桑塔纳轿车发动机液压挺杆的结构,原理及设计特点

1、桑塔纳轿车发动机液压挺杆的结构,原理及设计特点l,ll.钎年,祝泡磊挺_秆.锎桑塔纳轿车发动机液压挺杆的结构原理及设计特点上海夫众汽车有限公司墨薹”婶,;3一结构和工作原理简介桑塔纳轷车发动机液压挺杆的结构见图l131415圈i蒙塔纳轿车发动机棱压挺杆结构杯状液压挺杆蓑在气缸盖的挺杆孔中.挺杆顶面与凸轮轴上的轮接触,其液压气门间隙补偿偶件底部与气门杆端接触,在凸轮轴的作用下.挺杆作往复运动,挺抒每往复一冀.挺杆掉(9)上的月:形油糟有二玻与缸盖上的斜油孔相通此时压力油向挺杆供油.压力油通过挺杆上的斜油孔(1o)i低压油腔(4).然后通过键彤槽(1)进八低压油腔【2),补偿气门闽隙的液压偶件由柱

2、塞(8)油缸(8),止回阀(6),止回阀弹簧(15).止回阀托架(14)和柱塞回值弹簧(碍)组成拄塞曲缸和止回】珥组成了高压油腔(11).为了防止液压偶件从杯状挺杆体中落下.油缸上装有止推环(13)当凸轮的升耱般与液压挺杆颂面接触时,液压挺杆受到凸轮力气门弹簧力和气门组的惯性力的作用.高压油腔11)内的机油被压缩,其油压大于低压油腔(2)中的油压,止回阉(6)在谊压差和止回阀弹簧力的作用下关闭在柱塞(3)的蛔座上.切断了低压油腔(2)与高压油腔(11)的通路由于液体的不可压缩性,油缸争柱塞成为一刚性整体推功气门.当凸轮转到基圃时着液压挺杆项面时.此时气门已关闭.挺杆不再受到凸轮作用力和气门弹簧

3、力的作_用,高压油腔内的压办油和柱塞回位弹簧一起推动柱蠡向上运动.高压油腔的压力下降.止回问离座打开.氆力油从低压油腔f2)进八高压油腔.液压挺杆的顶面仍然和l凸轮基圃接触.从而迭到补偿气门间隙的作用二设计特点1.采用冷挤压i艺.桑蟮蚺轿车发动机液压挺杆的拦杆体柱塞和油缸均采用冷挤压加工成影.优点是减少琢材料消耗.提高劳动生产率.降低制造成本;挤压后金属材料的晶粒组织更加致密,提高了冷挤压件的强度2.激光焊接.二十冷挤压元件焊接一体.焊接处必须有足够的强度.不能渗漏.激光焊接能解决这个问题:它具有速度一胰,精度高变形小的特点.能制造出高强度的连接构件.并且便于自动化操作.与电子束焊接相比的优越

4、性在于不需要在真空条件下进行(但工件表面需通氲气保护)3挺杆体与凸轮摩擦副挺杆体与凸轮摩擦鲇是液压挺杆中受力最为严重的一对摩撩副,挺杆俸与凸轮项面之间受到来自气门组件的惯性力和气门弹簧酌作用珈.其接触面产生根大的接触挤压应力,并且在其触面上还有维太的滑移产生.因此对挺杆体顶面的要求是工作面必颁耐磨.防止出现旱期牡毛,磨损和剥落.桑塔纳粹车发动机挺杆体和凸轮采用了如下设计:a挺杆体采用低碳低合垒硬化钢16mncr5制成.通过热处理,挺轩丽面表面硬度达650hv以上淬火层深度大于0.3毫米,表面粗糙度为/rz2.凸轮轴由铸铁制成,其凸轮升程段采用电孤重熔的工艺.使表层形成莱氏体层,精加工后经盐浴氮

5、化.具有深迭8#m2上的氮化层:其表面粗糙度为./rz25,b,为政善挺杆体与凸轮接触面的受力情况.避免产生过犬的接触应力峰值,挺杆维项部工诈面加工威中阀凸是出.004至o0121码圆弧面.c凸轮的中心线与挺轩的中心践错开1.6毫米.同时凸轮在母践长度方向倾斜o.oo2王0.02毫米.选样使凸轮与艇杆的接触点偏离挺杆中心线.挺杆工作过程中能绕其轴线作擞小转动.使磨损均匀.4.柱塞,油缸偶件.?柱塞和油缸是一对精密俩件蚜由低碳低寺全硬化钢冷挤压成型,表面经化学处理后淬硬.柱塞外圃和油缸内孔配舍面都经过精密l加工.并按足寸分组选配,配合间隙饭几十微束.从而保证了液压挺杆在运行时泄漏量极小.可规为刚

6、体瑚品偶拌须能经受各种罐度变化的斌验即将偶件拆开彻底清洗干净,蛆装后别出油缸的位移量,然后让偶件在一40至180c的强度下经受10次冲击.每次艚环在这两个极限温度区间内停留4聃钟.且过渡时阐不大于10秒.最后取出偶件15秒钟后.油缸必须能自由活动这就要求拄塞争油缸材料姐织相当稳定鞋塞球网座与止回闯的密封性也是液压挺杆能否正常工作的重要指标.一般可以在高压油腔侧通八压缩空气,检查测定球阀处旨掺漏量.止回阉是用滚动轴承钢制造的二毁精度锕球止回15阀托架为04毫米犀的45号钢板冲压经调质处理.其圆周上的均匀分布三条槽作为进出油的通道槽的大小应兼顾托架的强度和通流面积在强度足够的前提下.油槽设计得大些

7、可以减小液压挺杆的节流噪声.止回闱弹簧和柱塞回位弹簧分剐由直径015和0.95的调质弹簧钢丝绕制而成它们必须具有较高的强度和抗疲劳能力5.挺杆敲击的成因油路设计龉2发动机停机后液压挺杆的一十极端位置当一台液压挺杆内充满机油的发动机停机后,首先是低压油腔f41里的机油通过斜油孔流出.若此时凸轮处在如图2所示的极限位置时.即凸轮克服气门弹簧力将挺杆压到最低点时,高压油腔里的机油套通l进拄塞和油缸之间的间隙被压入低_压油腔i4)并通过斜油孔流回发动机机油盘该过程所需的时间与发动机机油粘度有关.与柱塞和油缸的装配间隙有关.若过程所需的时问过长,液压挺杆就套呈图2所示的不利状态:牲塞完奎进入油缸,高压油

8、腔客积为最小限值.停车后再次起动时,高压油腔由低压油腔(2)存油补充.因低压油腔(2)的客积受空间结构的限制只能在谴压挺杆址在最大升程时向高压油腔重新供油一次,由于刚起动畦处在机油盘里的机油泵不能立即向上面的缸盖供油,此时,虽然两个低压油腔几乎都空了,因为高压油腔充满机油,挺轩运行仍无敲击挺杆每一行程中,高压油腔不可避免要排出少量机油它由剐进入低压油腔(4)的机油通过键彤槽补充.当低压油腔(2)忸部分充油(例如频繁起动使低压油腔(2)存油减少),该储油容量还币足以在起动过程中完奎充满高压油腔,高压油腔必然要哑入部分空气.由于空气的可压缩性,挺杆不能再毒作刖体”,雎而在气门传动机构中产生敲击噪声

9、随着发动机的运行.挺杆内6存留的空气通过柱塞和油缸之间的间隙以厦挺杆体和缸盖挺轩孔之间的问隙逸出谊过程重复进行直至挺杆中的裁油无空气挺杆的_鹱去声消失为了改善液压挺轩的供由情|兄.时油路进行独特的设计设计的着眼点在于使发动机停机时缸盖油道能存油再嵌起动时.油道能较快地向液压挺杆供油图3示出了两种油遣设计方案:图中的剖面截取在缸盖上相当于凸轮轴第四轴承座的位置.在此处钻斜孔贯穿缸盖主油道和缸盖螺栓孔.从机体钻孔上来的压力油通过这一个缸盖螺辁孔与螺拴间的间障进八图中的导油斜孔.并由此进入缸盖主油遘.油道设计方案1:导油斜孔加工成阶梯形.压入一根限流管和一个限漉闱蒜.闷岳上钻有小孔.当发动机停止时.机油泵到限流管之间的油道排空了,通往液压挺杆和凸轮轴轴承的油道仍保持一定的油面限流闷头上的钻孔起平衡天气压力的作用.使发动机停机时回油油道不会虹吸掉缸盖主油道内的机油.该结构在1990年以前的缸盖上使用.油道设计方案:机油通过机油越清嚣穗清后.在机油滤清器支架上已将油路分成两支路.一支路进入机体主油道(3】l一支路通过机体上的钻驰进入缸盖油道在通往缸盖的支路开始处加z-zt周(6)止回阎允许压力油进入缸盖油道,但不允许缸盖内酌机油捌流这样在发动机停机时.止茸闽眩_上的缸盖油道l扔充满了机油.这时缸盖导油斜孔n)不须加工成阶梯乳.只茧如图示那样上面用一枉铆球封目前的桑塔纳