凸轮轴常见故障检修

田禄财

配气机构是柴油机重要组成部分之一，保证外界新鲜空气定时进入气缸，同时保证气缸内燃烧产生的废气及时排出；并在活塞的压缩和作功期封闭燃烧室，保证气缸内燃油和空气高效地混合、燃烧。凸轮轴是柴油机配气机构中的主要驱动部件，用于控制排气门的定时开闭。

凸轮轴长期工作后，主要缺陷是凸轮高度与凸轮表面的磨损、凸轮轴的弯曲和凸轮轴轴颈磨损等。凸轮外形磨损后，使气门升起高度减小，和气门开放重迭时间缩短，因而使气缸充气量不足，废气排不争，致使发动机功率下降，燃油消耗率增加。而凸轮轴弯曲后，影响配气定时和气门升起高度，并使轴颈和轴套发生偏磨。因此，凸轮轴的检修也是柴油机修理的重要内容。

一、磨损

柴油机工作过程中，由于凸轮轴的受力不大，凸轮轴的磨损比较缓慢。一般发动机经过2～3次大修后才需要修理凸轮轴。

1．凸轮轴磨损的原因

（1）凸轮轴驱动挺柱在长期工作中接触性摩擦磨损不可避免，这属于自然磨损。

（2）凸轮轴几乎位于发动机润滑系统的末端，因此，润滑状况不容乐观。如果机油泵因为使用时间过长等原因出现供油压力不足，或润滑油道堵塞造成润滑油无法到达凸轮轴，或轴承盖紧固螺栓拧紧力矩过大造成润滑油无法进入凸轮轴间隙，均会造成凸轮轴的异常磨损，出现擦伤、麻点等。

（3）配气机构各零件配合间隙太小，气门弹簧弹力过强，增大接触面，增加磨损。

2．凸轮轴磨损的检查

凸轮的磨损一是基圆直径的变化，另一是凸轮的高度和外形的改变。

（1）外观观察，表面呈光滑的抛光磨损，凸轮顶尖变塌，两侧首先磨损变窄。

（2）用一硬纸剪一标准凸轮，与被检凸轮比较，判断磨损程度。

（3）用游标卡尺或千分尺测量凸轮高度，与标准高度比较，一般允许磨损量不超过1 mm。

（4）打开气缸盖罩摇转曲轴，测量气门关闭与气门开度最大时，气门调整螺钉（或推杆）摆动距离即为凸轮实际升程，与标准值比较，得出磨损量。

3．凸轮轴磨损的修理

若凸轮顶尖的磨损超过1 mm，气门升程减少5％以上，凸轮表面出现拉毛、烧结、麻点，则应磨修或堆焊后修磨凸轮。基圆摆差大于0.03 mm时，也应对凸轮进行磨修。在凸轮磨床上磨修以消除表面缺陷为止，再用砂布抛光到要求的表面粗糙度。磨修时，应按各种凸轮的重磨参数进行，最后还要按原厂要求做表面处理，如二硫化钼喷涂、磷化处理等。修磨后的凸轮，其基圆摆差应小于0.03 mm，表面粗糙度不低于Ra=0.8 μm，凸轮最高点对正时齿轮键槽中心线偏差不大于±1°，升程应符合规定。对凸轮表面有严重刮伤、烧蚀、剥落、磨损的凸轮轴应更换。凸轮堆焊时，用45号钢丝或废旧气门弹簧作焊条，其方法如下：

（1）选用3～4号焊嘴，略带碳化焰。根据磨损程度，确定堆焊程度（一般为5～6 mm，比原来高度高2～3 mm作为加工余量）。

（2）用手锉加工到所要求的形状（按同机型凸轮做一个样板测定）。

（3）用气焊烧热凸轮堆焊处，至呈杏黄色，再在水中淬火。

二、弯曲

凸轮轴弯曲表现在影响配气定时和气门开闭，造成柴油机功率下降。

1．凸轮轴弯曲的原因

（1）气门咬死在导管中，或气门间隙太小，使凸轮轴工作时受很大的负荷而弯曲变形。

（2）轴颈磨损与衬套配合间隙太大，工作时受冲击负荷而弯曲变形。

（3）材料质量差，热处理不当，在冲击载荷下造成弯曲。

2．凸轮轴弯曲的检测

用V形铁支承凸轮轴两端的轴颈，将百分表置于凸轮轴中间轴颈之上，轻转凸轮轴一周，此时，百分表表针的最大读数与最小读数之差的一半，即为凸轮轴的最大径向跳动量(即弯曲度)，该值应不大于0.05～0.10 mm，极限值为0.30 mm。若超限可对凸轮轴进行冷压校直或更换。

3．凸轮轴发生弯曲变形的修理

经检验，若中间轴颈对两端轴颈的径向圆跳动量超过极限值时，可进行冷压校直：用手动压床校直。将凸轮轴装在两顶尖上，用钝头气动凿子在凸轮轴中部加适当的压力进行校正。

三、轴颈磨损

凸轮轴轴颈磨损影响配气定时，使气门开度减少。用螺钉旋具在凸轮轴部位倾听，有一种发闷的敲击声，并有振动。

1．轴颈磨损原因

（1）自然磨损，使用中不可避免的。

（2）润滑不良，加速磨损，各零件配合间隙太小，阻力太大，增加磨损。

2.轴颈磨损的检查

先把凸轮轴清洗干净，然后直接用外径千分尺进行测量，若磨损程度超出允许范围，则应更换凸轮轴。

3．轴颈磨损的修理

在气缸体承孔内压有可拆换的凸轮轴轴承套时，可将轴颈尺寸磨小，配以相应尺寸的凸轮轴轴承套(一般有4级修理尺寸，每级为0.25 mm)；凸轮轴是直接在气缸体承孔内旋转，则修理轴颈时，用镀铬加厚，磨削至修理尺寸或标准尺寸，再行配合；凸轮轴安装在缸盖上部，使用轴承盖的，其圆度应与凸轴轴颈正确配合，若不圆时可车削轴颈，再镀铬加厚，磨削至配合尺寸。

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