高速发动机液力挺杆的原理及作用

关键词：气门间隙

发动机在气门杆端与气门驱动件之间留有适当的间隙，称为气门间隙。

气门间隙在热车时比较小，在冷车时比较大，这是因为发动机运行时，气门杆因温度升高而膨胀伸长，导致间隙缩小。若气门间隙调整不当就会使发动机运行不正常，过大会影响气门的开启量，气门升程减少引起进气不足，排气不彻底；过小会引起气门关闭不严引起漏气，造成动力下降。为了避免气门间隙调整不当引起的麻烦，一般高速发动机上都使用可自行调整气门间隙的液力挺杆。

挺杆的一端与凸轮接触，另一端与气门接触，它的作用是将凸轮的推力传给气门。旧式发动机上的挺杆一端装有调整螺钉和锁紧螺母，用于调整气门间隙，而液力挺杆省略了调整螺钉和锁紧螺母，用液力调节代替了这些刚性零件的作用。

液力挺杆时刻与凸轮轴接触，无间隙运行。挺杆内部则运用液力来达到间隙调节的作用。液力挺杆主要由柱塞、单向阀和单向阀弹簧等组成，利用单向阀的作用储存或释放机油，通过改变挺杆体腔内的机油压力就可以改变液力挺杆的工作长度，从而起到自动调整气门间隙的作用。

发动机工作时，当气门关闭，机油经挺杆体(1)和柱塞(2)的孔道进入柱塞腔(a)，推开单向阀(3)直入挺杆体腔(b)，柱塞便在挺杆体腔的油压及弹簧(4)的作用下上升，压紧气门推杆(5)。此时柱塞的上升力不足以克服气门弹簧的张力，气门不会被打开而仅是消除了整个气门机构中的间隙。此时挺杆体腔已充满油，单向阀在油压及弹簧(6)的作用下关闭，切断了油路。当凸轮(7)转到工作面时挺杆上升，气门弹簧张力通过气门推杆作用在柱塞上，但此时单向阀巳关闭使油液无法溢出，而油液具有的不可压缩性使得挺杆象一个整体一样推动着气门开启。在此过程中，由于挺杆体腔油压很高，有少许油液通过挺杆体与柱塞的间隙处泄漏出去而使挺杆工作长度“缩短”。当凸轮转过工作面时挺杆下降，气门关闭，挺杆体腔内的油压也随之下降，于是主油道的机油又再次推开单向阀注入挺杆体腔内，补充油液，重复循环以上动作。

通过挺杆体腔内的油液泄漏及补充，不断自动调节挺杆的工作长度，从而保持气门工作正常而整个机构又没有间隙存在，减少了零件之间的冲击和噪声，消除了旧款发动机气门间隙的弊病。同时，采用液力挺杆可以将凸轮轴轮廓做得更徒一点，令气门开启与关闭得更快，更加符合现代高速发动机的要求。

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