作面時挺桿上升,氣門彈簧張力通過氣門推桿作用在柱塞上,但此時單向閥巳關閉使油液無法溢出,而油液具有的不可壓縮性使得挺桿像一個整體一樣推動著氣門開啟。在此過程中,由于挺桿體腔油壓很高,有少許油液通過挺桿體與柱塞的間隙處泄漏出去而使挺桿工作長度“縮短”。當凸輪轉過工作面時挺桿下降,氣門關閉,挺桿體腔內的油壓也隨之下降,于是主油道的機油又再次推開單向閥注入挺桿體腔內,補充油液,重復循環以上動作。

氣門液壓挺桿的工作原理


通過挺桿體腔內的油液泄漏及補充,不斷自動調節挺桿的工作長度,從而保持氣門工作正常而整個機構又沒有間隙存在,減少了零件之間的沖擊和噪聲,消除了舊款發動機氣門間隙的弊病。同時,采用液力挺桿可以將凸輪軸輪廓做得更徒一點,令氣門開啟與關閉得更快,更加符合現代高速發動機的要求。

氣門液壓挺桿的工作原理


總結:

如果單向閥泄壓或油道堵塞,油無法充滿高壓倉,不能消除間隙,在停了很長時間的發動機開始著車的那斷時間里,會出現“噠噠”隨著發動機變化而變化。如有空氣進入也會出現類似現象,很多零件的供應商也做了排氣的相關流程。流程是:保持高轉速一段時間。

知識拓展

氣門間隙

為了保證氣門關閉嚴密,在氣門桿端與氣門驅動件(搖臂、挺桿或凸輪)之間留有適當的間隙,稱為氣門間隙。

氣門間隙不正常的影響

氣門間隙在熱車時比較小,在冷車時比較大,這是因為發動機運行時,氣門桿因溫度升高而膨脹伸長,導致間隙縮小。若氣門間隙調整不當就會使發動機運行不正常,過大會影響氣門的開啟量,氣門升程減少引起進氣不足,排氣不徹底;過小會引起氣門關閉不嚴引起漏氣,造成動力下降。為了避免氣門間隙調整不當引起的麻煩,一般高速發動機上都使用可自行調整氣門間隙的液力挺桿。

傳統氣門間隙的調節方式

挺桿的一端與凸輪接觸,另一端與氣門接觸,它的作用是將凸輪的推力傳給氣門。舊式發動機上的挺桿一端裝有調整螺釘和鎖緊螺母,用于調整氣門間隙。而液力挺桿省略了調整螺釘和鎖緊螺母,用液力調節代替了這些剛性零件的作用。

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