王刚，崔凯，陈广茂

1.内燃机可靠性国家重点实验室,山东 潍坊 261061；2.潍柴动力股份有限公司，山东 潍坊 261061

0 引言

配气机构是柴油机的重要组成部分，凸轮-挺柱是配气机构的关键摩擦副，凸轮-挺柱间的过度磨损易导致发动机整机噪声增加，影响发动机的换气性能，对发动机的可靠性和耐久性产生直接影响[1-3]。

凸轮与挺柱的常见失效形式为疲劳磨损及摩擦磨损。凸轮-挺柱摩擦副的失效形式[4-7]主要有：磨粒磨损，即因外来异质颗粒或凸轮与挺柱磨损剥落产生的颗粒夹在接触面上，在挺柱与凸轮周期性接触过程中使挺柱底面、凸轮表面产生划伤；疲劳剥落，即发动机运行过程中，因挺柱与凸轮的接触应力过大，在凸轮与挺柱接触面次表层产生原始裂纹，原始裂纹在应力作用下逐渐扩展，最终形成鳞片状麻点及龟裂；黏着磨损，即凸轮与挺柱的接触面因润滑不良或其他原因，使接触面干摩擦升温而产生黏连。

某6缸柴油机进行1000 h耐久试验，试验结束后拆检发现第5缸排气挺柱底面几乎全部磨损，该缸进气挺柱有底面剥落现象，第5缸排气凸轮磨损严重，其它凸轮均有不同程度的磨损变色现象。

针对该故障现象，对故障凸轮及挺柱进行材料成分分析、金相分析、力学性能分析以及仿真分析，综合判断凸轮及挺柱的磨损原因，并对凸轮及挺柱的结构进行设计优化。

1 测试结果分析

1.1 挺柱理化分析

采用光谱仪对第5缸排气挺柱进行成分分析，同时选取第2缸的进气挺柱进行对比分析，挺柱主要化学成分的质量分数如表1所示。……