一種發(fā)動機(jī)進(jìn)氣凸輪軸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種發(fā)動機(jī)進(jìn)氣凸輪軸，其型線中的基圓半徑設(shè)計(jì)范圍為凸輪軸基圓半徑為16mm，凸輪型線最大升程:8mm，緩沖段凸輪升程0.29mm。凸輪桃由一端至另一端依次為凸輪桃徑向中心至緩沖段開始夾角為3.5°，開啟緩沖段角度27.5°，完全消除氣門間隙，氣門開啟段角度59°，氣門最大升程，氣門關(guān)閉段角度59°，氣門完全關(guān)閉，關(guān)閉緩沖段角度27.5°，結(jié)束段至凸輪桃徑向中心夾角3.5°。本發(fā)明凸輪型軸線開啟側(cè)和關(guān)閉側(cè)及開啟和關(guān)閉緩沖段采用對稱型線設(shè)計(jì)，凸輪最大加速度可達(dá)到0.029mm/deg2，提高了發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩，改善發(fā)動機(jī)的動力性能，降低有害氣體的排放。
【專利說明】一種發(fā)動機(jī)進(jìn)氣凸輪軸

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動機(jī)進(jìn)氣凸輪軸。

【背景技術(shù)】
[0002]針對不同的發(fā)動機(jī)需求狀態(tài)，發(fā)動機(jī)凸輪軸會對應(yīng)設(shè)計(jì)相對應(yīng)的凸輪軸型線，以使發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)最好的性能要求?，F(xiàn)有的小型汽油發(fā)動機(jī)凸輪軸型線如圖1所示，氣門開啟緩沖段角19°，開啟段角度和關(guān)閉段角度均為61°，關(guān)閉段角度25°，凸輪軸凸輪基圓半徑A:16mm，凸輪型線最大升程緩沖段凸輪升程C:0.29_。將其裝配到小型汽油發(fā)動機(jī)后所實(shí)現(xiàn)的工作效果存在不足，主要表現(xiàn)為在發(fā)動機(jī)使用過程中，所能實(shí)現(xiàn)的低轉(zhuǎn)速扭矩低，發(fā)動機(jī)動力性能不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種發(fā)動機(jī)進(jìn)氣凸輪軸，提高了發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩，改善發(fā)動機(jī)的動力性能，降低有害氣體的排放。
[0004]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為提供一種發(fā)動機(jī)進(jìn)氣凸輪軸，該凸輪軸的型線包括基圓
(I)和凸輪桃(2)，所述基圓(I)的圓心與所述凸輪桃(2)的徑向中心重合于凸輪中心(14)，而且所述基圓的兩個端點(diǎn)分別與所述凸輪桃的兩個端點(diǎn)重合，所述凸輪桃的兩個端點(diǎn)分別是開啟端點(diǎn)(2a)和關(guān)閉端點(diǎn)(2b);所述凸輪桃(2)上還包括緩沖段開始點(diǎn)(4)、完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)、氣門最大升程點(diǎn)(8)、氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)、以及關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)(12);所述基圓(I)的半徑為15-17_，凸輪最大升程為7-8_ ;凸輪緩沖段升程為0.2-0.4mm ;所述開啟端點(diǎn)(2a)至所述緩沖段開始點(diǎn)(4)之間的開始角度(3)為1-5° ;所述緩沖段開始點(diǎn)(4)至所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)之間的開啟緩沖段角度(5)為25-30° ;所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)至所述氣門最大升程點(diǎn)(8)之間的氣門開啟段角度(7)為55-64° ;所述氣門最大升程點(diǎn)(8)至所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)之間的氣門關(guān)閉段角度(9)為55-64° ;所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)至所述關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)(12)之間的關(guān)閉緩沖段角度(11)為25-30° ;所述關(guān)閉緩沖結(jié)束點(diǎn)(12)至所述關(guān)閉端點(diǎn)(2b)之間的結(jié)束角度(13)為1-5° ;所述氣門最大升程點(diǎn)(8)到所述凸輪中心(14)的距離為22-25mm。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基圓(I)的半徑為16mm,凸輪最大升程為8mm ;凸輪緩沖段升程為0.29mm ;所述開啟端點(diǎn)(2a)至所述緩沖段開始點(diǎn)(4)之間的開始角度(3)為3.5° ;所述緩沖段開始點(diǎn)(4)至所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)之間的開啟緩沖段角度
(5)為27.5° ;所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)至所述氣門最大升程點(diǎn)(8)之間的氣門開啟段角度(7)為59° ;所述氣門最大升程點(diǎn)(8)至所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)之間的氣門關(guān)閉段角度(9)為59° ;所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)至所述關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)(12)之間的關(guān)閉緩沖段角度(11)為27.5° ;所述關(guān)閉緩沖結(jié)束點(diǎn)(12)至所述關(guān)閉端點(diǎn)(2b)之間的結(jié)束角度(13)為
3.5°所述氣門最大升程點(diǎn)(8)到所述凸輪中心(14)的距離為24mm。
[0006]相于現(xiàn)有技術(shù)，發(fā)明中的小型汽油發(fā)動機(jī)的排氣凸輪，該凸輪的型線中的基圓半徑設(shè)計(jì)范圍為15?17mm，使得凸輪型線可以平穩(wěn)過渡，在實(shí)際的發(fā)動機(jī)耐久性試驗(yàn)中，完全達(dá)到了發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)要求，基圓半徑的設(shè)計(jì)值超出15?17_范圍時(shí)，凸輪過渡段的磨損量在50 μ m?60 μ m間，而基圓半徑選擇在15?17mm范圍時(shí)凸輪過渡段的磨損量小于50 μ m ;凸輪型線的最大升程設(shè)計(jì)范圍為7?8mm ;緩沖段凸輪升程設(shè)計(jì)范圍為0.2?
0.4mm,可以兼顧到發(fā)動機(jī)的高、低速性能，因而可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)不同轉(zhuǎn)速下性能的優(yōu)化。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明凸輪最大加速度可達(dá)到0.029mm/ deg2，提高發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩，改善發(fā)動機(jī)的動力性能，降低有害氣體的排放。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明發(fā)動機(jī)進(jìn)氣凸輪軸的型線示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】及【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0010]如圖1所示，該凸輪軸的型線包括基圓(I)和凸輪桃(2)，所述基圓(I)的圓心與所述凸輪桃(2)的徑向中心重合于凸輪中心(14)，而且所述基圓的兩個端點(diǎn)分別與所述凸輪桃的兩個端點(diǎn)重合，所述凸輪桃的兩個端點(diǎn)分別是開啟端點(diǎn)(2a)和關(guān)閉端點(diǎn)(2b);所述凸輪桃(2)上還包括緩沖段開始點(diǎn)(4)、完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)、氣門最大升程點(diǎn)(8)、氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)、以及關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)(12);所述基圓(I)的半徑為15-17mm，凸輪最大升程為7-8mm ;凸輪緩沖段升程為0.2-0.4mm ;所述開啟端點(diǎn)(2a)至所述緩沖段開始點(diǎn)(4)之間的開始角度(3)為1-5° ;所述緩沖段開始點(diǎn)(4)至所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)之間的開啟緩沖段角度(5)為25-30° ;所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)至所述氣門最大升程點(diǎn)(8)之間的氣門開啟段角度(7)為55-64° ;所述氣門最大升程點(diǎn)(8)至所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)之間的氣門關(guān)閉段角度(9)為55-64° ;所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)至所述關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)(12)之間的關(guān)閉緩沖段角度(11)為25-30° ;所述關(guān)閉緩沖結(jié)束點(diǎn)(12)至所述關(guān)閉端點(diǎn)(2b)之間的結(jié)束角度(13)為1-5° ;所述氣門最大升程點(diǎn)(8)到所述凸輪中心(14)的距離為22-25mm。
[0011]本發(fā)明優(yōu)選的方案為:基圓的半徑為16mm, 16mm是實(shí)現(xiàn)本凸輪型線平穩(wěn)過渡的最佳數(shù)值，在發(fā)動機(jī)耐久性試驗(yàn)中，凸輪過渡段的磨損量小于50 μ m，完全達(dá)到了發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)要求；開啟端點(diǎn)至緩沖段開始點(diǎn)之間的開始角度為3.5° ;緩沖段開始點(diǎn)至完全消除氣門間隙點(diǎn)之間的開啟緩沖段角度為27.5° ;完全消除氣門間隙點(diǎn)至氣門最大升程點(diǎn)之間的氣門開啟段角度為59° ;氣門最大升程點(diǎn)至氣門關(guān)閉點(diǎn)間的氣門關(guān)閉段角度為59° ;氣門關(guān)閉點(diǎn)至關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)之間的關(guān)閉緩沖段角度為27.5° ;關(guān)閉緩沖結(jié)束點(diǎn)至關(guān)閉端點(diǎn)之間的結(jié)束角度為3.5° ;氣門最大升程點(diǎn)到凸輪中心的距離為24_。凸輪型線開啟側(cè)和關(guān)閉側(cè)及開啟和關(guān)閉緩沖段采用對稱型線設(shè)計(jì)凸輪最大加速度可達(dá)到0.029mm/ deg2，用于某1.2L發(fā)動機(jī)上后，測得在低速時(shí)最大扭矩112N.m/ (3600?3800)rpm，全負(fù)荷最低油耗260g/kw.h,提高發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩,改善發(fā)動機(jī)的動力性能,降低有害氣體的排放。
[0012]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機(jī)進(jìn)氣凸輪軸，該凸輪軸的型線包括基圓(I)和凸輪桃(2)，所述基圓(I)的圓心與所述凸輪桃(2)的徑向中心重合于凸輪中心(14)，而且所述基圓的兩個端點(diǎn)分別與所述凸輪桃的兩個端點(diǎn)重合，所述凸輪桃的兩個端點(diǎn)分別是開啟端點(diǎn)(2a)和關(guān)閉端點(diǎn)(2b);所述凸輪桃(2)上還包括緩沖段開始點(diǎn)(4)、完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)、氣門最大升程點(diǎn)(8)、氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)、以及關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)(12);其特征在于:所述基圓(I)的半徑為15-17_，凸輪最大升程為7-8_ ;凸輪緩沖段升程為0.2-0.4mm ;所述開啟端點(diǎn)(2a)至所述緩沖段開始點(diǎn)(4)之間的開始角度(3)為1-5° ;所述緩沖段開始點(diǎn)(4)至所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)之間的開啟緩沖段角度(5)為25-30° ;所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)至所述氣門最大升程點(diǎn)(8)之間的氣門開啟段角度(7)為55-64° ;所述氣門最大升程點(diǎn)(8)至所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)之間的氣門關(guān)閉段角度(9)為55-64° ;所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)至所述關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)(12)之間的關(guān)閉緩沖段角度(11)為25-30° ;所述關(guān)閉緩沖結(jié)束點(diǎn)(12)至所述關(guān)閉端點(diǎn)(2b)之間的結(jié)束角度(13)為1-5° ;所述氣門最大升程點(diǎn)(8)到所述凸輪中心(14)的距離為22-25mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣凸輪軸，其特征在于:所述基圓(I)的半徑為16mm,凸輪最大升程為8_ ;凸輪緩沖段升程為0.29mm ;所述開啟端點(diǎn)(2a)至所述緩沖段開始點(diǎn)(4)之間的開始角度(3)為3.5° ;所述緩沖段開始點(diǎn)(4)至所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)之間的開啟緩沖段角度(5)為27.5° ;所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)至所述氣門最大升程點(diǎn)(8)之間的氣門開啟段角度(7)為59° ;所述氣門最大升程點(diǎn)(8)至所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)之間的氣門關(guān)閉段角度(9)為59° ;所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)至所述關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)(12)之間的關(guān)閉緩沖段角度(11)為27.5° ;所述關(guān)閉緩沖結(jié)束點(diǎn)(12)至所述關(guān)閉端點(diǎn)(2b)之間的結(jié)束角度(13)為3.5°，所述氣門最大升程點(diǎn)(8)到所述凸輪中心(14)的距離為 24mmο
【文檔編號】F01L1/08GK104047651SQ201410318283
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】沈玉芳, 劉高領(lǐng), 甘霖 申請人:上汽通用五菱汽車股份有限公司