專利名稱：三缸汽油機的對稱型進排氣凸輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車發(fā)動機的配氣機構(gòu)部件，特別是涉及一種用一 組優(yōu)化的參數(shù)設計的凸輪型線既可滿足發(fā)動機充氣性能要求，又能保證 配氣機構(gòu)平穩(wěn)性的三缸汽油機的對稱型進排氣凸輪。
背景技術(shù)：
凸輪型線是對發(fā)動機性能有重要影響的參數(shù)，目前在汽油機領(lǐng)域使 用較多的設計方法有以下幾種形式1. 正弦拋物線型其優(yōu)點是正加速度段縮短可使升程曲線豐滿，缺 點是最大正加速度劇增，引起氣門機構(gòu)震動及噪音增加。2. 組合多項式型其特點是易于保持等加速度凸輪時間-斷面大的 優(yōu)點和正負加速度過渡光滑，能較好的協(xié)調(diào)發(fā)動機充氣性和配氣機構(gòu)平 穩(wěn)性要求。其缺點在于各段連接處不易保持三階以上導數(shù)的連續(xù)性，影 響配氣機構(gòu)工作的平穩(wěn)性。3. 高次多項式(高方方程)其優(yōu)點在于加速度曲線光滑程度高， 配氣機構(gòu)平穩(wěn)性易于保證，缺點是升程曲線豐滿系數(shù)相對較低。如專利 號為91212657.4的"高速強化汽油機專用無沖擊凸輪"中的凸輪就是用高次多項式設計的。在91212657. 4專利中的凸輪厚度為18 mm，比較厚。材料消耗多。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種用一組 優(yōu)化的參數(shù)設計的凸輪型線既可滿足發(fā)動機充氣性能要求，又能保證配 氣機構(gòu)平穩(wěn)性的三缸汽油機的對稱型進排氣凸輪。本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是本實用新型的三缸汽油機的對稱型進排氣凸輪，其凸輪型線工作段采用多項動力方程，其方程^為4 p q r Sh= (hmM-hr) (1+ c2 a +c4 a +cp a P+cq a q+cr a r+cs a s) 其中h為凸輪工作段升程，h,為凸輪最大升程， hr為凸輪緩沖段升程，a為凸輪角度， P、 q、 r、 s為指數(shù)； 其特征是上述方程式中 hmax = 7. 3 ~ 7. 5mm hr = 0. 3 ~ 0. 35mm C4= 0. 1c2= -1.2 cp=8 cq=-16cr=9.5 cs=-l. 38 p = 14,q = 28， r = 42， s = 56，凸輪基圓直徑0= 33 mm，與挺柱接觸寬度為10 ram，總包角為167。 ~ 172° ，工作段角度e為121° ，緩沖段角度e! + e 2 = 46° ~ 52°本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是本實用新型的三缸汽油機的對稱型進排氣凸輪，采用本實用新型凸 輪型線的發(fā)動機的充氣系數(shù)可以達到0.58， 一般為0.55，目前采用該 型線的發(fā)動機最大扭矩為89Nm/3600rpm，最大功率為48KW/6000rpm，在 同類機中處于領(lǐng)先水平。優(yōu)點主要有1.凸輪型線加速度曲線較為光滑，配氣機構(gòu)較為平穩(wěn)，采用較小的 彈簧力即可保證氣門機構(gòu)的平穩(wěn)運行。2采用較薄的凸輪厚度即可保證凸輪與挺柱的接觸應力在材料許用 應力要求之內(nèi)，本凸輪厚度僅為lOmm，從而節(jié)省了材料，實現(xiàn)緊湊型 設計。并通過了國家400小時耐久試驗要求。3.采用較小的總包角(167° ~172° )的情況下，工作段角度(附 圖中e)即達到121° 。主要是采用的參數(shù)較為合理，用較短的緩沖段 (附圖中e,和0 2)即可滿足發(fā)動機氣門開閉時的動力學要求。
圖1是本實用新型三缸汽油機的進排氣凸輪型線設計的凸輪外形圖；圖2是A部放大圖。
具體實施方式
-以下參照附圖及實施例對本實用新型進行詳細的說明。 本實用新型在于用一組優(yōu)化的參數(shù)設計的凸輪型線，既可滿足發(fā)動機充氣性能要求，又能保證配氣機構(gòu)平穩(wěn)性的要求。本實用新型的凸輪型線主要應用在采用四氣門缸蓋的1. OL三缸汽油機上。圖1是本實用新型三缸汽油機的進排氣凸輪型線設計的凸輪外形 圖；圖2是A部放大圖。如圖l、圖2所示，本實用新型的凸輪型線由基圓、緩沖段(e^ 0 2所對應的圓弧段)、工作段(e所對應的圓弧段)三段組成。其工作段采用多項動力々程，^方程p式為、 『 s h= (hmaJt-hr) (1+ c2 a +c4 a +Cp a P+Cq a q+Cr a r+cs a s)其中h為凸輪工作段升程，h,為凸輪最大升程，hr為凸輪緩沖段升程，a為凸輪角度， P、 q、 r、 s為指數(shù)；本實用新型的突出特點在于上述方程式中 hmax = 7. 3 ~ 7. 5mm hr = 0. 3 0. 35mmC4 = 0. 1c2=_1.2 cp=8 cq=-16cr=9.5 cs=-l. 38 p = 14，q = 28， r = 42， s = 56，凸輪基圓直徑^= 33 mm，與挺柱接觸寬度為10 mm。總包角為167° ~ 172° 。工作段角度0為121° ,緩沖段角度9 ! + 0 2 = 46° ~ 52° 。總包角=工作段角度e +緩沖段角度e i +9 2。采用本實用新型的凸輪型線制成的凸輪外形對稱。
權(quán)利要求1、一種三缸汽油機的對稱型進排氣凸輪，其凸輪型線工作段采用多項動力方程，其方程式為h＝(hmax-hr)(1+c2α2+c4α4+cpαp+cqαq+crαr+csαs)其中h為凸輪工作段升程，hmax為凸輪最大升程，hr為凸輪緩沖段升程，α為凸輪角度，P、q、r、s為指數(shù)；其特征是上述方程式中hmax＝7.3～7.5mm hr＝0.3～0.35mm c4＝0.1c2＝-1.2cp＝8cq＝-16 cr＝9.5cs＝-1.38p＝14， q＝28， r＝42， s＝56，凸輪基圓直徑為￠33mm，與挺柱接觸寬度為10mm，總包角為167°～172°，工作段角度θ為121°，緩沖段角度θ1+θ2＝46°～52°
專利摘要一種三缸汽油機的對稱型進排氣凸輪，其凸輪型線工作段的方程式為h＝(h<sub>max</sub>-h<sub>r</sub>)(1+c<sub>2</sub>α<sup>2</sup>+c<sub>4</sub>α<sup>4</sup>+c<sub>p</sub>α<sup>p</sup>+c<sub>q</sub>α<sup>q</sup>+c<sub>r</sub>α<sup>r</sup>+c<sub>s</sub>α<sup>s</sup>)其中h為凸輪工作段升程，h<sub>max</sub>為凸輪最大升程，h<sub>r</sub>為凸輪緩沖段升程，α為凸輪角度，P、q、r、s為指數(shù)；其方程式中hmax＝7.3～7.5mm，hr＝0.3～0.35mm，c<sub>4</sub>＝0.1，p＝14，q＝28，r＝42，s＝56。凸輪基圓直徑為φ33mm，與挺柱接觸寬度為10mm，總包角為167°～172°，工作段角度θ為121°，緩沖段角度θ<sub>1</sub>+θ<sub>2</sub>＝46°～52°。優(yōu)點是汽油機動力特性好、氣門機構(gòu)運行平穩(wěn)、凸輪薄。
文檔編號F01L1/08GK201083134SQ20072009718
公開日2008年7月9日 申請日期2007年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月23日
發(fā)明者俞培泳, 居鈺生, 群 張, 李明杰, 罡 魏 申請人:天津一汽夏利汽車股份有限公司