專(zhuān)利名稱(chēng)：摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的凸輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種可降低發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷和溫度且可提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的凸輪結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)是在高溫下進(jìn)行的，可燃混合氣燃燒時(shí)的最高溫度可達(dá)2000℃以上。高溫燃?xì)饧斑\(yùn)動(dòng)件磨擦產(chǎn)生的摩擦熱會(huì)使活塞、缸體、缸蓋等部件溫度上升。高溫容易造成熱變形，使發(fā)動(dòng)機(jī)部件機(jī)械強(qiáng)度降低，使正常的配合間隙因熱膨脹過(guò)大而改變。因此，摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)必須具備可靠的冷卻系統(tǒng)，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常帶負(fù)荷工作溫度不能過(guò)低和過(guò)高，因發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高將造成功率下降，加速無(wú)力，噪聲大。甚至關(guān)掉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)也不停機(jī)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、缸體上油污會(huì)被烤焦冒煙，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)潤(rùn)滑油滲漏現(xiàn)象。
發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱的危害性比較大，由于過(guò)熱會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，加速無(wú)力，油耗增加；由于過(guò)熱造成發(fā)動(dòng)機(jī)不正常燃燒；由于過(guò)熱造成潤(rùn)滑油變質(zhì)焦化，運(yùn)動(dòng)件之間的油膜被破壞，機(jī)件磨損加??；由于過(guò)熱造成曲軸邊桿大小頭軸承咬死，活塞環(huán)斷裂，拉缸、抱缸，縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，危及駕車(chē)人的行車(chē)安全。
如何減小發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)熱，是行業(yè)人員長(zhǎng)期研究的課題，人們長(zhǎng)期以來(lái)著重從外部散熱方式來(lái)冷卻，如增大散熱片面積，改善冷卻方式等，而較少?gòu)陌l(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程本身去加以改善。發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)在機(jī)體散熱上可起到重要作用，我們可從配氣機(jī)構(gòu)上著手來(lái)改善機(jī)體的熱負(fù)荷和溫度。
現(xiàn)有技術(shù)中，在已公開(kāi)的專(zhuān)利文獻(xiàn)中，例如專(zhuān)利號(hào)為02275986.7的實(shí)用新型專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中，揭示了一種摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的凸輪結(jié)構(gòu)，即將進(jìn)氣凸輪夾角與排氣凸輪的夾角設(shè)定為105°～128°，基圓半徑設(shè)置為22～24mm。
上述構(gòu)造中，保證了配氣相位和較好的氣門(mén)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使發(fā)動(dòng)機(jī)噪音明顯降低，且減少發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣的排放。但是不能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度進(jìn)行有效的降低。因此需要一種摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的凸輪結(jié)構(gòu)，可改善對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的冷卻效果，且能達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是，提供一種摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸，增大進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟提前角和排氣門(mén)遲閉角，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱效果，降低機(jī)體熱負(fù)荷，在油耗不增加的同時(shí)提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。
本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題可采用如下技術(shù)方案來(lái)解決，一種摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸，其包含間隔設(shè)置的單缸進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪，進(jìn)氣凸輪從a點(diǎn)到N點(diǎn)的上升段夾角為110°±1°，排氣凸輪從X點(diǎn)到d點(diǎn)的下降段夾角為113°±1°，基圓半徑為10.50mm。
原有凸輪的進(jìn)氣凸輪從a點(diǎn)到N點(diǎn)的上升段夾角為106°±1°，排氣凸輪從X點(diǎn)到d點(diǎn)的下降段夾角為108°±1°，而本發(fā)明改變了這兩個(gè)夾角的角度，即進(jìn)氣凸輪從a點(diǎn)到N點(diǎn)的上升段夾角調(diào)整為110°±1°，排氣凸輪從X點(diǎn)到d點(diǎn)的下降段夾角調(diào)整為為113°±1°，從而經(jīng)適當(dāng)裝配后，使配氣相位改變?yōu)檫M(jìn)氣門(mén)早開(kāi)角為7.5度，進(jìn)氣門(mén)遲閉角為27度，排氣門(mén)早開(kāi)角25度，排氣門(mén)遲閉角15度，見(jiàn)附表1。實(shí)驗(yàn)證明，利用本發(fā)明的凸輪軸，掃氣效果得到了有效的提高，改善了對(duì)缸頭、活塞等零件進(jìn)行更好的冷卻，從而降低機(jī)體熱負(fù)荷。
附表1新型凸輪與普通凸輪在氣門(mén)升程1.05時(shí)的配氣相位對(duì)比

進(jìn)一步，本發(fā)明中，所述凸輪軸的進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪型線可選用超高次方程并在試驗(yàn)中進(jìn)行修正來(lái)確定，其基圓半徑為10.5mm，進(jìn)氣凸輪與排氣凸輪的夾角為102.9°～106.9°，該夾角最佳為104.9°。這樣，本實(shí)用新型的凸輪軸的進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪型線進(jìn)行修改后，使發(fā)動(dòng)機(jī)在上述冷卻效果得到提高了基礎(chǔ)上，其油耗仍能保持不變，最大功率提高了0.13kw，最大扭矩提高0.2N.m，從而使采用本發(fā)明的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)不但具有較低的機(jī)體熱負(fù)荷，而且也有較佳的功率表現(xiàn)，見(jiàn)附表2。
附表2新型凸輪與普通凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)性能對(duì)比

為讓本實(shí)用新型之上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例凸輪軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖2為圖1中進(jìn)氣凸輪沿A-A向剖視圖；圖3為圖1中排氣凸輪沿B-B向剖視圖；圖4為凸輪軸夾角示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1～3所示，本發(fā)明的凸輪軸包括間隔設(shè)置的進(jìn)氣凸輪1、排氣凸輪2，該凸輪軸的進(jìn)排氣凸輪基圓半徑均為10.50mm。進(jìn)氣凸輪1最大升程點(diǎn)為N點(diǎn)(桃尖)，最大升程5.566mm，沿順時(shí)針?lè)较颍瑥腶點(diǎn)到N點(diǎn)為上升段，夾角110°；從N點(diǎn)到b點(diǎn)為下降段，夾角87°。排氣凸輪2最大升程點(diǎn)為X點(diǎn)(桃尖)，最大升程5.377mm，沿順時(shí)針?lè)较颍瑥腸點(diǎn)到X點(diǎn)為上升段，夾角90°；從X點(diǎn)到d點(diǎn)為下降段，夾角113°。進(jìn)排氣凸輪桃尖夾角為48.8°+56.1°＝104.9°。與普通凸輪相比較其最明顯不同之處是進(jìn)氣凸輪1在上升段的0°～85°范圍內(nèi)、排氣凸輪2在下降段的115°～203°范圍內(nèi)的升程值與普通凸輪不同。進(jìn)氣凸輪1上升段夾角范圍比普通凸輪寬4°，排氣凸輪2下降段夾角范圍比普通凸輪寬5°，改變了凸輪的配氣相位，從而增大了進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟提前角和排氣門(mén)遲閉角，使進(jìn)排氣門(mén)有較大的重疊角，從而在排氣沖程末段能充分利用新進(jìn)冷空氣的掃氣效果對(duì)缸頭、活塞等零件進(jìn)行更好的冷卻，從而降低了機(jī)體熱負(fù)荷，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
在本發(fā)明中，進(jìn)氣凸輪的凸輪型線由下面的進(jìn)氣凸輪相位角和進(jìn)氣升程關(guān)系表確定；排氣凸輪的凸輪型線由下面的排氣凸輪相位角和排氣升程關(guān)系表確定。







其中，上述凸輪型線的基圓半徑為10.5mm，進(jìn)氣凸輪與排氣凸輪的夾角為102.9°～106.9°，上述升程允許的偏差范圍升程0～0.1mm時(shí)偏差為±0.015mm，升程0.1～0.5mm時(shí)偏差為±0.05mm，升程大于0.5mm時(shí)偏差為±0.06mm。
如圖4所示，作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明的凸輪軸中，進(jìn)氣凸輪與排氣凸輪之間的夾角最佳為104.9°。
根據(jù)相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)，極坐標(biāo)是可以根據(jù)需要任意旋轉(zhuǎn)后，再重新確定起始幅角(0°角)的，因此，具體實(shí)施方式
中各幅角對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)可以用依次旋轉(zhuǎn)的方式改變。這種改變后的凸輪包括在本發(fā)明的權(quán)利范圍內(nèi)。
機(jī)械加工產(chǎn)品尺寸都有偏差，在升程值公差內(nèi)的凸輪也包括在本發(fā)明的權(quán)利范圍內(nèi)。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動(dòng)與改進(jìn)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪，其包含間隔設(shè)置的單缸進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪，其特征在于進(jìn)氣凸輪從a點(diǎn)到N點(diǎn)的上升段夾角為110°±1°，排氣凸輪從X點(diǎn)到d點(diǎn)的下降段夾角為113°±1°，基圓半徑為10.50mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪，其特征在于，所述進(jìn)氣凸輪的凸輪型線由下述的進(jìn)氣凸輪相位角和進(jìn)氣升程關(guān)系確定0°(a點(diǎn))的升程為0.0001°的升程為0.0022°的升程為0.0053°的升程為0.0104°的升程為0.0175°的升程為0.0236°的升程為0.0307°的升程為0.0368°的升程為0.0429°的升程為0.04810°的升程為0.054 11°的升程為0.060 12°的升程為0.06513°的升程為0.071 14°的升程為0.076 15°的升程為0.08216°的升程為0.087 17°的升程為0.092 18°的升程為0.09819°的升程為0.103 20°的升程為0.108 21°的升程為0.11222°的升程為0.117 23°的升程為0.122 24°的升程為0.12725°的升程為0.131 26°的升程為0.136 27°的升程為0.14128°的升程為0.146 29°的升程為0.151 30°的升程為0.15631°的升程為0.162 32°的升程為0.171 33°的升程為0.18134°的升程為0.196 35°的升程為0.214 36°的升程為0.23837°的升程為0.267 38°的升程為0.301 39°的升程為0.34240°的升程為0.389 41°的升程為0.443 42°的升程為0.50343°的升程為0.570 44°的升程為0.644 45°的升程為0.72446°的升程為0.810 47°的升程為0.901 48°的升程為0.99649°的升程為1.095 50°的升程為1.196 51°的升程為1.29952°的升程為1.403 53°的升程為1.508 54°的升程為1.61355°的升程為1.718 56°的升程為1.823 57°的升程為1.92658°的升程為2.029 59°的升程為2.131 60°的升程為2.23161°的升程為2.33062°的升程為2.428 63°的升程為2.52464°的升程為2.61865°的升程為2.711 66°的升程為2.80367°的升程為2.89368°的升程為2.982 69°的升程為3.07070°的升程為3.15771°的升程為3.242 72°的升程為3.32773°的升程為3.41174°的升程為3.495 75°的升程為3.57876°的升程為3.66177°的升程為3.743 78°的升程為3.82579°的升程為3.90780°的升程為3.989 81°的升程為4.07182°的升程為4.15283°的升程為4.233 84°的升程為4.31485°的升程為4.39486°的升程為4.473 87°的升程為4.55188°的升程為4.62889°的升程為4.703 90°的升程為4.77691°的升程為4.84792°的升程為4.914 93°的升程為4.97994°的升程為5.04295°的升程為5.101 96°的升程為5.15797°的升程為5.20998°的升程為5.259 99°的升程為5.305100°的升程為5.348 101°的升程為5.387 102°的升程為5.423103°的升程為5.455 104°的升程為5.483 105°的升程為5.507106°的升程為5.527 107°的升程為5.543 108°的升程為5.555109°的升程為5.563 110°(N點(diǎn))的升程5.566 111°的升程為5.564112°的升程為5.558 113°的升程為5.547 114°的升程為5.530115°的升程為5.508 116°的升程為5.481 117°的升程為5.448118°的升程為5.409 119°的升程為5.364 120°的升程為5.312121°的升程為5.253 122°的升程為5.188 123°的升程為5.115124°的升程為5.035 125°的升程為4.948 126°的升程為4.853127°的升程為4.751 128°的升程為4.642 129°的升程為4.526130°的升程為4.403 131°的升程為4.273 132°的升程為4.136133°的升程為3.993 134°的升程為3.843 135°的升程為3.688136°的升程為3.526 137°的升程為3.359 138°的升程為3.188139°的升程為3.012 140°的升程為2.832 141°的升程為2.650142°的升程為2.466 143°的升程為2.284 144°的升程為2.105145°的升程為1.934146°的升程為1.770147°的升程為1.616148°的升程為1.471149°的升程為1.334150°的升程為1.207151°的升程為1.088152°的升程為0.978153°的升程為0.876154°的升程為0.783155°的升程為0.698156°的升程為0.621157°的升程為0.551158°的升程為0.489159°的升程為0.435160°的升程為0.388161°的升程為0.349162°的升程為0.316163°的升程為0.291164°的升程為0.272165°的升程為0.258166°的升程為0.247167°的升程為0.238168°的升程為0.230169°的升程為0.221170°的升程為0.213171°的升程為0.204172°的升程為0.196173°的升程為0.188174°的升程為0.179175°的升程為0.171176°的升程為0.163177°的升程為0.154178°的升程為0.146179°的升程為0.137180°的升程為0.129181°的升程為0.121182°的升程為0.113183°的升程為0.104184°的升程為0.096185°的升程為0.087186°的升程為0.079187°的升程為0.070188°的升程為0.061189°的升程為0.052190°的升程為0.043191°的升程為0.034192°的升程為0.025193°的升程為0.016194°的升程為0.007195°的升程為0.003196°的升程為的升程為0.001197°(b點(diǎn))的升程為0.000(以上升程單位均為mm)該凸輪軸中的排氣凸輪型線由下述排氣凸輪相位角和排氣升程關(guān)系確定0°(c點(diǎn))的升程為0.0001°的升程為0.0012°的升程為0.0033°的升程為0.0064°的升程為0.0115°的升程為0.0176°的升程為0.0227°的升程為0.0288°的升程為0.0349°的升程為0.03910°的升程為0.044 11°的升程為0.049 12°的升程為0.05413°的升程為0.059 14°的升程為0.064 15°的升程為0.06916°的升程為0.074 17°的升程為0.079 18°的升程為0.08419°的升程為0.08920°的升程為0.09421°的升程為0.09922°的升程為0.10423°的升程為0.11024°的升程為0.11525°的升程為0.12026°的升程為0.12527°的升程為0.13028°的升程為0.13529°的升程為0.14030°的升程為0.14531°的升程為0.15032°的升程為0.15833°的升程為0.16834°的升程為0.18435°的升程為0.20536°的升程為0.23337°的升程為0.26738°的升程為0.30839°的升程為0.35740°的升程為0.41341°的升程為0.47742°的升程為0.54843°的升程為0.62844°的升程為0.71545°的升程為0.81146°的升程為0.91647°的升程為1.02948°的升程為1.15149°的升程為1.28250°的升程為1.42251°的升程為1.57052°的升程為1.72753°的升程為1.89254°的升程為2.06255°的升程為2.23556°的升程為2.41157°的升程為2.58458°的升程為2.75459°的升程為2.92060°的升程為3.08261°的升程為3.24062°的升程為3.39263°的升程為3.53964°的升程為3.68165°的升程為3.81766°的升程為3.94867°的升程為4.07368°的升程為4.19269°的升程為4.30670°的升程為4.41471°的升程為4.51572°的升程為4.61173°的升程為4.70174°的升程為4.78475°的升程為4.86276°的升程為4.93477°的升程為5.00078°的升程為5.06179°的升程為5.11680°的升程為5.16581°的升程為5.20882°的升程為5.24783°的升程為5.28084°的升程為5.30885°的升程為5.33186°的升程為5.34987°的升程為5.36388°的升程為5.37289°的升程為5.37690°(X點(diǎn))的升程為5.37791°的升程為5.37392°的升程為5.36693°的升程為5.35494°的升程為5.33995°的升程為5.32096°的升程為5.29797°的升程為5.27198°的升程為5.24199°的升程為5.208100°的升程為5.171 101°的升程為5.132 102°的升程為5.090103°的升程為5.044 104°的升程為4.995105°的升程為4.943106°的升程為4.888 107°的升程為4.830108°的升程為4.770109°的升程為4.707 110°的升程為4.641111°的升程為4.573112°的升程為4.502 113°的升程為4.431114°的升程為4.357115°的升程為4.283 116°的升程為4.207117°的升程為4.130118°的升程為4.053 119°的升程為3.975120°的升程為3.896121°的升程為3.817 122°的升程為3.737123°的升程為3.657124°的升程為3.576 125°的升程為3.495126°的升程為3.413127°的升程為3.331 128°的升程為3.249129°的升程為3.166130°的升程為3.082 131°的升程為2.998132°的升程為2.914133°的升程為2.828 134°的升程為2.742135°的升程為2.656136°的升程為2.568 137°的升程為2.480138°的升程為2.391139°的升程為2.301 140°的升程為2.211141°的升程為2.120142°的升程為2.028 143°的升程為1.936144°的升程為1.843145°的升程為1.750 146°的升程為1.657147°的升程為1.564148°的升程為1.471 149°的升程為1.379150°的升程為1.287151°的升程為1.196 152°的升程為1.107153°的升程為1.019154°的升程為0.933 155°的升程為0.850156°的升程為0.770157°的升程為0.694 158°的升程為0.621159°的升程為0.554160°的升程為0.492 161°的升程為0.436162°的升程為0.385163°的升程為0.341 164°的升程為0.302165°的升程為0.269166°的升程為0.241 167°的升程為0.218168°的升程為0.199169°的升程為0.184 170°的升程為0.172171°的升程為0.162172°的升程為0.155 173°的升程為0.148174°的升程為0.143175°的升程為0.138 176°的升程為0.133177°的升程為0.128178°的升程為0.123 179°的升程為0.117180°的升程為0.112181°的升程為0.107 182°的升程為0.101183°的升程為0.096184°的升程為0.090 185°的升程為0.085186°的升程為0.080187°的升程為0.074 188°的升程為0.069189°的升程為0.064190°的升程為0.059 191°的升程為0.054192°的升程為0.048193°的升程為0.043 194°的升程為0.038195°的升程為0.033196°的升程為0.028 197°的升程為0.023198°的升程為0.018199°的升程為0.012 200°的升程為0.008201°的升程為0.004202°的升程為0.001 203°(d點(diǎn))的升程為0.000(以上升程單位均為mm)上述升程允許的偏差范圍升程0～0.1mm時(shí)偏差為±0.015mm，升程0.1～0.5mm時(shí)偏差為±0.05mm，升程大于0.5mm時(shí)偏差為±0.06mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪，其特征在于，所述進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪之間的夾角為104.9°。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸，其包括間隔設(shè)置的單缸進(jìn)氣凸輪和單缸排氣凸輪，進(jìn)氣凸輪從a點(diǎn)到N點(diǎn)的上升段夾角為110°±1°，排氣凸輪從X點(diǎn)到d點(diǎn)的下降段夾角為113°±1°，基圓半徑為10.50mm。采用本發(fā)明的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，其增大了進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟提前角和排氣門(mén)遲閉角，使進(jìn)排氣門(mén)有較大的重疊角，從而在排氣沖程末段能充分利用新進(jìn)冷空氣的掃氣效果對(duì)缸頭、活塞等零件進(jìn)行更好地冷卻，從而降低了機(jī)體熱負(fù)荷，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
文檔編號(hào)F01L1/08GK101000000SQ20061009538
公開(kāi)日2007年7月18日 申請(qǐng)日期2006年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月30日
發(fā)明者孔令華 申請(qǐng)人:重慶隆鑫工業(yè)(集團(tuán))有限公司