一、配气机构的组成与工作过程

    康明斯柴油机配气结构为顶置式，如图3-12所示。整个配气结构可分为两组，即以气门为主要零件的气门组和以凸轮轴为主要零件的气门传都组。

    配气结构的工作过程是：当曲轴旋转时，曲轴正时齿轮带动凸轮轴正时齿轮，凸轮轴上的凸轮轴推动随动臂上的滚轮向上运动，并借推杆顶起摇臂7的后端，摇臂前端则压下气门丁字压板，并使气门（进气门或排气门）向下运动，气门开启，这时气门弹簧受到压缩。当凸轮的凸起部离开随动臂滚轮时，滚轮向下运动，进气门或排气门在前面弹簧的作用下关闭。

    二、气门组的结构

    气门组包括进气门、排气门、气门弹簧、气门导管、弹簧做和气门半圆锁片等。

    1.进、进气门

    为提高进、排气量，康明斯N系列和K修理柴油机的每个气缸装有4个气门（2个气门和2个排气门）。进、排气门均采用平顶式，气门锥角均为30°。气门有两种制作方法，一种是用金属制作的，另一种是在前面密封锥面上推焊有特种合金。为了提高排气门在高温下的耐热和耐腐蚀性，提高排气门的使用寿命，在排气门密封锥面上推焊有耐热合金。

    6个气缸的气门排列顺序，从前到后为-进-进-排-排-进-进-排-排-进-进-排。

    图3-13所示为KTTA柴油机进、排气门的位置

    气门导管压装在气缸盖上，在导管的上端面有较大的外倒角，以减少机油流入气缸的可能性。

    2.气门座

    气门座与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气门床来的热量。气门座用较好的材料制作，然后再气缸盖上。6BT型柴油机气门座如图3-14所示。

    KTTA型柴油机气门座如图3-15所示。为减少进气门的磨损，进气门座的接触带比排气门要宽些，在更换气门座时一定要辨认清楚，不要将进气门座安装到排气门座的位置上。

    三、气门传动组的结构

    气门传动主要为凸轮轴及其驱动装置。包括随动臂、推杆、摇臂轴以及丁字压板等。气门传动能保证按一定的配气相位及时开闭进气门和排气门，并保证有足够的开度。

    1.凸轮轴

    凸轮轴的结构是直接影响发动机性能的关键零件之一。近年来康明斯公司通过对凸轮轴的改进，使柴油机性能有了一个飞跃的提高，形成了目前6BT系列柴油机凸轮轴的两种形式，即大凸轮轴和小凸轮轴两种。大凸轮轴的轴颈为63.5mm，小凸轮轴的轴颈为5.8mm。大凸轮轴又因柴油机某些结构的改变而分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ等型，目前国产的为Ⅰ型。由于大凸轮轴喷油持续期较短，喷油压力较高，燃烧较为完全，能改善燃烧经济性，降低排气温度并可消除凸轮轴弯曲变形，因此近年来生产的6BT系列柴油机已全部采用大凸轮轴。我国生产的重庆康明斯K6系列柴油机凸轮轴位于气缸体顶部。这样使得推杆较6BT系列柴油机的短、重量轻，提高了配气机构的刚度，减少了惯性。

    6BT系列柴油机凸轮轴为7个轴颈的全支撑结构。凸轮轴上共有18个凸轮，其中有6个由几段圆弧组成的喷油器的驱动凸轮，12个控制进、排气门开闭的桃形凸轮，凸轮轴的前端装有正时齿轮，直接和曲轴上的正时齿轮合，间隙为0.10～0.40mm。凸轮轴的止推装置有两种，一种是止推板，轴向驾校为0.03～0.13mm；另一种是凸轮轴轴承支撑，间隙为0.20～0.33mm。

    凸轮轴共有七道轮轴劲，每道凸轮轴劲中部有环形槽与气缸壁上的机油想通，机油由油道进入以润滑凸轮轴劲。凸轮轴衬套内径尺寸相同，而壁厚有两种；一种是薄壁衬套，壁厚味1.59mm；另一种是厚壁衬套（大凸轮轴机型上用厚壁衬套），壁厚味2.38mm。凸轮轴（大凸轮轴机型）的七个衬套与三种规格，如图3-16所示。在第七道衬套上有一个定位缺口，安装时应朝下，对准缸体上的油孔。

    2.凸轮从动件总成

    凸轮从东件总成如图3-17所示。由于滚轮可在凸轮上滚动，故磨损较小。随动臂上的滚轮选用含铬合金钢制成，并经 

    淬火。回火处理，其硬度保持在HRC61～HRC64。

    3.推杆和摇臂

    推杆是一个中空的钢杆，使往复惯性减小，其上端有凹窝，顶在摇臂后端调整螺栓的圆头上，推杆的下端是圆头，在随臂上的凹坑里。每缸有进气、排气、喷油器推杆各一根。喷油器推杆的外径比气门推杆的外径大。喷油器推杆外径可以是19.05mm，也可以是16.67mm。气门推杆外径为15.88mm。大凸轮NTC-400型柴油机为16.66mm。气门推杆比喷油推杆长1.78mm。大凸轮机型与小凸轮机型推杆长度的差别见表3-1。

 

 

 

 

表3-1  推杆长度标准值

推杆	推杆长度
	小凸轮轴机型（凸轮轴颈）		大凸轮轴机型（凸轮轴颈）
	最小	最大	最小	最大
喷油器推杆	464.56	465.32	451.48	452.24
气门推杆	466.34	467.11	454.15	454.91

 

    柴油机带放气结构时，排气门推杆装有肩环，放弃时肩环使推杆升起，打开排气门。无放气结构的机型，排气门推杆上无肩环，进排气门推杆是相同的。

    在气缸盖的上面装有摇臂室，六个气缸共有三个摇臂室。在第五、六缸的摇臂盖上设有曲轴箱通气管总成。两个气缸的进、排气门的四个摇臂连同两个控制喷油器柱塞的摇臂都装在同一根摇臂轴上。进、排气门摇臂的前端压在丁字压板横臂的中间，摇臂的后端装有调整螺栓和锁紧螺母，用来调整气门间隙。

    4.丁字压板（十字头）

    丁字压板（气门板）的作用是实现使用一个摇臂操纵龙岗气门。在气缸盖上每一对进、排气门之间有一圆柱，圆柱上套有一个十字形的架，称为丁字压板。丁字压板装有导杆上，摇臂前端压在丁字压板中央，丁字压板的横臂同时压在两杆气门杆上，丁字压板横臂的一端装有调整螺栓和锁紧螺母，用来调整丁字压板横臂的两端，使之能和两个气门杆端同时确实贴合，从而保证连杆气门同时开闭。

    丁字压板间隙的检查部位如图3-18所示。

    康明斯柴油机凸轮从动件总成如图3-19所示。

    凸轮从动滚轮有鼓形的和球面的两种，均可装到KTTA系列柴油机上。

    KTTA系列柴油机采用了可以更换的凸轮从动球窝。这种球窝可使机油润滑滚轮、滚轮销和推杆。在前面和喷油从动摇臂上的球窝是可以互换的。球窝有过盈量压入摇臂内。

    四、机械式定时调节机构工作原理

    机械式定时调节机构（MVT装置）用来控制发动机排气污染。它根据发动机的负荷来改变喷油定时，从而达到控制排气污染的目的。喷油定时是靠改变朋友器随动臂在凸轮轴上的位置来实现的。

    机械式定时调节机构的执行器是一个控制喷油器随动臂运动的气压缸，如图3-20所示。执行器轴上有一齿杆与随动臂轴上的齿轮啮合。当执行器柱塞上升或下降时，执行器轴通过齿轮转动随动臂轴。在随动摇臂与喷油器随动之间装有偏心衬套和随动臂用紧固螺钉紧固在随动臂轴上，随动臂轴的转动改变了随动臂在凸轮轴上的位置，从而改变喷油定时。

    装在执行器上的电磁阀控制压缩空气进出执行器。电路开关根据燃油压力或发动机负荷变化来接通或切断电磁阀。驱动执行器的空气由车辆的空气储气罐供给。柴油机起动时，车辆空气系统压力低于551kPa，执行器弹簧使柱塞处在较低位置，此时喷油定时滞后。当车辆空气系统压力超过551kPa时，空气压力推动柱塞上行，于是将喷油定时提前，空气压力使柱塞保持在较高位置  （喷油提前），直到柴油机额定负荷25%。一旦达到额定负荷的25%左右时，电控压力开关使电磁阀关闭。电磁阀一旦关闭，执行器的空气源被切断，作用于柱塞上的空气变得低于551kPa，弹簧推动柱塞下行，延迟喷油。从25%至全负荷，柴油机以较小的喷油提高角运转。

    带机械式定时调节结构的NTC型柴油机，在设计上已经做了一些改动，三 个凸轮随动臂盖用花键联轴器连接在一起。三个随动臂盖必须装成一个总成，合用一个垫片，而不再分别用三个垫片。用机械定时调节结构时需配用专用凸轮轴，采用执行机构上的调节套筒调节喷油定时，不再用加减随动臂盖垫片的方法。

    应当注意：不可试图调整机械式定时调节机构来加大发动机喷油提前连续运转，这样不但不能提高发动机功率，反而会增加发动机排污。在发动机额定转速25%以上的转速连续运转时，加大喷油提前将会使应力过高而损坏发动机。

    1.MVT装置的拆卸

    拆卸中间随动臂盖：

    1）将中间随动臂盖移向左边。拆下花键联轴器和油封。再将随动臂盖和油封向中间随动臂盖右边。

    2）拆卸执行器：

    ①拆下执行器盖、弹簧做的锁紧螺母和垫圈，并在弹簧做和执行器体上作记号以确保在装配时可以将弹簧做装袋原位。

    ②测量弹簧座顶部至执行器体顶面的距离。这有助于装配执行器时找到正确的喷油定时。

    ③从执行器轴上拆下螺钉。拆卸螺钉之前用锤柄轻轻敲击螺钉，以确保柱塞落在下面，然后拆下弹簧做和定距套。

    ④从随动臂盖上拆下执行器体和轴。

    ⑤从电磁阀上拆下空气滤清器和接头，拆下锁紧螺母和电磁阀。再从执行器体上拆下电磁阀杆及弹簧。

    3）从随动臂盖上拆下胀塞。再拆下喷油器凸轮随动臂的紧固螺钉。

    4）从随动臂盖上拆下随动臂、轴和齿轮。拆卸时应在随动臂上作记号，标明它在随动臂盖中的装配位置。

    5)从喷油器凸轮随动臂中拆出偏心衬套。

  拆卸两端的随动臂盖：两端的随动臂盖的拆卸同上述第3）、4）、5）项。

    2.MVT装置的检查

    1）检查执行器体内孔、衬套是否损坏，如果损坏应从体中用专用工具拆下，予以更换。

    2）检查执行器轴。轴上齿轮。轴端螺纹是否磨损与损坏，如有损坏应予以更换。

    3）检查随动臂轴的偏心衬套，外径应为34.90～34.92mm。

    3.MVT装置的装配

    两端凸轮随动臂盖的装配：两端凸轮随动臂盖装配与一般无机械定时调节机构的装配方法基本相同，其不同点说明如下：

    1）将偏心衬套装进喷油器随动臂孔中。装入偏心衬套紧固螺钉以便将衬套固定在随动臂中，如图3-21所示。切不可将紧固螺钉伸出到偏小衬套的轴孔中。

    2）将气门随动臂和喷油器随动臂放入随动臂盖中相应的位置。

    3）装上前、后随动臂盖上的轴、将轴穿入随动臂盖和随动臂的控制，使轴的花键端从盖中伸出（必须使轴上铣平部分对准偏心衬套中的紧固螺钉）。

    4）装入轴，使花键端伸出随动臂盖23.24～23.75mm。可用图3-22所示的额定为工具调整上述尺寸。

    5）拧紧偏心衬套中紧固螺钉到61～75N·m，如图3-23所示。务必保证随动臂绕轴摆动灵活。

    中间凸轮随动臂盖额定装配：

    1）将滚轮定位销装入随动臂盖的两端。

    2）用专用工具将胀塞装入轴的两端，使其边缘与轴端部相平齐。

    3）将轴心衬套装入喷油器随动臂孔中。将紧固螺钉装入偏心成套，将衬套紧固在随动臂中（切不可将紧固螺钉拧得伸出到偏心衬套的轴孔中）。

    4）将气门随动臂和喷油器随动臂放入随动臂盖中相应地位置。

    5）将执行器齿轮放入随动臂盖中，使齿轮的齿紧靠随动臂盖。务必将齿轮具有一只宽齿的部分朝向随动臂盖底部，如图3-24所示。

    6）将轴装入随动臂盖，穿过随动臂盖、随动臂和齿轮的孔，如图3-25所示。轴的端部花键的宽齿应对准齿轮花键孔的宽槽。务必将轴的铣平部分对准偏心衬套中的紧固螺钉。

    7）轴转让后，使执行器齿轮对面一端的轴端位于随动臂端面以内25.30～25.40mm处。并用专用工具调整到准确尺寸，如图3-26所示。

    8）拧紧衬套的紧固螺钉到41～75N·m。务必使随动臂绕轴摆动灵活。

    9）如果将执行器气缸衬套和轴导向座换新的，可将衬套放在压力机上压入，如图3-37所示。

    10）将新的O形圈装入到轴导向座中。将轴导向座的O形圈端向上压入执行气体内，如图3-28所示。

    11）将新的矩形密封圈装到执行器柱塞上，然后将柱塞装入执行器体中，如图3-29所示。

    12）将执行器弹簧装入执行器内。然后，将弹簧座开槽端朝上放置再置入执行器内，如图3-30所示。

    13）用弹簧做调整工具将弹簧座装到执行器上。拧上弹簧座，知道弹簧座顶面比体顶面高25.4mm。注意不要弄掉拆卸执行器体时在弹簧座上所作的记号。

    14）将矩形密封圈装到轴导向座的止口中，如图3-31所示，务必使密封圈的密封唇朝向柱塞。

    15）将新的O形圈装入柱塞内孔槽中，并涂机油润滑。

    16）装在执行器轴。先将轴的螺纹端穿过密封圈和轴导向座，伸入柱塞孔，如图3-32所示。务必使轴一直插到底。

    17)将定位套和弹簧座螺钉穿过弹簧装入执行器，如图3-33所示。螺钉装入执行器轴，但不要拧紧到规定的力矩。

    18）将新的密封圈装进电磁阀孔，如图3-34所示，并用清洁机油润滑。

    19）将柱塞和弹簧装入电磁阀杆的螺塞孔中，然后将此部件装入电磁阀孔中，如图3-35所示。用专用工具将杆拧到14～20N·m，如图3-36所示。

    20）将线圈端盖。线圈壳体及铭牌装到电磁阀杆上，如图3-37所示，用锁母将线圈紧固在杆上。务必使接线朝向执行器顶面。紧固螺母到3.4～5.1N·m。

    21）将接头和新的O形圈装到电磁阀杆上，拧紧接头到2.2～3.0N·m。

    22）执行器装到凸轮随动臂盖上。装配时必须使执行器轴和齿轮啮合。用四只螺钉将执行器紧固到凸轮随动臂盖上，如图3-38所示，拧紧螺钉到20～26N·m。