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)

0 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]。凸轮轴的常见故障包括磨损、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。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、凸轮型线、挺柱结构，气门弹簧力、机油润滑等[2-3]。

1 故障模式

凸轮磨损宏观形貌如图1所示。气门挺柱如图2所示。

图1 凸轮磨损宏观形貌

图2 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。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。出现异常磨损的发动机行驶里程集中在5 000 km以内，属于早期异常磨损。

2 原因分析

2.1 凸轮轴检测

2.1.1 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。

表1 凸轮轴材料成分 %

2.1.2 硬度检测

凸轮桃尖采用冷激处理，桃尖硬度要求为48～56 HRC，其余部位不小于40 HRC；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。

图3 凸轮硬度测量位置