康明斯發電機組氣門傳動組的結構和作用
發布時間：2023-10-08 點擊：150
康明斯發電機組配氣機構的功用是按照柴油發電機的工作順序，定時地開啟和關閉進、排氣門，以保證可燃混合氣或新鮮空氣得以及時進入氣缸，并把燃燒后生成的廢氣及時排出氣缸。配氣機構包括氣門組和氣門傳動組。氣門組包括進氣門、排氣門、氣門彈簧等元件，它的作用是維持氣門的關閉。氣門傳動組包括正時鏈輪或正時帶輪、正時鏈條或正時帶、進氣凸輪軸、排氣凸輪軸等元件，它的功用是定時驅動氣門開啟，并保證氣門有足夠的開度和持續開啟時間。
康明斯氣門傳動主要為凸輪軸及其驅動裝置。包括隨動臂、推桿、搖臂軸以及丁字壓板等。氣門傳動能保證按一定的配氣相位及時開閉進氣門和排氣門，并保證有足夠的開度。
1、康明斯凸輪軸
凸輪軸的結構是直接影響柴油發電機性能的關鍵零件之一。近年來康明斯公司通過對凸輪軸的改進，使康明斯發電機組性能有了一個飛躍的提高，形成了目前6bt系列康明斯發電機組凸輪軸的兩種形式，即大凸輪軸和小凸輪軸兩種。大凸輪軸的軸頸為63.5mm，小凸輪軸的軸頸為5.8mm。大凸輪軸又因康明斯發電機組某些結構的改變而分為ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ、ⅵ等型，目前國產的為ⅰ型。由于大凸輪軸噴油持續期較短，噴油壓力較高，燃燒較為完全，能改善燃燒經濟性，降低排氣溫度并可消除凸輪軸彎曲變形，因此近年來生產的6bt系列康明斯發電機組已全部采用大凸輪軸。我國生產的重慶康明斯k19系列康明斯發電機組凸輪軸位于氣缸體頂部。這樣使得推桿較6bt系列康明斯發電機組的短、重量輕，提高了配氣機構的剛度，減少了慣性。
6bt系列康明斯發電機組凸輪軸為7個軸頸的全支撐結構。凸輪軸上共有18個凸輪，其中有6個由幾段圓弧組成的噴油器的驅動凸輪，12個控制進、排氣門開閉的桃形凸輪，凸輪軸的前端裝有正時齒輪，直接和曲軸上的正時齒輪合，間隙為0.10～0.40mm。凸輪軸的止推裝置有兩種，一種是止推板，軸向駕校為0.03～0.13mm；另一種是凸輪軸軸承支撐，間隙為0.20～0.33mm。
凸輪軸共有七道輪軸勁，每道凸輪軸勁中部有環形槽與氣缸壁上的機油想通，機油由油道進入以潤滑凸輪軸勁。凸輪軸襯套內徑尺寸相同，而壁厚有兩種；一種是薄壁襯套，壁厚味1.59mm；另一種是厚壁襯套（大凸輪軸機型上用厚壁襯套），壁厚味2.38mm。凸輪軸（大凸輪軸機型）的七個襯套與三種規格。在第七道襯套上有一個定位缺口，安裝時應朝下，對準缸體上的油孔。
2、康明斯凸輪從動件總成
由于滾輪可在凸輪上滾動，故磨損較小。隨動臂上的滾輪選用含鉻合金鋼制成，并經淬火。回火處理，其硬度保持在hrc61～hrc64。
3、康明斯推桿和搖臂
推桿是一個中空的鋼桿，使往復慣性減小，其上端有凹窩，頂在搖臂后端調整螺栓的圓頭上，推桿的下端是圓頭，在隨臂上的凹坑里。每缸有進氣、排氣、噴油器推桿各一根。噴油器推桿的外徑比氣門推桿的外徑大。噴油器推桿外徑可以是19.05mm，也可以是16.67mm。氣門推桿外徑為15.88mm。大凸輪ntc-400型康明斯發電機組為16.66mm。氣門推桿比噴油推桿長1.78mm。
康明斯發電機組帶放氣結構時，排氣門推桿裝有肩環，放棄時肩環使推桿升起，打開排氣門。無放氣結構的機型，排氣門推桿上無肩環，進排氣門推桿是相同的。
在氣缸蓋的上面裝有搖臂室，六個氣缸共有三個搖臂室。在第五、六缸的搖臂蓋上設有曲軸箱通氣管總成。兩個氣缸的進、排氣門的四個搖臂連同兩個控制噴油器柱塞的搖臂都裝在同一根搖臂軸上。進、排氣門搖臂的前端壓在丁字壓板橫臂的中間，搖臂的后端裝有調整螺栓和鎖緊螺母，用來調整氣門間隙。
4、康明斯丁字壓板（十字頭）
丁字壓板（氣門板）的作用是實現使用一個搖臂操縱龍崗氣門。在氣缸蓋上每一對進、排氣門之間有一圓柱，圓柱上套有一個十字形的架，稱為丁字壓板。丁字壓板裝有導桿上，搖臂前端壓在丁字壓板中央，丁字壓板的橫臂同時壓在兩桿氣門桿上，丁字壓板橫臂的一端裝有調整螺栓和鎖緊螺母，用來調整丁字壓板橫臂的兩端，使之能和兩個氣門桿端同時確實貼合，從而保證連桿氣門同時開閉。
凸輪從動滾輪有鼓形的和球面的兩種，均可裝到ktta系列康明斯發電機組上。
ktta系列康明斯發電機組采用了可以更換的凸輪從動球窩。這種球窩可使機油潤滑滾輪、滾輪銷和推桿。在前面和噴油從動搖臂上的球窩是可以互換的。球窩有過盈量壓入搖臂內。
5、康明斯液壓挺柱
柴油發電機工作時，溫度變化大，由于熱脹冷縮的原因，在柴油發電機冷態時，需要在氣門桿尾端留有間隙，以補償氣門受熱后的膨脹量。為此，在常溫裝配柴油發電機時，在氣門桿尾端預留一定的間隙，此間隙稱為氣門間隙。目前，柴油發電機通常采用液壓挺柱或氣門間隙調節器來調節氣門間隙。液壓挺柱上有進油口，它能利用來自機油泵的壓力機油自動改變長度。氣門間隙調節器使用于帶滾子搖臂的氣門傳動組中，其工作原理與液壓挺柱類似。
機油從氣缸蓋油道進入液壓挺柱的柱塞，在機油壓力的作用下，單向閥彈簧被壓縮，單向球閥被打開，機油立即充滿柱塞下的高壓油腔；單向球閥回位關閉，柱塞上升，消除氣門間隙。當配氣機構中的運動件磨損后，由于機油壓力保持一定，這時候在機油壓力的作用下，單向球閥打開，機油立即充滿柱塞下的高壓油腔，柱塞上升，氣門間隙自動補償。
6、康明斯正時帶和帶輪
柴油發電機正時帶或正時鏈條的主要作用是驅動柴油發電機的配氣機構，使柴油發電機進、排氣門在適當的時候開啟或關閉，以保證柴油發電機氣缸能夠正常地吸氣和排氣。在有些機型上，正時帶還帶動冷卻液泵轉動。，正時帶屬于橡膠部件，隨著柴油發電機工作時間的增加，正時帶和正時帶輪等都會發生磨損或老化，因此，在規定的周期內必須更換正時帶及附件。一旦正時帶發生跳齒或斷裂現象，柴油發電機則不能正常工作，便會出現怠速不穩、加速不良現象或甚至損壞柴油發電機。
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1、康明斯凸輪軸
凸輪軸的結構是直接影響柴油發電機性能的關鍵零件之一。近年來康明斯公司通過對凸輪軸的改進，使康明斯發電機組性能有了一個飛躍的提高，形成了目前6bt系列康明斯發電機組凸輪軸的兩種形式，即大凸輪軸和小凸輪軸兩種。大凸輪軸的軸頸為63.5mm，小凸輪軸的軸頸為5.8mm。大凸輪軸又因康明斯發電機組某些結構的改變而分為ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ、ⅵ等型，目前國產的為ⅰ型。由于大凸輪軸噴油持續期較短，噴油壓力較高，燃燒較為完全，能改善燃燒經濟性，降低排氣溫度并可消除凸輪軸彎曲變形，因此近年來生產的6bt系列康明斯發電機組已全部采用大凸輪軸。我國生產的重慶康明斯k19系列康明斯發電機組凸輪軸位于氣缸體頂部。這樣使得推桿較6bt系列康明斯發電機組的短、重量輕，提高了配氣機構的剛度，減少了慣性。
6bt系列康明斯發電機組凸輪軸為7個軸頸的全支撐結構。凸輪軸上共有18個凸輪，其中有6個由幾段圓弧組成的噴油器的驅動凸輪，12個控制進、排氣門開閉的桃形凸輪，凸輪軸的前端裝有正時齒輪，直接和曲軸上的正時齒輪合，間隙為0.10～0.40mm。凸輪軸的止推裝置有兩種，一種是止推板，軸向駕校為0.03～0.13mm；另一種是凸輪軸軸承支撐，間隙為0.20～0.33mm。
凸輪軸共有七道輪軸勁，每道凸輪軸勁中部有環形槽與氣缸壁上的機油想通，機油由油道進入以潤滑凸輪軸勁。凸輪軸襯套內徑尺寸相同，而壁厚有兩種；一種是薄壁襯套，壁厚味1.59mm；另一種是厚壁襯套（大凸輪軸機型上用厚壁襯套），壁厚味2.38mm。凸輪軸（大凸輪軸機型）的七個襯套與三種規格。在第七道襯套上有一個定位缺口，安裝時應朝下，對準缸體上的油孔。
2、康明斯凸輪從動件總成
由于滾輪可在凸輪上滾動，故磨損較小。隨動臂上的滾輪選用含鉻合金鋼制成，并經淬火。回火處理，其硬度保持在hrc61～hrc64。
3、康明斯推桿和搖臂
推桿是一個中空的鋼桿，使往復慣性減小，其上端有凹窩，頂在搖臂后端調整螺栓的圓頭上，推桿的下端是圓頭，在隨臂上的凹坑里。每缸有進氣、排氣、噴油器推桿各一根。噴油器推桿的外徑比氣門推桿的外徑大。噴油器推桿外徑可以是19.05mm，也可以是16.67mm。氣門推桿外徑為15.88mm。大凸輪ntc-400型康明斯發電機組為16.66mm。氣門推桿比噴油推桿長1.78mm。
康明斯發電機組帶放氣結構時，排氣門推桿裝有肩環，放棄時肩環使推桿升起，打開排氣門。無放氣結構的機型，排氣門推桿上無肩環，進排氣門推桿是相同的。
在氣缸蓋的上面裝有搖臂室，六個氣缸共有三個搖臂室。在第五、六缸的搖臂蓋上設有曲軸箱通氣管總成。兩個氣缸的進、排氣門的四個搖臂連同兩個控制噴油器柱塞的搖臂都裝在同一根搖臂軸上。進、排氣門搖臂的前端壓在丁字壓板橫臂的中間，搖臂的后端裝有調整螺栓和鎖緊螺母，用來調整氣門間隙。
4、康明斯丁字壓板（十字頭）
丁字壓板（氣門板）的作用是實現使用一個搖臂操縱龍崗氣門。在氣缸蓋上每一對進、排氣門之間有一圓柱，圓柱上套有一個十字形的架，稱為丁字壓板。丁字壓板裝有導桿上，搖臂前端壓在丁字壓板中央，丁字壓板的橫臂同時壓在兩桿氣門桿上，丁字壓板橫臂的一端裝有調整螺栓和鎖緊螺母，用來調整丁字壓板橫臂的兩端，使之能和兩個氣門桿端同時確實貼合，從而保證連桿氣門同時開閉。
凸輪從動滾輪有鼓形的和球面的兩種，均可裝到ktta系列康明斯發電機組上。
ktta系列康明斯發電機組采用了可以更換的凸輪從動球窩。這種球窩可使機油潤滑滾輪、滾輪銷和推桿。在前面和噴油從動搖臂上的球窩是可以互換的。球窩有過盈量壓入搖臂內。
5、康明斯液壓挺柱
柴油發電機工作時，溫度變化大，由于熱脹冷縮的原因，在柴油發電機冷態時，需要在氣門桿尾端留有間隙，以補償氣門受熱后的膨脹量。為此，在常溫裝配柴油發電機時，在氣門桿尾端預留一定的間隙，此間隙稱為氣門間隙。目前，柴油發電機通常采用液壓挺柱或氣門間隙調節器來調節氣門間隙。液壓挺柱上有進油口，它能利用來自機油泵的壓力機油自動改變長度。氣門間隙調節器使用于帶滾子搖臂的氣門傳動組中，其工作原理與液壓挺柱類似。
機油從氣缸蓋油道進入液壓挺柱的柱塞，在機油壓力的作用下，單向閥彈簧被壓縮，單向球閥被打開，機油立即充滿柱塞下的高壓油腔；單向球閥回位關閉，柱塞上升，消除氣門間隙。當配氣機構中的運動件磨損后，由于機油壓力保持一定，這時候在機油壓力的作用下，單向球閥打開，機油立即充滿柱塞下的高壓油腔，柱塞上升，氣門間隙自動補償。
6、康明斯正時帶和帶輪
柴油發電機正時帶或正時鏈條的主要作用是驅動柴油發電機的配氣機構，使柴油發電機進、排氣門在適當的時候開啟或關閉，以保證柴油發電機氣缸能夠正常地吸氣和排氣。在有些機型上，正時帶還帶動冷卻液泵轉動。，正時帶屬于橡膠部件，隨著柴油發電機工作時間的增加，正時帶和正時帶輪等都會發生磨損或老化，因此，在規定的周期內必須更換正時帶及附件。一旦正時帶發生跳齒或斷裂現象，柴油發電機則不能正常工作，便會出現怠速不穩、加速不良現象或甚至損壞柴油發電機。
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