KTM640发动机凸轮轴及摇臂磨损故障分析

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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。

浅谈气门摇臂与凸轮轴检修要点

万方数据图４气门摇臂Ｒ圆弧面正常的磨损痕迹图５气门摇臂圆弧接触面上一字形磨损痕迹排气门摇臂Ｒ圆弧面实际接触宽度分别为：１２．１４ｍｍ、１１．４２ｍｍ。

这样只要测量气门摇臂Ｒ圆弧面的实际接触宽度，即可间接知道凸轮型线的磨损量，可视情予以更换。

ｃ）若需要更换气门摇臂，必须将新旧气门摇臂用摇臂轴孔穿在一起，注意检查比较摇臂与凸轮轴接触的Ｒ圆弧面至气门间隙调整螺钉之间的夹角，如图６所示。

如果相差过大，则不能使用，否则会影响气门正常开闭，并产生噪声。

图６Ｒ圆弧面至气门间隙调整螺钉之间的夹角ｄ）更换或安装摇臂轴时，需涂适量机油于摇臂轴外圆面上，同时注意将摇臂轴有螺纹的一端向外侧装配，如图７所示。

在某些车型结构中，摇臂座上的定位销长度不一，如图８所示，在装配时不能出错，因为ＣＢｌ２５Ｔ款装定位销偏长的一端是隔离润滑油道，装配错误会影响润滑油的正常流通。

ｅ）凸轮轴是配气机构中的重要驱动件，由它来按照配气相位定时地开启和关闭进、排气门。

检测时，可将凸轮轴装于专用偏摆仪上，以凸轮轴两端的顶针孔定位，并使百分表测头置于凸轮轴基圆上，旋转凸轮轴约１６０。

，察看百分表测头在基圆面上的跳动数值，用最大值减去最小值，即是该凸轮轴基圆的实际跳动值。

图７摇臂轴有螺纹的一端向外侧装配图８定位销长度不一ｆ）倘若有百分表，也可将磁性表座及百分表设法固定在化油器顶盖上（或车架的适当位置），凸轮轴两端装上衬套，装到气缸盖凸轮半圆弧槽内，使凸轮轴左端键槽朝向左缸进气日，将百分表测头搁到凸轮轴基圆部位约１ｍｍ的压缩行程（进、排气凸轮轮流测），并使百分表指针归零，以便于测量。

此时将凸轮轴左右转动各８０。

（因凸轮轴基圆包角不到１７０。

，故只能左右转动各８０。

），同时注意观察百分表指针的读数，小于０．０２ｍｍ为合格品，若其百分表指针的读数超过Ｏ．０８ｍｍ（即大于气门间隙值），凸轮轴基圆径向跳动过大，会引起难起动、怠速不稳和加速性能差等故障，可判断该凸轮轴基圆跳动严重超差，应予以更换。

发动机凸轮轴磨损原因分析及修复方案

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。

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。

凸轮轴磨损常见原因有

凸轮轴磨损常见原因有凸轮轴磨损的常见原因有以下几种：1.摩擦磨损：凸轮轴在引擎运转时与其他部件发生反复接触，例如气门、挺柱等。

由于引擎运转时的高温和高压，以及润滑系统的缺陷，会导致凸轮轴与其他部件之间的摩擦增大，从而引起磨损。

2.颗粒进入：引擎在工作过程中，会产生一些金属颗粒、灰尘等杂质，这些杂质可能会进入润滑系统。

如果杂质没有被过滤或排出，它们可能会在凸轮轴与其他部件接触的表面形成颗粒磨损。

3.润滑不良：润滑系统是保持凸轮轴和其他部件之间正常工作的关键。

如果润滑系统出现问题，例如油品质量劣化、油泵失效等，会导致凸轮轴与其他部件之间的摩擦增加，从而引起磨损。

4.装配不当：如果凸轮轴在装配过程中没有正确安装或调整，会导致凸轮轴与其他部件之间的不良接触。

例如，如果凸轮轴与气门座之间的间隙不正确，可能会造成凸轮轴受损。

5.使用环境恶劣：一些特殊使用环境，例如高温、高湿度、高尘埃等，会加速凸轮轴的磨损。

这是因为这些环境中的高温、高湿度和高尘埃会导致润滑系统的失效，从而增加凸轮轴与其他部件之间的摩擦。

6.过度使用：如果引擎在长时间内不间断地工作，凸轮轴的负荷会增加。

长时间的过度使用可能会导致凸轮轴受损。

7.材料质量问题：凸轮轴是由高强度材料制成的，例如合金钢。

如果材料质量不好，可能会导致凸轮轴的强度不足，从而容易发生磨损。

8.设计缺陷：如果凸轮轴的设计存在缺陷，例如凸轮形状不合理、凸轮轴结构不均匀等，可能会引起局部磨损。

为了延长凸轮轴的使用寿命，可以采取以下措施：- 定期更换引擎油和滤清器，保持润滑系统的正常工作。

- 防止杂质进入润滑系统，定期清洗和更换气门室盖、油底壳等部件。

- 定期检查凸轮轴的磨损程度，避免出现过度磨损。

- 选择合适的润滑油，确保其质量符合要求。

- 注意合理的引擎维护和保养，避免过度使用和材料质量问题。

- 提高环境条件，例如降低引擎的工作温度、减少尘埃的进入等。

总之，凸轮轴磨损的常见原因包括摩擦磨损、颗粒进入、润滑不良、装配不当、使用环境恶劣、过度使用、材料质量问题和设计缺陷。

凸轮轴异常磨损诊断与检修

凸轮轴异常磨损诊断与检修文/微　波一辆国产CL125—5虎型摩托车如图1所示行驶26 000多km，因用户误用劣质机油，造成气缸盖燃烧室及气门积炭严重，去维修站清除积炭，复装后起动发动机，试车基本正常。

但不到10天，用户来到维修站反映，左缸气门间隙声响偏大，调整后使用不久，异响故障依旧，其原因不明。

针对气门异响故障，维修工拆下左、右缸摇臂座详细检查发现，左缸凸轮轴磨损严重，而右缸凸轮轴磨损正常。

更换凸轮轴组件，调整好气门间隙，高速试车数十km后，左缸气门异响再现。

停车，检查凸轮轴的磨损情况，仍是左缸凸轮磨损严重如图2所示，且呈偏红色，说明该故障可能是缺少机油润滑所致。

装上新凸轮轴和正时链轮（暂不装左、右缸摇臂座组件），按电起动按扭，使发动机空转，观察凸轮轴左、右两端油孔的来油状况发现，右端出油孔出油正常，而左端出油孔无油冒出。

据此，可以初步判断曲轴箱左侧油路发生堵塞，要排除故障，只有分解发动机，拆下气缸盖、气缸体，检查曲轴箱上平面左右端的油孔及纸垫片，没有看到任何堵塞现象。

21056继续分解曲轴箱，仔细观察中发现，右曲轴箱上平面用于安装M6×135螺栓的M6螺纹已拉毛（该螺栓在气缸盖进气侧左面，用与气缸体预紧之用），不能起紧固作用，故该螺栓未装。

由于该M6螺纹孔与曲轴箱油道相贯通，不装M6×135螺栓，会使通往凸轮轴左侧的机油在油道贯通处失压。

分解曲轴箱发现，合箱垫片两侧面平面密封胶很多，且有多余密封胶堵塞在左曲轴箱铸件凹槽内φ1.5 mm的油孔如图3、4所示，造成无机油上到凸轮轴的左端，使左缸凸轮轴无机油润滑而严重磨损。

设法将该螺纹孔扩孔，设法镶上M6螺纹套并沾上505瞬间粘结剂，使螺纹套与曲轴箱体粘合24小时固化后，补装M6×135螺栓。

用小细针疏通左曲轴箱铸件凹槽φ1.5 mm 的油孔，更换曲轴箱垫片，在其垫片两侧面均匀涂上平面密封胶，复装所拆零件。

同时更换新凸轮轴及衬套，对好配气正时，调整进、排气门间隙。

凸轮轴及轴承异常磨损的原因分析与检修要点

，，
动其动力性和经济性就相应变差
，
。
凸
坏这时的凸轮轴气门摇臂凸轮轴轴
，
、、
损
。
轮轴磨损后发动机总是随着曲轴转速
的升高声音也随之变大倘若继续使
，。
承 ( 或衬套 ) 组成的运动摩擦副零件表
，
常使用时其润滑情况处于边界润滑
，。
R3 0 圆弧面，
● ●
关闭进排气门
、
。
凸轮升程磨损超过其
和弹性润滑状态如图 1所示
只要发动
，
；平行度A≤ 0 n 0 2 U 隹《
h矿
m m
珐
) 造成 R3 0 圆弧面
，，
1 5导
．
的原因是多方面的应在平时的使用和
，
在侥幸心理而懒得去排查要从点火系
，
或轴承的磨损凸轮轴及轴承磨损的原
。
足
、
润滑油道堵塞 ( 或部分堵塞 ) 机油
、
(1 )
凸轮升程开始工作
滤清器滤网堵塞 ( 或部分堵塞 ) 轴轴承或衬套磨损的原因还有
1
：
。
凸轮
凸轮轴热处理硬度不够或气门
5 C B l 2 5 T 款凸轮轴衬套内
．
、
外圆不
因有：使用的润滑油黏度太低或使用劣

发动机凸轮轴断裂失效分析和预防

———————————————————————作者简介:杨超林（1986-），男，广西柳州人，工程师，学士学位，研究方向为精密测量、发动机零部件理化检测及分析、检具管理等。

3断口微观分析(SEM)①对凸轮轴断口进行超声波清洗，并放置在日立S-3400N 钨灯丝扫描电子显微镜中观察A 区域的断口情②再通过日立S-3400N 钨灯丝扫描电子显微镜中观察B 区域裂口的情况，发现内有表面割痕，割痕区域占据断口横截面约1/2圆周范围，割痕有延伸至断口面（如图3）。

③将日立S-3400N 钨灯丝扫描电子显微镜放大倍数增加到800倍观察断口的其余区域，发现断口有解理断裂（脆性断裂）的形貌特征，可以判断凸轮轴为脆性断裂（如图4）。

4断口宏观与微观分析结论通过宏观与微观分析可见凸轮轴约占1/2断面的边缘区域存在打磨/锯伤割痕，且割痕较深，大于正常零件要求0.5mm ，约占1/4断面的边缘区域存在表面夹渣铸造缺A 区域宏观照片A 区域电镜照片图2A 区域宏观及放大示意图图1断口宏观分析照片B 区域宏观照片B 区域电镜照片图3B 区域宏观及放大示意图进一步加速凸轮轴断裂的诱因。

凸轮轴断口裂源区的表面打磨割伤痕迹会引起应力集中，加速初期裂纹的形成，渣铸造缺陷会加剧裂纹扩展，最终导致凸轮轴整体发生快速的解理断裂（脆性断裂）。

分析认为，大面积较深的打磨锯伤割痕是造成凸轮轴发生脆性断裂的诱因。

黑色箭头是裂纹扩展方向，详见图5。

其余性能检测硬度检测AFFRI LD300布氏硬度计对断裂凸轮轴硬度个检测点进行硬度检测，检测数据见表1，其硬度要求为207~262HBW，实测平均值为238.50HBW，检测结果合格。

金相检测Leica DMI3000M金相显微镜对做好的断口样件进行金相分析，对腐蚀前的断口样件进行放大所示，对照相关图谱可以样件的石墨类型为：脆断裂。

②断裂凸轮轴存在打磨/锯伤的现象，并超出打磨的要求，大面积较深的打磨/锯伤区域是本次凸轮轴断裂失效的主要原因，该原因主要是凸轮轴供应商对质量管控上的疏忽，未严格按照标准的要求进行打磨和修复作业。

凸轮摇臂异常磨损的分析与试验

图１示出某新型发动机的气门机构。在该发动机开发过程中，门机构异常磨损始终存在并具有气以下几个特点：
・
图２凸轮的异常磨损
摇臂上有明显的凹坑一尖角一凹坑的痕迹
（图３，见）且有发黄的迹痕。
作者筒介：夏奇松（９５）男，１７一，湖南省邵阳市人，工程师，士，要从事发动机的新品研发工作；ｉｑ１８１６ｃｒ。硕主ｘａｓ６＠２．ｏｎ
维普资讯
２００８年６月
料配对、］表面优化工艺【、３动应力ｊ润滑特性、］、窜
气『以及机油温度和机油品质等有关。将某新型发５
・凸轮上的失效形式表现为擦伤（图２；见）
收稿日期：２０ —９１；回日期：２０—５１０７０－０修０８０ —２
的喷油孔直径从１５ｍｍ减小到１２ｍｍ（图４，．．见）
良好附着性的氮化层、减磨作用的磷化层，异常有但磨损依然没有减轻。因此，究从以下几方面着手研解决凸轮一摇臂异常磨损的问题：制机油温度、控改善润滑条件和减少发动机窜气。目前在摩擦磨损问题研究分析中，验仍是主试
一
般地说，凸轮摇臂主要有２种磨损形式，］即
黏着磨损和疲劳磨损。前者引起擦伤，后者造成表面点蚀。由图２和图３看出，凸轮和摇臂失效形式

柴油机凸轮轴常见损伤及检修

柴油机凸轮轴常见损伤及检修作者：于秀艳来源：《农机使用与维修》2015年第05期摘要本文对柴油机凸轮轴主要损伤特点进行了介绍，对损伤的原因进行了分析，并对凸轮轴的检修方法进行了探讨，以期提高喷油泵凸轮轴的维修质量。

关键词喷油泵凸轮轴损伤检修柴油机凸轮轴有配气机构凸轮轴和喷油泵凸轮轴。

喷油泵凸轮轴使用中其损坏情况与配气机构中的凸轮轴大致相似，主要有凸轮型面磨损、凸轮轴弯曲等。

这些损伤将直接影响柴油机的配气正时、供油正时，影响柴油机正常工作质量，导致其他各缸超负荷工作，严重时损坏机体，影响行车安全。

因此，对凸轮表面损伤故障及时检修，降低故障发生率显得尤为迫切。

一、凸轮轴主要损伤1.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。

2.凸轮轴颈磨损：轴颈与滚珠轴承内圈是紧配合，一般不会磨损。

个别轴发生磨损后，使径向间隙增大，影响发动机的调速性能。

3.凸轮键槽磨损：一般不常见，个别情况是因安装传动轴套松动，以致运转时发生冲击，因而磨损。

磨损后，供油时间将落后。

4.凸轮轴折断：折断部位多在轴头锥形圆柱上。

这是因为制造时少量凸轮轴有内在缺陷，工作中疲劳磨损，最后导致断裂或因柱塞卡死或折断，使凸轮轴传动扭矩显著升高，超过凸轮轴的许可应力，因轴头锥形部位断面较小，易在此处出现折断。

凸轮轴的缺陷，以第一种为常见，其余三种较少遇到。

二、损伤原因1.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。

发动机凸轮轴异常磨损分析

Automobile Parts 2021.01069Analysis of Abnormal Wear of Engine Camshaft发动机凸轮轴异常磨损分析收稿日期:2020-07-21作者简介:刘高领(1982 ),男,硕士研究生,工程师,研究方向为发动机零部件开发㊂E -mail:gaoling.liu@㊂DOI :10.19466/ki.1674-1986.2021.01.014发动机凸轮轴异常磨损分析刘高领,韦锦易,翟克娇,姚博炜(柳州上汽汽车变速器有限公司柳东分公司,广西柳州545006)摘要:某型发动机在运行早期出现异响,经拆解发现凸轮轴存在异常磨损,从凸轮与挺柱的材质㊁硬度㊁凸轮轴型线等方面进行分析,得出凸轮轴与挺柱的偏心量设计不合理是凸轮轴磨损的主要原因㊂通过优化凸轮轴型线,变更挺柱设计,显著改善了凸轮轴的磨损情况㊂关键词:凸轮轴;异常磨损;气门挺柱中图分类号:U464.134Analysis of Abnormal Wear of Engine CamshaftLIU Gaoling,WEI Jinyi,ZHAI Kejiao,YAO Bowei(Liudong Branch,SAIC Liuzhou Automobile Transmission Co.,Ltd.,Liuzhou Guangxi 545006,China)Abstract :A certain type of engine appears abnormal noise in the early stage of operation,and abnormal wear of camshaft was found afterdisassembly.The material,hardness of CAM and tappet,camshaft profile line were analyzed.It is concluded that the main reason of cam-shaft wear is that the eccentricity design of camshaft and tappet is unreasonable.By optimizing the profile of camshaft and changing the designof tappet,the wear condition of camshaft is significantly improved.Keywords :Camshaft;Abnormal wear;Valve tappet0㊀引言配气机构是发动机的关键子系统,凸轮轴与挺柱作为配气机构中最重要的摩擦副,凸轮轴的故障直接影响到发动机的使用性能和工作可靠性[1]㊂凸轮轴的常见故障包括磨损㊁异响以及断裂等,而异响及断裂往往又同时伴随着早期磨损的发生㊂凸轮轴的磨损问题比较复杂,影响其磨损的原因较多,如凸轮轴与挺柱之间的材料硬度匹配㊁凸轮型线㊁挺柱结构,气门弹簧力㊁机油润滑等[2-3]㊂1㊀故障模式凸轮磨损宏观形貌如图1所示㊂气门挺柱如图2所示㊂㊀㊀㊀㊀图1㊀凸轮磨损宏观形貌㊀㊀㊀㊀㊀㊀图2㊀气门挺柱某型配置有双顶置凸轮轴结构的四缸汽油发动机,曾出现多起凸轮轴磨损异常并且导致发动机出现异响的情况㊂经检查发现,在进气凸轮轴的桃尖附近出现不同程度的磨损情况,比较严重的会在凸轮桃尖处出现明显圆弧压痕,如图1所示,而对应的挺柱(图2)没有异常现象㊂出现异常磨损的发动机行驶里程集中在5000km 以内,属于早期异常磨损㊂2㊀原因分析2.1㊀凸轮轴检测2.1.1㊀材料分析凸轮轴材料为冷激铸铁,将磨损的凸轮进行材料成分分析,分析结果见表1,由表1可知,检测的材料成分符合技术要求㊂表1㊀凸轮轴材料成分%㊀CSiMnSP测量结果 3.34 2.310.690.0130.033设计要求3.0~3.41.9~2.40.6~0.9ɤ0.12ɤ0.22.1.2㊀硬度检测凸轮桃尖采用冷激处理,桃尖硬度要求为48~56HRC ,其余部位不小于40HRC ;将凸轮按图3所示进行硬度检测,测量结果见表2,由图和表可知符合技术要求㊂2021.01 Automobile Parts070Analysis of Abnormal Wear of Engine Camshaft发动机凸轮轴异常磨损分析图3㊀凸轮硬度测量位置表2㊀凸轮硬度要求测量点a b c d e 测量结果525249.55150设计要求48~56HRCȡ40HRC2.1.3㊀金相组织分析按照设计要求,铸铁凸轮轴凸桃冷激区应为白口组织:莱氏体+细针状碳化物细片状(或粒状)珠光体,允许少量游离点状石墨存在㊂检查石墨形状及长度,结果如图4所示,出现少量点状+团状石墨;用3%硝酸酒精腐蚀后检查珠光体含量及碳化物数量,结果如图5所示,出现莱氏体+少量珠光体,测量结果符合技术要求㊂㊀㊀㊀图4㊀点状+团状石墨㊀㊀㊀㊀㊀图5㊀莱氏体+少量珠光体2.2㊀挺柱检测挺柱设计材料为合金机构钢SCM415,挺柱表面碳氮共渗,并经淬火㊁回火处理㊂为了提高产品耐磨性,减少摩擦损耗,降低油耗,在挺柱端面(凸轮接触面)涂覆DLC (类金刚石)涂层,涂层硬度不小于2000HV0.002㊂通过检测,挺柱的硬度以及材料符合技术要求㊂2.3㊀型线分析2.3.1㊀凸轮与挺柱接触应力分析通过搭建动力学模型进行CAE 分析,如图6和图7所示,以1000r /min 为例,在1000~6600r /min 转速范围内,凸轮与挺柱的接触应力均小于700MPa 的限值要求,接触应力并非凸轮异常磨损的原因㊂图6㊀动力学模型图7㊀凸轮与挺柱接触应力2.3.2㊀偏心率分析在凸轮轴的型线设计中,需要评估凸轮和挺柱之间的偏心率是否满足要求,偏心率即凸轮与挺柱的接触点与挺柱轴心的距离㊂按照经验,凸轮在运动过程中,凸轮与挺柱的接触线与挺柱边缘的距离需要大于0.6mm ,结合挺柱直径尺寸校核,最大偏心率需小于12.71mm ㊂利用Lotus 软件对凸轮轴型线进行分析,如图8所示,发现最大偏心率达到了14.12mm ,也就表明实际运行时凸轮已经超出了挺柱边缘,不满足要求㊂图8㊀凸轮和挺柱之间偏心率Automobile Parts 2021.010712.4㊀综合分析综上分析,凸轮轴与挺柱的材料㊁硬度㊁金相组织均满足设计要求,非零件质量问题㊂导致凸轮轴异常磨损原因是凸轮轴的型线不符合偏心量要求,在凸轮轴的旋转运行过程中,凸轮与挺柱的接触线已经超出挺柱端面,桃尖始终会受到挺柱边缘的敲击,另外由于挺柱端面涂覆有DLC 涂层,涂层硬度远远高于凸轮轴,且挺柱端面边缘为锥角过渡,故加剧了磨损㊂3㊀改善措施及验证3.1㊀优化型线更改凸轮轴的型线设计,通过减小偏心率,在任何情况下避免凸轮与挺柱的边缘进行接触,是解决磨损问题的方法之一㊂利用AVL EXCITE TD 软件对配气机构进行建模并仿真分析[4],对凸轮轴型线进行优化,优化后的型线在满足原发动机性能的前提下,同时也满足偏心率的要求以及整个配气机构运动学的其他指标,分析结果见表3㊂表3㊀运动学分析结果运动学评价评价指标现有型线优化后型线最大加速度/(mm ㊃(ʎ)-2)ɤ0.030.0290.028最大速度/(mm ㊃(ʎ)-1)ɤ0.30.2470.21最小曲率半径/mm ȡ2.5 3.66 3.19最大曲率半径/mm ɤ1000112109最大偏心率/mm <12.7114.1212.06零转速凸轮转矩/(N ㊃mm)ɤ1000035843474设计转速凸轮转矩/(N ㊃mm)ɤ300001811715072桃尖处润滑系数/(mm ㊃rad -1)ȡ615.4916.13最小活塞气门间隙/mmȡ10%气门升程2.18 2.293.2㊀挺柱更改挺柱更改如图9所示㊂图9㊀挺柱更改示意㊀㊀凸轮和挺柱之间的硬度差会影响二者之间的磨损[5]㊂此次改善的方向是降低凸轮和挺柱之间的硬度差,取消挺柱端面DLC 涂层,挺柱只进行碳氮共渗,端面硬度由原DLC 涂层的2000HV0.002降低为680~850HV10,并且将挺柱端面的锐利锥角更改为圆角过渡,降低挺柱对凸轮的敲击磨损㊂3.3㊀试验验证为了验证原因分析的正确性以及改进措施的有效性,装配3台发动机进行台架耐久验证,验证结果见表4㊂表4㊀台架验证结果验证方案原型线+原挺柱原型线+更改后挺柱优化后型线+原挺柱验证结果凸轮磨损严重(不可接受)凸轮轻微磨痕(可接受)无磨痕(可接受)4㊀结论根据分析及试验验证结果可知,凸轮轴型线设计不合理是导致凸轮轴发生异常磨损的主要原因,可以采取如下改进措施进行消除:(1)改善型线设计,减小偏心率,避免凸轮与挺柱在边缘位置接触,可完全解决磨损所导致的异响问题㊂(2)若不能变更凸轮型线,通过更改挺柱结构设计,并且取消端部DLC 涂层,降低凸轮轴与挺柱之间的硬度差,也能有效地降低凸轮轴磨损㊂参考文献:[1]尚汉冀.内燃机配气凸轮机构设计与计算[M].上海:复旦大学出版社,1988.[2]王军,廖祥兵,彭生辉.发动机凸轮挺柱磨损的因素分析[J].拖拉机与农用运输车,2000(5):24-27.[3]马静芬,张显军.柴油机凸轮轴磨损分析及对策[J].现代零部件,2014(3):59-61.[4]唐海娇,夏志豪.基于AVL EXCITE TD 的凸轮型线仿真优化[J].汽车工程师,2014(3):23-27.TANG H J,XIA Z H.Optimization of cam profile with AVL excitetiming drive[J].Auto Engineer,2014(3):23-27.[5]赵会军,袁宝良,李晓娟,等.挺柱/凸轮材料配对试验研究[J].现代车用动力,2013(2):48-51.ZHAO H J,YUAN B L,LI X J,et al.Experimental study on tappet /cam material match[J].Modern Vehicle Power,2013(2):48-51.Analysis of Abnormal Wear of Engine Camshaft发动机凸轮轴异常磨损分析。

凸轮轴磨损引起的故障分析与检修两例

凸轮轴磨损引起的故障分析与检修两例摘要凸轮轴是配气机构中重要零件之一，利用它来控制气门适时开启和关闭。

本文通过对两个案例的分析较为详实的说明了由于凸轮轴磨损对发动机造成的故障分析与检修方法。

关键词凸轮轴；磨损；故障分析；检修配气机构是按照发动机的做功顺序，定时地开启和关闭进排气门，使混合气或空气进入气缸，使废气排出气缸，凸轮轴就是完成该项工作的主要传动部件，其常见故障有磨损、弯曲变形等，本文参考两个实车检修案例对凸轮轴磨损引起故障进行了详细的分析。

案例一：凸轮轴磨损引起的发动机回火故障分析与检测。

1 故障现象一辆北京切诺基越野车，该车配备直列四缸多点燃油喷射发动机，发动机转速在2500r/min以下及怠速时工作正常；急加速工况下反应迟钝，高挡位发动机动力不足，最高车速只能保持在100km/h，在2500r/min以上时不论加速还是匀速都存在发动机回火的现象。

2 故障分析据了解车主已多次针对该故障进行过检修，先后更换了电子控制单元、进气管绝对压力传感器、节气门位置传感器、汽油滤清器、高压线、火花塞等部件；对该车点火正时重新进行过调校，更换过液压挺柱等，但是故障一直没有排除。

通过对故障现象的分析，明显的现象就是进气管回火，那么引起回火的原因主要有三种，即：混合气过稀、点火正时不准、配气相位不对。

造成混合器过稀的原因主要是由于进气管路存在漏气，致使计量空气的传感器检测量不足，检查进气管路，没有发现存在漏气的地方。

利用金德K81发动机检测仪对电控系统进行分析，没用故障码。

读取节气门位置传感器（TPS）信号正常，进气管绝对压力传感器信号（MAP）在怠速到中负荷（2500r/min）范围之间信号正常，但是高转速（2500r/min）以上时，无法正常显示其信号电压，因为此时出现了回火现象，导致进气管气压波动，影响了进气管绝对压力传感器的信号，由于ECU没有记录下故障码，初步断定引起该故障的不在电控系统，可能在机械传动上。

发动机凸轮轴检修

发动机凸轮轴检修发动机上的凸轮轴是配气机构气门驱动组零件之一。

凸轮轴上配置有各缸的进、排气凸轮，其功用是控制气门的运动，并使其按照一定的次序和时间开关。

长期工作后，由于周期性不均衡负荷的作用，会使凸轮轴及推杆产生弯曲变形，其他机件均产生不同程度的磨损，从而破坏了准确的配气正时，导致气缸内充气量不均或不足，影响发动机的工作性能。

下面就谈一谈凸轮轴的检修。

一、凸轮轴的拆卸采用顶置式凸轮轴的发动机，摇臂轴直接支承在缸盖上。

在拆卸凸轮轴时，必须先从车上拆卸缸盖。

在拆卸缸盖前燃油系统必须先卸压，因为燃油喷射系统保持有压力，即使是在发动机熄火之后。

在断开任何燃油管路之前，必须将燃油系统卸压，否则可能会引起着火或人身伤害。

拆卸凸轮轴时先将固定每个凸轮轴轴承盖的螺栓松几扣，再用软锤振动凸轮轴的后部，使轴承盖松动。

卸下固定螺栓和盖。

拆卸时，应小心谨慎，不能让凸轮轴翘起，以免损坏凸轮或轴承的止推面。

修后一定要保证所有气门的正时标志已对准。

二、凸轮轴的检查1．凸轮轴的弯曲度检查。

在平台上用两块V形铁支撑起凸轮轴，用磁力表座与百分表配合测量凸轮轴中间轴颈位置，转动凸轮轴，读取百分表的读数。

如果弯曲度超过最大值，更换凸轮轴。

2．凸轮的高度检查。

使用外径千分尺测量凸轮的高度。

如果凸轮轴凸轮高度低于最小允许值，更换凸轮轴。

3．凸轮轴轴颈的磨损检查。

使用外径千分尺测量凸轮轴轴颈的直径。

如果凸轮轴轴颈的磨损低于最小值，更换凸轮轴。

4．凸轮轴的径向间隙检查。

检查凸轮轴轴承盖和轴颈，应无剥落和拉伤现象。

如果轴承损坏，则成套更换轴承和气缸盖。

将凸轮轴放在气缸盖上，在每个凸轮轴轴颈上放上塑料间隙规。

用13 N·m转矩拧紧轴承盖螺栓。

注意不要转动凸轮轴。

拆下轴承盖，在最宽处测量间隙值。

标准间隙为0.035～0.072 mm，极限值为0.10 mm。

5．凸轮轴轴向间隙的检查。

为了防止配气传动斜齿轮工作时轴向分力引起凸轮轴的轴向窜动，保证配气正时，凸轮轴一般都采用轴向定位措施。

气门摇臂与凸轮轴检修要点

气门摇臂与凸轮轴检修要点
珊瑚
【期刊名称】《摩托车》
【年(卷),期】2012(000)07X
【摘要】<正>在四冲程发动机的结构中,一般采用气门式配气机构,它由气门组和气门传动组组成,如图1所示,其中,顶置式气门配气机构,是将进排气门倒挂在汽缸盖燃烧室的顶部,其凸轮置于曲轴附近,曲轴通过正时齿轮带动凸轮轴旋转,凸轮推动挺杆,最后推杆带动置于汽缸体中的摇臂开闭气门,如图2所示。

现代四冲程发动机目前普遍采用顶置凸轮轴式配气机构,发动机工作时,曲轴通过正时链轮、正时链条,将动力传递给凸轮轴,凸轮轴通过凸轮驱动摇臂,并通过摇臂克服气门弹
【总页数】4页(P20-23)
【作者】珊瑚
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】U483
【相关文献】
1.浅谈气门摇臂与凸轮轴检修要点 [J], 博文
2.浅谈气门与气门导管的检修要点 [J], 博文
3.浅谈气门、气门导管与汕封的检修要点 [J], 博文
4.浅谈气门摇臂与凸轮轴检修要点 [J], 博文
5.可变气门发动机凸轮轴及滚子摇臂失效分析 [J], 林灵;朱玉明;詹樟松;成卫国;闵龙;蓝军;张晓宇;魏远文;毛俊;王茂辉
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凸轮轴维修方案

凸轮轴维修方案概述凸轮轴（Camshaft）是发动机中的重要零件，其主要功能是控制气门的开关时间和程度，以便调整气门的开启和关闭时机。

由于凸轮轴在发动机运转过程中承受着巨大的力和高温环境的侵蚀，长时间使用后可能会出现磨损、断裂等问题，需要进行维修。

本文档将介绍凸轮轴维修的一般方案，包括维修前的准备工作、维修流程和维修后的测试与调整等内容。

维修前准备工作在进行凸轮轴的维修前，需要进行以下准备工作：1.材料准备：根据需要维修的凸轮轴型号和故障情况，准备好相应的维修工具和材料，例如可靠的工具箱、砂轮、胶水、润滑油等。

2.清洁凸轮轴：将待维修的凸轮轴从发动机中取出，并使用清洁剂将其表面的油污和灰尘完全清洗干净。

清洁凸轮轴的目的是为了更好地观察凸轮轴的故障情况和确定维修的方式。

3.检查凸轮轴：在清洁后的凸轮轴上仔细检查表面是否有磨损、裂纹或其他类型的故障。

如果存在明显的故障，需要开展相应的修理工作。

另外，还需要检查凸轮轴的各个凸轮的高度和凸轮间的角度差异，以确保其凸轮头部处于正确的位置。

维修流程凸轮轴的维修流程如下：1.凸轮轴磨损修复：对于表面出现磨损的凸轮轴，可以采用砂轮和抛光工具进行修复。

首先，使用砂轮磨掉磨损表面的一层金属，然后使用抛光工具对凸轮表面进行抛光，使其恢复光滑。

在修复过程中，应注意保持凸轮轴表面的形状和尺寸，以确保其正常工作。

2.凸轮轴断裂修复：对于凸轮轴出现断裂的情况，需要进行焊接修复。

首先，清洁断裂处的残余杂质和油脂，然后对断裂处进行加热，以准备进行焊接。

选择合适的焊接材料和焊接技术进行修复，确保焊接点牢固可靠。

修复后，应对焊接处进行抛光处理，以消除焊接产生的不平整。

3.润滑处理：在维修完凸轮轴后，需要对其进行润滑处理，以减小表面的摩擦和磨损。

使用专用的润滑油对凸轮表面进行涂抹，并确保润滑油的均匀分布。

维修后的测试与调整维修完凸轮轴后，需要进行以下测试和调整工作：1.凸轮轴的平衡性测试：将维修后的凸轮轴放入平衡测试设备中，测试其静态和动态的平衡性。

KTM 640 SMC 启动减压故障分析与排除

关键词：凸轮；正时；自动减压；手动减压
一辆奥地利 KTM640SMC 单缸摩托车如图 1 所示。因为更换劣质机油导致凸轮轴磨损，当地修理工更换凸轮轴后骑行不到 1000 公里就出现不好着车的现象。电启动和脚启动启动都是偶尔能够着一下车。图1
结合该车型实际的维修经验并且考虑到更换凸轮轴后还行驶了一段时间才出现启动无力的现象，导致该现象的原因大致有三种：蓄电池故障及起动机故障；发动机正时系统故障：发动机减压系统故障。一般的检查排除的过程是先简单后复杂，先电路后机械的原则。 1 检查蓄电池及起动机
手动减压结合电启动的启动方式：拉起手动减压在离合器上泵的手动减压小把。从而带动手动减压拉杆 6 继而带动手动减压凸轮 7 顶开排气门，然后接通电启动开关因为排气门被打开缸内气体压力很小，启动马达受到很小的阻力带动发动机曲轴转动使得发动机转速很快上升达到启动转速。此时放开手动减压拉杆气缸内的气体压力机急剧上升此时发动机具有很大的扭转力矩加上启动马达的扭矩从而轻松克服压缩气体的压力，使发动机正常启动。
AUTO AFTERMARKET | 汽车后市场
KTM 640 SMC 启动减压故障分析与排除
杨彩虹宁夏民族职业技术学院宁夏吴忠市 751100
摘要：一辆奥地利 KTM640SMC 单缸摩托车因为发动机更换不合格零件导致行驶一段时间行驶后出现自动减压失效，而车主不能正确使用手动减压而造成不易启动的故障分析与排除。
5 使用手动减压启动车辆的正确方式
车主这时还有一个疑惑就是该车配备了自动减压也配备了手动减压。既然自动减压能够保证正常启动那么手动减压有什么作用。首先分析一下手动减压的工作原理如图 3 所示。可以看到向上拉起手动减压拉杆 6 后，在 6 的带动下手动减压凸轮 7 转动从而压迫打开排气门。此时手动减压和自动减压的作用是一样的。因此在自动减压不工作的时候可以通过手动减压来启动发动机。