液压气门间隙调节器知识讲解
液压气门间隙调节器
液压气门间隙调节器的历史大概可以追溯到上世纪的30年代。在现代轿车发动机中，发动机的换气过程依靠气门完成，而气门通常是由凸轮轴推动的。如果按照凸轮轴所处的位置，大致可以分为底置凸轮轴和顶置凸轮轴2类。不过，无论该发动机是哪个结构类型，有一点是很明确的，那就是保证发动机的输出功率在整个工作寿命期间内保持稳定。尤其是系统中机械式的气门驱动、热膨胀和气门机构零部件的磨损，都会对气门间隙产生不利的影响。而液压气门间隙调节器就是为了满足以上的要求而设计生产的，它是将凸轮轴的旋转转化为往复运动，传达到气门顶端的装置。能够消除气门间隙，进而保证了气门机构噪声的减少，甚至发动机的损坏，精确的确保了发动机气门配气正时。
一．不同配气机构的分类
我们根据液压气门间隙调节器纳入的不同配气机构将其分为5类，如图1所示，即：
1.杯状液压挺杆
凸轮轴直接作用于挺杆上，没有摇臂。这种类型产品有液压式，也有机械式。现在国内大部分的轿车发动机在采用这种产品。
2.带液压支持件的滚子摇臂
凸轮轴作用于摇臂的滚针轴承上，附带的液压挺柱固定在气缸内盖中，进行间隙调节。
3.回转中心在中央的摇臂
同样是用于顶置凸轮轴系统。气门和凸轮分局与回转中心的两侧，液压间隙调节起插入摇臂中，最终于它推动气门。
4.回转中心在中央的摇臂
在3类的基础上发展演变过来。也是用于顶置凸轮轴系统，不同之处在于液压间隙调节器和凸轮轴处于摇臂的同一侧，而且凸轮不直接接触摇臂。
5.应用于底置凸轮轴系统。特别之处在于在凸轮轴的随动件和摇臂之间插入了
一根推杆。
图1不同的配气机构的分类
二．带液压支持件的滚子摇臂的构造
EXH. CVVT
INT. CVVT
Hollow Camshaft
HLA
RRA
Silent Chain
Chain Tensioner
图 2 带液压支持件的滚子摇臂在发动机内的组装位置
图3为滚子摇臂的构造图。滚子摇臂体一般由金属薄板冲压而成，也有一些采用铸铁制造。球槽上的夹子作用在于辅助固定液压间隙调节器。滚子里面是一圈滚针，实际上也就是一个滚针轴承。凸轮轴接触滚针轴承作用。滚子摇臂的惯性矩和刚度很大程度上取决于其结构。相对于市场上较为流行的杯状产品，较短的摇臂产生了更小的惯性矩，所以在设计时可以再气门一侧降低质量。而其与凸轮轴所形成的滚动摩擦配合，相对于杯状产品的滑动摩擦，可以降低动力损失，也可以起到降低噪音的作用。
1.夹子
2.滚子
3.滚针
4.摇臂体
5.轴
图3 滚子摇臂的构造
图4为液压间隙调节器的构造图。如图所示，该产品的导向部分主要由3外壳构成，由一个2固定夹把外壳和球头柱塞两部分扣紧固定。外壳可以在汽缸盖的导向孔内上下滑动。内部的液压部分主要是由3外壳、4柱塞和止回阀组成，而止回阀主要是由7止回阀球、8止回阀弹簧，以及9止回阀座3部分构成。1球头柱塞可以沿着外壳上下滑动，4柱塞可以在3外壳内上下滑动。7止回阀球“坐”在4柱塞上，9止回阀座紧扣在4柱塞上，罩住7止回阀球，7止回阀球和9止回阀座通过8止回阀弹簧分开，而这4部分也紧密的构成一个整体，并且通过止回阀座下的10回位弹簧与外壳分开。1球头柱塞会与滚子摇臂的球槽相连接。1球头柱塞和4柱塞形成的空腔我们叫做5内油腔，4柱塞和3外壳形成的称之为11高压室。1球头柱塞和3外壳之间有泄漏的间隙。发动机的机油可以从3外壳上的油道及6充油孔进入到5内油腔，4柱塞的球座是一个小孔，机油只能通过这个孔从5内油腔流入到11高压室。
1
2
3
4
5
图 4 液压间隙调节器的构造
三、带液压支持件的滚子摇臂的工作原理
1．凸轮基圆段的补油和间隙消除
在此阶段，凸轮基圆段部分与滚子摇臂接触。发动机油在压力的作用下从气缸盖中的油道通过充油孔进入内油腔。这时的内油腔的压力会高于高压室内的压力，因此，机油会通过柱塞球座流入高压室。此时，回位弹簧会把外壳和柱塞分别顶向上下两方。而球头柱塞在柱塞的向上力的作用下，向上运动与固定夹相接触。如果之前有间隙存在，则现在间隙会立即消除。最后，当高压室内充满油，内油腔和高压室间的压力达到平衡的时候，止回阀球就在止回阀弹簧的压力下重新关闭，高压室又成为一个封闭的油腔。这种方式，通过借助于机油
1. 球头柱塞
2. 固定夹
3. 外壳
4. 柱塞
5. 内油腔
6. 充油孔