发动机凸轮轴磨损原因分析及修复方案
利用TQC原理解决摩托车发动机凸轮轴磨损
利用TQC原理解决摩托车发动机凸轮轴磨损摘要：本文针对市场反馈发动机凸轮轴磨损现象，利用TQC原理，从几方面排除与查找产生发动机凸轮轴早期磨损的原因，对分析因素做实际验证，证明了磨损的主要原因为凸轮材质的选用欠佳及配偶件摇臂的精度不良导致。
关键词：TQC；凸轮轴；摇臂；异常磨损；工艺改善；验证前言：凸轮轴是发动机配气机构中的主要零件，它的主要作用是保证进排气阀按照一定的时间开启和关闭。
凸轮在工作过程中除受到一定的弯曲和扭转载荷外，主要是凸轮的型线表面承受交变的挤压应力和配偶的摇臂的相互运动摩擦。
凸轮轴的主要失效型式是凸轮表面因交变挤压应力作用产生的麻点或表面剥落现象。
所以要求凸轮轴具有较好的强度和刚度意外，更主要的是具有良好的耐接触和耐磨损性能。
搭载L YM149MG发动机的T110弯梁摩托车曾经荣获2007年度中国弯梁车年度车型，在摩托车领域享有较高的声誉，随着产量的不断扩大，市场反馈一定数量的发动机出现气缸头异响、凸轮轴和摇臂磨损异常的现象，影响到整车销售和企业的形象。
1.现状把握：对市场反馈做统计，故障发生期都为车辆行驶里程7000km以内，属于早期磨损。
2.原因查找与分析针对凸轮轴早期磨损实施市场调查和要因讨论，按照TQC的原理，从人、机、料、法、环五个方面逐一进行排查分析：人方面主要是检查：用户日常维护不当和使用劣质机油油品，通过市场用户走访，确定不是要因；机方面主要是检查：凸轮、摇臂加工不良、凸轮、摇臂热处理金相组织不良、机油泵工作不良和油道堵塞，通过调查分析、试验再现和用户跟踪，发现凸轮和摇臂表面粗糙度检查，摇臂R面的直线度、平行度调查显示直线度超差会引起接触比压加大，易导致磨损故障发生；料方面主要是检查：材质选用不良、缸头加工精度平行度差和气门弹簧弹力超大，发现凸轮材质有差异，不一样的材质使用的热处理方式导致金相硬度的不同，对耐磨性影响较大；法方面主要是检查：未按照作业要求调整正时、气门间隙和油封装配不良，导致供油压力不足，未发现成因；环方面主要是检查：气候湿度较大、寒冷地区温差大，未发现成因。
凸轮轴的拆装与检修实施方案
凸轮轴的拆装与检修实施方案凸轮轴是发动机中非常重要的零部件之一，主要作用是带动曲轴旋转。
它不仅关系到发动机运转稳定性和振动情况，还关系到发动机的结构是否合理。
若凸轮轴损坏到一定程度，则将会影响发动机的工作效率，甚至会造成重大事故，因此凸轮轴质量是发动机正常运转中至关重要的一环。
凸轮轴的损坏主要表现在缸体与凸轮轴之间出现磨损、断裂、变形、泄漏、疲劳损伤、冲击损伤等故障。
随着发动机技术发展和对零件精度要求的不断提高，零件装配精度要求越来越高。
因此零件的装配质量和精度会直接影响发动机的正常运转，进而影响发动机工作性能和生产效率。
1、检查项目检查发动机各部位，看有无异常磨损，油路有无漏油，有无漏水现象。
发动机各部位连接处有无泄漏现象。
凸轮轴旋转是否灵活。
曲轴转角是否准确，有无扭转变形现象，有无偏磨的现象。
轴承间隙是否合理均匀。
油封应符合要求，油封应具有良好弹性和强度等性能要求。
2、检修方法对损坏的凸轮轴，应先拆卸缸体，再拆凸轮轴；对损坏的凸轮轴，要先拆缸活塞、活塞环、凸轮轴承，再拆缸体，然后再拆主轴承，最后装曲轴箱盖。
由于凸轮轴在整个制造和装配过程中易发生变形和锈蚀，所以在使用中要注意经常检查和更换磨损零件。
尤其是缸体与凸轮轴之间装配时要经常注意以下几点：①对装配好的凸轮轴要及时进行装配检验（一般按使用寿命要求进行检验）。
②安装好凸轮轴后，要及时对凸轮轴进行润滑和清洗，防止润滑油溅入发动机的每个角落造成润滑不良，从而引起燃烧不良或机后爆燃。
③为了保证发动机在运行的过程中不出现抖动现象（如温度升高或油温下降等）以及磨损情况产生，应定期对缸体与凸轮轴进行检查润滑油质量（对润滑油应进行粘度测试),及时调整机油用量和使用周期（如每1000小时更换机油用量）等；④为了消除缸体与凸轮轴之间由于装配误差所引起的振动、噪音和震动，应定期对凸轮轴进行振动测试、噪声检测及振动检测等；⑤为了保证气门间隙在合理范围内（一般为0.8~1.0 mm)(图1-2),并使气门间隙保持在正常范围内及工作状态下都能保持在规定值；⑥为了确保进气歧管与凸轮轴能够保持良好的油膜状态以及减少汽缸与缸体之间的摩擦声，应定期对活塞、活塞环等零件进行润滑和清洗。
某型柴油机凸轮异常磨损原因分析
图1燃油凸轮磨损拆下异常磨损的燃油凸轮进行详细检查，发现燃油凸轮磨损集中在喷油器开启阶段，磨损处沿圆周方向长度25mm左右，磨损面宽度与滚轮宽度基本相同。
但在同一工作面的滚轮表面却无任何损伤。
2故障原因分析排查通常导致燃油凸轮异常磨损的原因，有以下原因：①凸轮与滚轮之间无润滑来油，形成干摩擦；②滑油系统清洁度差，异物造成磨损；———————————————————————作者简介:徐武（1971-），男，陕西咸阳人，本科，高级工程师，研究方向为机械设计制造及自动化；胡明翔（通讯作者）（1992-），男，山西朔州人，本科，工程师，研究方向为内燃机设计。
（具体见图2），图中阴影曲线部分为故障件凸轮型线。
所以不排除凸轮型线偏差造成凸轮磨损的可能。
由于凸轮在使用过程中发生磨损，为查明原因，对同一批次的库存燃油凸轮进行测量得到同样不符合图纸要求的型线尺寸，非同批次检查结果表明凸轮型线符合图纸要求，见图3。
2.5对其它影响凸轮与滚轮之间贴合的相关尺寸进行检查根据凸轮专利方图纸进行其它相关尺寸的检查，检测结果如表2。
从检测结果看，全部合格，可以排除影响凸轮与滚轮之间贴合的尺寸超差引起凸轮工作面异常磨损。
凸轮材料、尺寸及表面硬度直接影响柴油机的可靠性，对于设计定型的柴油机，机需要重点针对凸轮材料、过程的监管，特别是加强对原材料采购的质量控制和凸轮型线加工及热处理的过程检验，类故障的发生。
参考文献:[1]柴油机排烟异常的分析与诊断（11）：28.[2]韩自朴.8240ZJ[J].内燃机车，1993：[3]张河.CAT-C9备管理与维修，2019图2故障件凸轮型线图3库存件凸轮型线序号检测项目要求值实测值1 2 3 4 5 6 7 8凸轮工作面与内孔轴线的平行度凸轮基圆表面圆柱度凸轮工作面的表面粗糙度凸轮哈夫面平面度凸轮工作面的直线度起始点和终点的角度误差凸轮基圆内径凸轮基圆外径0.005mm0.050mm0.40μm0.020mm0.005mm±30′Φ125K6+0.04-0.021mmR95±0.5mm0.002mm0.025mm0.25μm0.015mm0.005mm18′X向Φ124.99mmY向Φ124.99mmR95.05mm表2检测结果图4正常凸轮受力图5故障凸轮受力F1F3F2F1。
奔驰272发动机凸轮轴和曲轴相关故障原因
奔驰272发动机凸轮轴和曲轴相关故障原
因
在奔驰272发动机中，凸轮轴和曲轴是两个非常重要的零部件，它们的故障可能会导致发动机运行不稳定甚至无法正常工作。
下面将介绍一些与奔驰272发动机凸轮轴和曲轴相关的故障原因。
1. 润滑不良：发动机凸轮轴和曲轴需要良好的润滑才能正常工作。
如果发动机油泵无法提供足够的油压，或者机油中含有杂质导致润滑不良，凸轮轴和曲轴的磨损会加剧，进而导致故障。
2. 零部件老化：随着使用时间的增加，凸轮轴和曲轴也会逐渐老化。
这可能导致它们的尺寸失调，表面粗糙或者产生裂纹，进而引发故障。
3. 过热：高温环境会导致发动机凸轮轴和曲轴因热胀冷缩而受损。
如果发动机冷却系统存在问题，导致温度过高，凸轮轴和曲轴的故障风险也会增加。
4. 其他零部件故障：奔驰272发动机的凸轮轴和曲轴与其他零部件有着紧密的联系。
如果其他零部件存在故障，例如活塞环损坏、气门控制单元故障等，这些问题可能会传导到凸轮轴和曲轴上，导致其出现故障。
奔驰272发动机凸轮轴和曲轴的故障原因可能包括润滑不良、零部件老化、过热以及其他零部件故障。
为了减少这些故障的发生，定期进行发动机保养和维修，保证油品的质量和更换周期，检查冷却系统以及其他零部件的正常工作状态都是非常重要的。
摇臂轴的检修凸轮轴的磨损
维修不当
维修过程中，凸轮轴装配 不当或安装不正确，也可 能导致凸轮轴的磨损。
凸轮轴磨损的影响
发动机性能下降
凸轮轴磨损可能导致发动机性能 下降，如功率、扭矩降低等。
燃油经济性变差
由于发动机性能下降，为了维持所 需的功率和转速，需要增加燃油供 给量，从而导致燃油经济性变差。
排放增加
凸轮轴磨损可能导致发动机燃烧不 充分，进而增加有害气体排放。
凸轮轴磨损的预防措施
定期检查润滑系统
确保润滑系统工作正常，定期更换机油和清 洗润滑油路。
定期维修保养
按照厂家推荐的维修保养周期，定期对发动 机进行维修保养。
避免发动机过载
合理使用发动机，避免长时间超载运转。
使用高品质的机油和燃油
选择高品质的机油和燃油，以减少对发动机 的损害。
04
摇臂轴检修与凸轮轴磨损的关系
凸轮轴旋转时，各缸的进、排气门由摇臂、挺柱和凸轮共同控制开启和关闭，实现 发动机气缸的进气、压缩、做功和排气。
摇臂轴检修的重要性
摇臂轴是发动机配气机构中的重要部件，其工作状态直接影响发动机的 性能和可靠性。
定期对摇臂轴进行检修，可以及时发现和解决潜在的故障和问题，避免 因部件损坏而导致发动机大修或更换部件，从而延长发动机的使用寿命。
摇臂轴检修对凸轮轴磨损的影响
摇臂轴检修能够及时发现凸轮 轴的磨损情况，避免因磨损过 度而导致的机械故障。
通过定期检修，可以及时更换 磨损的凸轮轴，保证发动机的 正常运转。
检修过程中，可以检查凸轮轴 的润滑情况，确保润滑系统正 常工作，降低磨损风险。源自凸轮轴磨损对摇臂轴检修的影响
凸轮轴磨损可能导致发动机性能 下降，增加机械故障的风险，从 而增加摇臂轴检修的频率和难度。
踏板车凸轮轴磨损解决方法
踏板车凸轮轴磨损解决方法1.引言1.1 概述概述踏板车的凸轮轴是发动机中重要的零部件之一，其作用是驱动气门进行开闭。
由于凸轮轴长期运转，常受到高温高压环境的影响，容易出现磨损现象。
凸轮轴的磨损不仅会影响发动机的正常工作，还会影响踏板车的性能和经济性。
为了解决凸轮轴磨损问题，本文将介绍一些有效的解决方法。
本文首先将介绍凸轮轴磨损的原因，包括使用时间长、润滑不良、材质品质差等方面的因素。
然后，将探讨凸轮轴磨损对踏板车的影响，如功率下降、油耗增加、噪音变大等方面的问题。
最后，将提出两种解决凸轮轴磨损问题的具体方法，包括定期维护保养和更换高品质的凸轮轴。
通过本文的介绍，读者将能够全面了解凸轮轴磨损问题，并学会采取适当的解决方法。
希望通过本文的参考，读者能够更好地保护踏板车的凸轮轴，延长其使用寿命，提高踏板车的性能和经济性。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：在本文中，将从两个方面探讨踏板车凸轮轴磨损的解决方法。
首先，将介绍凸轮轴磨损的原因，分析出导致凸轮轴磨损的主要因素。
其次，将分析凸轮轴磨损对踏板车的影响，包括车辆性能下降、燃油消耗增加等问题。
最后，将提出两种解决凸轮轴磨损的方法，并对它们的可行性和效果进行评估。
通过本文的阐述，读者将能够了解踏板车凸轮轴磨损的原因和影响，并能够根据自身情况选择适合的解决方法，延长踏板车的使用寿命。
1.3 目的目的部分的内容可以写成以下这样：目的部分旨在介绍本文的主要目标和宗旨。
本文旨在探讨踏板车凸轮轴磨损的解决方法，并提供一些实用的指导和建议。
主要目的是帮助读者了解凸轮轴磨损的原因和影响，并提供有效的解决方法，让读者能够更好地维护和保养自己的踏板车，延长其使用寿命。
通过本文的阅读，读者将能够了解凸轮轴的重要性以及如何正确处理凸轮轴磨损问题。
同时，读者也可以根据本文的建议，采取一些预防措施，减少凸轮轴的磨损，提高踏板车的性能和稳定性。
总之，本文的目的是为读者提供相关知识和经验，解决凸轮轴磨损问题，确保踏板车的正常运行和使用。
发动机凸轮轴和挺柱磨损问题分析与解决
发动机凸轮轴和挺柱磨损问题分析与解决1、问题来源根据售后服务反馈山西某瓦斯发电站的发电机组的凸轮轴、挺柱磨损，影响机组可靠运行，请求协助分析查找原因。
目测问题凸轮轴上有磨擦痕迹，手触稍有手感,B列进气凸轮轴磨损明显，A列进、排气凸轮均有磨损。
挺柱有磨损痕迹，个别缸的挺柱磨损严重，底面有凹凸不平的凹坑，面积约占整个底面面积的35％。
2、初步分析挺柱和凸轮轴是发动机零部件中受冲击载荷较大的摩擦传动副，且运行环境较恶劣。
从挺柱表面出现的失效情况来分析，有两种可能：（1）因挺柱和凸轮轴高速运转，接触部分传递较大负载，或者润滑、冷却条件不足，导致接触部分积热严重，局部油膜被破坏，使凸轮轴和挺柱发生冷焊粘连在一起。
由于发动机持续运转，又使粘联在一起的金属发生撕裂剥离。
（2）因挺柱和凸轮轴长期受冲击性大负载，挺柱和凸轮轴表面容易出现金属疲劳，从而在硬度相对软的零件上出现脱落，形成麻点、凹坑。
分析实物的情况，初步认为，是由于冷却、润滑不足导致的。
3、具体分析润滑、冷却挺柱和凸轮轴的机油来源有两种途径：（1）顶部落油冷却：挺柱下部有3个φ6出油孔，机油从气缸盖上推杆孔流出，落到挺柱中间孔内，然后从3个小孔溢出，落到凸轮轴表面；（2）冷却喷嘴强制冷却：冷却喷嘴上有2组φ1.1油孔，油从小孔中喷出，打在机体壁上,形成油雾或者飞溅到挺柱和凸轮轴上。
3.1顶部落油冷却3.1.1复核问题挺柱用游标卡尺量得挺柱出口孔下部到底面的距离约为13（见图1），从机体图纸上量的：用于挺柱导向的下端面距离凸轮轴41.26（见图2）。
凸轮轴基圆直径φ43.5，凸轮轴最大升程8.12。
43.5/2+8.12+13＝42.87＞41.26图1所以，在最大升程时，挺柱的出油孔是被机体堵住的，且由于3个出油孔是沿径向均布的，所以，3个出油孔都是被堵住的。
图2查看凸轮轴的升程表，发现角度51°时，升程为6.63231；105°时，升程为6.63231，所以凸轮轴在转动360°中有54°，是没有或者很少的机油，从顶部落下冷却、润滑凸轮轴接触部位。
船用中速柴油机凸轮轴故障原因及分析
一、柴油机凸轮轴定义与应用船舶柴油机中的凸轮轴是仅次于曲轴轴系的重要基础轴类传动部件，凸轮轴的组成主要由进排气凸轮、偏心轮、支承轴颈、以及凸轮轴驱动齿轮等组成；凸轮轴主要作用是控制柴油机进气阀、排气阀的开合动作，喷油器起喷正时，以及空气分配器的驱动，附加带动调速器等其他附件的传动轮做同步运动，为燃烧室正常工作提供先决条件[1]。
二、引起船用柴油机凸轮轴系统故障的主要原因凸轮轴故障现象主要有凸轮轴工作面点蚀、磨损、塑性变形，凸轮轴表面裂纹和凸轮轴整体弯曲变形等，而引起凸轮轴故障有多种原因，现总结归纳船用凸轮轴故障原因主要从三个重要环节进行原因分析：第一方面是从加工制造环节和凸轮轴结构形式的选用进行分析。
图1 凸轮轴剖视图众所周知，凸轮，见图1，应该保证具有很高的轮廓精准度，相位角度、良好的耐磨性、工作表面较小的表面粗糙度以及足够的刚度和抗冲击能力。
第二方面是从安装环节进行分析，为保证凸轮轴在整个柴油机系统中能够可靠工作，安装工艺同样不可忽视，凸轮轴各配合部件要严格按照柴油机技术规格书中凸轮轴规定的装配尺寸公差来进行安装，比如：止推片调整轴向间隙；力矩扳手按标准值紧定螺栓；确保齿轮和凸轮轴锥面清洁和干燥；凸轮轴转速正时轮附件齿后的第一个齿的中心线应准确对准主转速正时传感器的中心线；安装凸轮轴时曲轴和凸轮轴正时定位销的找正方法。
第三方面是从凸轮轴日常管理进行分析，柴油机管理人员落实检查制度不到位，仅仅存在于检查燃油、滑油、冷却水、更换滤芯滤器、各油路水路阀门位置、主机系统供电等日常启机环节，对凸轮轴道门盖内部情况长时间疏于观察。
所以一旦出现柴油机动力衰减伴随油耗增加因凸轮轴导致此现象时，往往更换意义大于修复。
原因还有以下方面：（1）故障原因判断失误或者仅调整气阀间隙和喷油正时后继续使用，凸轮表面长时间工作加剧磨损。
（2）在润滑系统原因的情况下，因为凸轮轴部位基本处于在整体润滑系统中较为劣势的位置，即使是进行设计的液体动压润滑机构，在启动、停车或载荷剧烈变动时，也会短时间处于局部边界摩擦状态[2]。
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发动机凸轮轴磨损原因分析及修复方案
1.柴油发动机凸轮轴磨损原因及背景：
凸轮工作面磨损：当凸轮轴在额定转速时，线速度高达1. 3 m/s，在驱动柱塞上行的供油过程，受燃油压缩压力和弹簧压力的影响，凸轮表面所受摩擦力和压力都相当大，当转过死点后，凸轮反面承受弹力的冲击，因此，凸轮两侧出现不同程度的磨损，特别是凸轮升程一侧，除磨损外，并有点状疲劳麻坑。
当凸轮磨损达0.3 mm后，将明显影响供油时间的精确性和喷油延续角，造成发动机着火不好，动力性和经济性下降。
当凸轮表面出现麻坑，表面粗糙度下降后，若继续使用将加速磨损。
油泵组装时，如果推杆在组装过程中出现轴线偏斜，将导致滚轮与凸轮轴凸轮不是线接触，而是出现了点接触，致使受力不均，引起滚轮滚动不畅，导致滚轮与凸轮工作面磨损加剧。
喷油泵下体与凸轮采用压力润滑，通过空心螺栓、供油小铜管、接头体给泵下体进行供油，润滑凸轮和滚轮，由于空心螺栓、供油小铜管和接头体的堵塞往往造成供油不畅，凸轮和滚轮产生的热量不能及时散失，最初导致凸轮和滚轮拉伤，滚轮铜套磨损超限，滚轮在凸轮上滚动造成对滚轮的冲击，加剧铜套和定位销的磨损，有时造成铜套抱死在销轴上。
滚轮和凸轮发生滑动摩擦，表现为滚轮形成不规则的椭圆和凸轮顶部严重损坏。
2. 索雷工业碳纳米聚合物材料修复柴油发动机凸轮轴磨损应用背景
（1）企业合作背景
”裕强号“运输船是国内散货船，是用以装载无包装的大宗货物的船舶。
主要运送煤炭、矿砂、谷物、化肥、水泥、钢铁等散装物资。
这种船大都为单甲板，舱内不设支柱，但设有隔板，用以防止在风浪中运行的舱内货物错位，又称散装货船。
2017年12月5日，索雷技术工程师到达企业制定港口针对该船的柴油发电机凸轮轴磨损部位进行修复，只用了5小时完成整个修复工作。
（2）索雷工业碳纳米聚和物材料修复柴油发动机凸轮轴磨损过程
根据凸轮轴实际磨损尺寸及配合特性等，利用索雷《工装修复工艺》现场实施磨损部位修复，保证配合同轴度要求前提下同时避免补焊中常见的热应力、变形、断裂等问题。
现场修复步骤如下：
①对凸轮轴磨损部位进行烤油处理；
②对磨损位置进行打麻点支撑；
③打磨并清洗待修复表面，使之符合《索雷工装修复工艺》要求；
④调和并涂抹碳纳米聚合物SD7101H材料，用剖分式凸轮作为工装修复成型；
⑤材料固化，加热固化2小时，二次进行表面处理后涂抹材料；
⑥按装配要求安装凸轮并保证凸轮的位置和方向，确保修复后的使用效果。
柴油发动机凸轮轴磨损在线修复案例展示：。