專利名稱：對稱外形型線凸輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)零部件，具體涉及到柴油發(fā)動機(jī)內(nèi)的凸輪外形型線的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)工作過程中，氣門的開閉運(yùn)動是靠凸輪軸來傳動的，凸輪外形線的合理設(shè) 計關(guān)系到柴油機(jī)的性能參數(shù)。所以凸輪不但決定氣門時間-截面值的大小，而且決定配氣 系統(tǒng)各個零部件運(yùn)動的承載情況和工作狀況，因此凸輪外形的設(shè)計不僅要保證盡可能大的 時間-截面值，而且還應(yīng)使配氣機(jī)構(gòu)工作平穩(wěn)可靠。所以圓弧凸輪的四個主要參數(shù)(凸輪 的工作段、過渡段、圓弧段的半徑以及凸輪輪廓全高)即可決定發(fā)動機(jī)的性能。目前某型柴 油機(jī)凸輪軸安裝在自然吸氣式發(fā)動機(jī)上，裝在增壓柴油機(jī)上存在一定的缺陷，主要是排放 性能不能很好地滿足要求，并且噪音大，排氣溫度高等。本發(fā)明的提出有效改善了目前凸輪 軸的工作狀態(tài)，解決了噪音大、排氣溫度高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為增壓柴油機(jī)提供更加合理的凸輪軸凸輪外形型線，以達(dá)到改善 柴油機(jī)整機(jī)工作性能和節(jié)約能耗的目的。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案予以說明如背景技術(shù)所述，內(nèi)燃機(jī)凸輪無論 是進(jìn)氣凸輪或排氣凸輪，決定凸輪外形的參數(shù)有四個，即凸輪的工作段、過渡段、圓弧段的 半徑以及凸輪輪廓全高。本發(fā)明提出的對稱外形型線凸輪，因為升程曲線表是加工凸輪的 根據(jù)，所以其對稱是指凸輪升程曲線表數(shù)據(jù)是按曲軸轉(zhuǎn)角對稱分布的。據(jù)此進(jìn)氣凸輪的四 個外形型線參數(shù)為進(jìn)氣凸輪工作段為54. 2° ；進(jìn)氣凸輪過渡段為25° ；進(jìn)氣凸輪圓弧段的 半徑為20. 6士0. 0625mm ；進(jìn)氣凸輪輪廓全高為48. 09士0. 05mm。排氣凸輪工作段為60. 5° ； 排氣凸輪過渡段為29° ；排氣凸輪圓弧段的半徑為20士0. 0625mm ；排氣凸輪輪廓全高為 47. 916士0. 05mm。本發(fā)明設(shè)計的凸輪輪廓全高尺寸既保證了氣門的最大開度又保證了排氣 徹底，圓弧段(也稱為基圓半徑)的半徑保證了凸輪軸具有足夠的剛度，過渡段(也稱為緩 沖段)角度的確定大幅降低了配氣系統(tǒng)的噪聲。通過改變進(jìn)排氣門重疊角(重疊角是指在 柴油機(jī)工作過程中進(jìn)、排氣門同時打開的曲軸轉(zhuǎn)角)，目的是增加進(jìn)入汽缸的新鮮空氣量， 保證進(jìn)氣充分，排氣徹底。這樣可以改善柴油機(jī)的性能，提高功率，降低油耗。


附圖1為第一缸進(jìn)氣凸輪的外形型線結(jié)構(gòu)參數(shù)示意圖。附圖2為第一缸排氣凸輪的外形型線結(jié)構(gòu)參數(shù)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明。對稱外形型 線凸輪包括進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪，兩個凸輪的具體參數(shù)為進(jìn)氣凸輪工作段1-1為54. 2°，進(jìn)氣凸輪過渡段1-2為25°，進(jìn)氣凸輪圓弧段1-3的半徑為20. 6士0. 0625mm，進(jìn)氣凸輪輪 廓全高1-4為48. 09士0.05mm，進(jìn)氣凸輪軸鍵槽中心線1-5為3. 5°。排氣凸輪工作段2_1 為60.5°，排氣凸輪過渡段2-2為29°，排氣凸輪圓弧段2-3的半徑為20 士 0.0625mm，排氣 凸輪輪廓全高2-4為47. 916士0.05mm，排氣凸輪軸鍵槽中心線2-5為107. 5°。第一缸進(jìn) 氣凸桃與第二、三、四缸進(jìn)氣凸桃相隔角分別為90°、180°、270°。第一缸排氣凸桃與第 二、三、四排氣凸桃相隔角分別為90°、180°、270°。
以進(jìn)氣門開啟至鍵槽中心線1-5的上止點(diǎn)之間的夾角為進(jìn)氣門提前角，排氣門關(guān) 閉至上止點(diǎn)即鍵槽中心線2-5之間的夾角為排氣滯后角，排氣門開啟至排氣門關(guān)閉之間夾 角為排氣延續(xù)角，進(jìn)氣門關(guān)閉至鍵槽中心線1-5之間的夾角為進(jìn)氣滯后角，進(jìn)氣門開啟至 進(jìn)氣門關(guān)閉之間夾角為進(jìn)氣延續(xù)角。進(jìn)、排氣的凸輪寬為20mm，過渡圓角為R3mm，進(jìn)、排氣 凸輪的圓軸徑為Φ 34mm。凸輪型線決定柴油機(jī)性能主要是通過配氣相位實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)施例 加工進(jìn)、排氣凸輪所用的加工技術(shù)參數(shù)為進(jìn)氣凸桃與排氣凸桃對稱中心線夾角104° (凸 桃是凸輪的工作段部分)，進(jìn)氣滯后角為26°，上止點(diǎn)進(jìn)氣提前角為14°，進(jìn)氣延續(xù)角為 220°。排氣滯后角為16°，排氣提前角為48°，排氣延續(xù)角為244°。凸輪在加工過程中， 以基圓升程為起點(diǎn)，凸輪最大升程為進(jìn)氣6. 8899mm ；排氣7. 9164mm，理論上進(jìn)氣門升程啟 點(diǎn)值0. 3867mm ；排氣門升程啟點(diǎn)值0. 4584mm。本發(fā)明的特點(diǎn)及產(chǎn)生的有益效果在于，通過改進(jìn)凸輪外形型線，使柴油機(jī)的各項 性能指標(biāo)得到提高。實(shí)施例已在朝陽柴油機(jī)廠CY4102EZLQ四缸柴油機(jī)實(shí)際使用，達(dá)到了 提高功率、降低油耗的目的。實(shí)驗柴油機(jī)標(biāo)定功率103KW/2800r/min，在相同轉(zhuǎn)速的情況 下功率由88Kw提高到103Kw，最大扭矩達(dá)到395N. m/1600-1800r/min，在相同轉(zhuǎn)速的情況 下扭矩由343N. m提高到395N. m，標(biāo)定功率燃油消耗率基本不變< 245g/(Kw. h)，排氣煙度 (FSN) ( 2.0，排氣溫度彡700°C，噪聲限值dB(A) ( 113，因此本發(fā)明所設(shè)計的對稱外形型 線凸輪使柴油機(jī)的性能得到明顯提高。
權(quán)利要求
對稱外形型線凸輪，包括進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪，其特征是進(jìn)氣凸輪工作段(1-1)為54.2°，進(jìn)氣凸輪過渡段(1-2)為25°，進(jìn)氣凸輪圓弧段(1-3)的半徑為20.6±0.0625mm，進(jìn)氣凸輪輪廓全高(1-4)為48.09±0.05mm，進(jìn)氣凸輪中心線到鍵槽中心線(1-5)為3.5°；排氣凸輪工作段(2-1)為60.5°，排氣凸輪過渡段(2-2)為29°，排氣凸輪圓弧段(2-3)的半徑為20±0.0625mm，排氣凸輪輪廓全高(2-4)為47.916±0.05mm，排氣凸輪中心線到鍵槽中心線(2-5)為107.5°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對稱外形型線凸輪，包括進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪。進(jìn)氣凸輪工作段為54.2°，進(jìn)氣凸輪過渡段為25°，進(jìn)氣凸輪圓弧段的半徑為20.6mm，進(jìn)氣凸輪輪廓全高為48.09mm，進(jìn)氣凸輪中心線到鍵槽中心線為3.5°；排氣凸輪工作段為60.5°，排氣凸輪過渡段為29°，排氣凸輪圓弧段的半徑為20mm，排氣凸輪輪廓全高為47.916mm，排氣凸輪中心線到鍵槽中心線為107.5°。通過改進(jìn)凸輪外形型線，使柴油機(jī)的各項性能指標(biāo)得到提高。實(shí)驗柴油機(jī)標(biāo)定功率103Kw/2800r/min，在相同轉(zhuǎn)速的情況下功率由88Kw提高到103Kw，在相同轉(zhuǎn)速的情況下扭矩由343N.m提高到395N.m，標(biāo)定功率燃油消耗率≤245g/(Kw·h)，因此本發(fā)明所設(shè)計的對稱外形型線凸輪使柴油機(jī)的性能得到明顯提高。
文檔編號F01L1/08GK101865001SQ201010103058
公開日2010年10月20日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者郝付林 申請人:東風(fēng)朝陽柴油機(jī)有限責(zé)任公司