專利名稱：一種凸輪以及包括該凸輪的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凸輪以及包括該凸輪的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景
眾所周知，在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域中，點(diǎn)火角過(guò)于提前是造成爆震的主要原因之一。這 是因?yàn)?，為了使活塞在壓縮上止點(diǎn)結(jié)束后，一進(jìn)入動(dòng)力沖程能立即獲得動(dòng)力，通常都會(huì) 在活塞達(dá)到上止點(diǎn)前提前點(diǎn)火，而過(guò)于提早的點(diǎn)火會(huì)使得活塞還在壓縮行程時(shí)，大部分 油氣已經(jīng)燃燒，此時(shí)未燃燒的油氣會(huì)承受極大的壓力自燃，而造成爆震。
因此，為了及時(shí)監(jiān)控內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生爆震的情況，通常在發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體 上設(shè)置有爆震傳感器，通過(guò)采集缸體的振動(dòng)信號(hào)，來(lái)確定內(nèi)燃機(jī)是否出現(xiàn)爆震現(xiàn)象。該 爆震傳感器與ECU電連接，將采集的電信號(hào)傳遞給ECU，從而通過(guò)ECU控制火花塞的點(diǎn) 火，以對(duì)過(guò)大的點(diǎn)火提前角進(jìn)行調(diào)整，從而防止爆震的發(fā)生。爆震傳感器采集振動(dòng)信號(hào) 的時(shí)間區(qū)域通常在做功沖程中。
圖1表示發(fā)動(dòng)機(jī)中一個(gè)氣缸(如3缸)的進(jìn)氣門的氣門桿隨凸輪軸旋轉(zhuǎn)的位移的 示意圖。在圖1所示的坐標(biāo)系中，橫坐標(biāo)表示凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度，縱坐標(biāo)表示進(jìn)氣門的 氣門桿的位移S，其中，凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度為0度時(shí)，進(jìn)氣門的氣門桿位移S最大(即， 進(jìn)氣門完全打開，該氣缸處于進(jìn)氣沖程中)。曲線D表示由傳統(tǒng)凸輪軸驅(qū)動(dòng)的進(jìn)氣門的 氣門桿的位移的變化過(guò)程。
對(duì)于該氣缸來(lái)說(shuō)，當(dāng)完成進(jìn)氣沖程后，進(jìn)氣門需要關(guān)閉，以進(jìn)行壓縮沖程。如 圖1所示，直線L表示氣門桿落座時(shí)的位移為S0，此時(shí)氣門桿與氣門座之間的距離為氣 門間隙。直線L與曲線D(虛線表示)的交點(diǎn)G表示在該交點(diǎn)G處氣門桿移動(dòng)到行程為 SO的位置(即氣門桿在點(diǎn)G落座)。
與此同時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)通常具有多缸，在其中一個(gè)氣缸(如3缸)進(jìn)行進(jìn)氣沖程 時(shí)，另一氣缸(如1缸，發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序?yàn)?-3-4-2)很有可能會(huì)處于做功沖程中。為 了準(zhǔn)確地獲取爆震的信號(hào)，爆震傳感器通常分別在各個(gè)氣缸進(jìn)行做功沖程過(guò)程中對(duì)氣缸 體的震動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集。例如，如圖1所示，在對(duì)處于做功沖程中的1缸進(jìn)行爆震探測(cè) 的區(qū)域?yàn)閰^(qū)域F(此時(shí)1缸在進(jìn)行做功沖程)，在該區(qū)域F中，3缸正在進(jìn)行進(jìn)氣沖程。
在圖1中可以清楚地看出，通常情況下，設(shè)計(jì)人員將氣門桿落座的點(diǎn)設(shè)計(jì)為 對(duì)于一個(gè)氣缸(如3缸)中，出現(xiàn)的氣門桿落座的點(diǎn)G不落入爆震傳感器對(duì)另一氣缸(如 1缸)的探測(cè)區(qū)域F中。這是為了防止一個(gè)氣缸(如3缸)中氣門桿的落座所產(chǎn)生的震 動(dòng)影響爆震傳感器對(duì)另一氣缸(如1缸)的探測(cè)準(zhǔn)確性。
然而，隨著技術(shù)的進(jìn)步，為了根據(jù)工作情況使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)進(jìn)氣門及時(shí)進(jìn)行調(diào)整， 以獲得理想的功率和扭矩，目前發(fā)動(dòng)機(jī)中越來(lái)越多地采用了可變氣門正時(shí)技術(shù)。通過(guò)改 變進(jìn)氣門關(guān)閉的時(shí)刻調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。具體來(lái)說(shuō)，可以延遲進(jìn)氣門的關(guān)閉，從而 在高轉(zhuǎn)速時(shí)增加充氣效率，以有利于最大功率的提高，但對(duì)低速和中速性能則不利；還 可以提前進(jìn)氣門的關(guān)閉，從而能防止氣體被推回進(jìn)氣管，有利于提高最大扭矩，但降低了最大功率。
因此，在某些工況下，進(jìn)氣門會(huì)提前關(guān)閉。如圖1所示，曲線E(虛線表示)表 示進(jìn)氣門提前關(guān)閉情況下氣門桿的位移的示意圖。在該情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸(如 3缸)提前關(guān)閉進(jìn)氣門，即在曲線E和直線L的交點(diǎn)H處進(jìn)氣門落座。但是，爆震傳感 器對(duì)另一氣缸(如1缸)的探測(cè)區(qū)域通常保持不變。因而會(huì)產(chǎn)生這樣的問題發(fā)動(dòng)機(jī)的 一個(gè)氣缸(如3缸)中氣門桿的落座時(shí)(如圖1中所示的點(diǎn)H)落入爆震傳感器對(duì)另一氣 缸(如1缸)的探測(cè)區(qū)域(如圖1中所示的區(qū)域F)內(nèi)，從而爆震傳感器會(huì)受到落座產(chǎn)生 的震動(dòng)的干擾，造成爆震傳感器不能準(zhǔn)確地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震情況進(jìn)行探測(cè)，進(jìn)而影響發(fā) 動(dòng)機(jī)的正常工作，甚至引發(fā)劇烈的爆震。
因此，對(duì)于采用可變正時(shí)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，需要一種能夠避免對(duì)爆震傳感器 造成干擾的技術(shù)措施。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)中可能對(duì)爆震傳感器造成干擾的缺陷，而提供一 種能夠避免傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)中對(duì)爆震傳感器造成干擾的凸輪以及包括該凸輪的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種凸輪，該凸輪的廓型線包括屬于基圓的弧 以及連接該弧的兩個(gè)端點(diǎn)的行程曲線，該行程曲線包括升程部分和回程部分，其中，所 述升程部分對(duì)應(yīng)的升程角小于所述回程部分對(duì)應(yīng)的回程角。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，該配氣機(jī)構(gòu)包括凸 輪軸和氣門桿組件，所述氣門桿組件包括氣門桿和彈性裝置，該彈性裝置與所述氣門桿 連接并對(duì)所述氣門桿施加將該氣門桿壓緊于所述凸輪軸的彈性力，所述凸輪軸包括凸輪 軸主體和安裝在該凸輪軸主體上的凸輪，所述凸輪軸通過(guò)該凸輪驅(qū)動(dòng)所述氣門桿做線性 移動(dòng)，所述凸輪軸的凸輪為本發(fā)明所提供的上述凸輪。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，用于現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)的凸輪大都具有對(duì)稱的廓型 線，從而使升程過(guò)程的時(shí)間與回程過(guò)程的時(shí)間是相等的。當(dāng)采用可變正時(shí)技術(shù)時(shí)，某些 工況下(如上所述)會(huì)使氣門桿落座的時(shí)刻提前進(jìn)行，而使發(fā)動(dòng)機(jī)中一個(gè)氣缸的氣門桿落 座的時(shí)刻落入爆震發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)另一氣缸的探測(cè)區(qū)域F內(nèi)，從而造成對(duì)爆震傳感器的干擾。
按照本發(fā)明所提供的凸輪以及包括該凸輪的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，由于凸輪廓型線 中回程角大于升程角，而升程過(guò)程是氣門桿遠(yuǎn)離基圓圓心而打開氣門(如進(jìn)氣門或排氣 門)的過(guò)程，回程過(guò)程是氣門桿接近基圓圓心而關(guān)閉氣門的過(guò)程，因此通過(guò)使升程角小 于回程角，能夠使氣門從完全關(guān)閉到完全打開的時(shí)間小于氣門從完全打開又返回到完全 關(guān)閉的時(shí)間。因此，與傳統(tǒng)的配氣機(jī)構(gòu)相比，由于使氣門從完全打開到完全關(guān)閉的時(shí)間 得以延長(zhǎng)，即便采用可變正時(shí)技術(shù)而提前氣門桿的落座時(shí)刻，也能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣 缸(如3缸)中氣門桿落座的時(shí)刻避開爆震傳感器對(duì)另一氣缸(如1缸)的探測(cè)區(qū)域F。 因而，利用本發(fā)明所提供的凸輪以及包括該凸輪的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，能夠避免對(duì)爆震傳 感器的干擾。


圖1為表示發(fā)動(dòng)機(jī)中一個(gè)氣缸的進(jìn)氣門的氣門桿隨凸輪軸旋轉(zhuǎn)的位移的示意圖，還表示了爆震傳感器對(duì)另一氣缸的探測(cè)區(qū)域F與氣門桿的位移之間的相對(duì)關(guān)系；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的凸輪的廓型線的平面圖3為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的凸輪的從動(dòng)件的位移的示意圖；以及
圖4為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述。
本發(fā)明所提供的凸輪的廓型線包括屬于基圓的弧C’ A’ C以及連接該弧 C’ A，C的兩個(gè)端點(diǎn)的行程曲線C，AC,該行程曲線C，AC包括升程部分C，B，A 和回程部分ABC，其中，所述升程部分C’ B’ A對(duì)應(yīng)的升程角ZC’ OA小于所述回程 部分ABC對(duì)應(yīng)的回程角Z AOC。
如圖2所示，本發(fā)明所提供的凸輪的廓型線包括弧C’ A’ C和與該弧C’ A’ C 的兩個(gè)端點(diǎn)C’和C連接的行程曲線C’ AC?；’ A’ C屬于基圓(在圖2中以虛線 表示)，為該基圓的一部分圓弧。當(dāng)從動(dòng)件(如推桿，或者配氣機(jī)構(gòu)中那個(gè)的氣門桿等) 與弧C’ A’ C接觸時(shí)，該從動(dòng)件不會(huì)隨著凸輪的旋轉(zhuǎn)而線性移動(dòng)，該從動(dòng)件處于近休。 當(dāng)從動(dòng)件與凸輪的行程曲線C’ AC接觸時(shí)，隨著凸輪的旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)件會(huì)在該凸輪的驅(qū)動(dòng) 下做線性移動(dòng)，至少要完成升程過(guò)程和回程過(guò)程。
行程曲線C，AC包括升程部分C，B，A和回程部分ABC，其中，所述升程部 分C，B，A對(duì)應(yīng)的升程角Z C，OA小于所述回程部分ABC對(duì)應(yīng)的回程角Z AOC。
也就是說(shuō)，當(dāng)從動(dòng)件與升程部分C’ B’ A接觸時(shí)，從動(dòng)件會(huì)隨著凸輪的旋轉(zhuǎn)而 進(jìn)行升程過(guò)程(也可稱為推程)，在升程過(guò)程中，從動(dòng)件距離基圓圓心點(diǎn)O的距離越來(lái)越 遠(yuǎn)。當(dāng)從動(dòng)件完成升程過(guò)程后，從動(dòng)件距離基圓的圓心點(diǎn)O的距離最遠(yuǎn)。當(dāng)從動(dòng)件與回 程部分ABC接觸時(shí)，從動(dòng)件會(huì)隨著凸輪的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行回程過(guò)程，在回程過(guò)程中，從動(dòng)件 距離基圓圓心點(diǎn)O的距離原來(lái)越近，直到從動(dòng)件與弧C’ A’ C接觸進(jìn)入近休。
雖然圖2中表示升程部分C，B，A與回程部分ABC通過(guò)點(diǎn)A連接，但該點(diǎn)A 也可以由一圓弧代替，該圓弧以基圓的圓心O為圓心，因此，在從動(dòng)件與該圓弧接觸的 情況下，當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，該從動(dòng)件保持不動(dòng)，即處于遠(yuǎn)休。
本發(fā)明所提供的凸輪的廓型線相對(duì)于用于發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)凸輪的改進(jìn)主要在于 升程部分C，B，A對(duì)應(yīng)的升程角Z C，OA小于回程部分ABC對(duì)應(yīng)的回程角Z AOC。 因此，當(dāng)將該凸輪應(yīng)用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門時(shí)，可以使氣門從完全關(guān)閉到完全打開的時(shí) 間不同于氣門從完全打開又恢復(fù)到完全關(guān)閉的時(shí)間。因而，能夠使氣門從完全打開到完 全關(guān)閉的時(shí)間得以延長(zhǎng)，即便采用可變正時(shí)技術(shù)而提前氣門桿的落座時(shí)刻，也能夠使發(fā) 動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸(如3缸)中氣門桿落座的時(shí)刻避開爆震傳感器對(duì)另一氣缸(如1缸)的 探測(cè)區(qū)域F。
優(yōu)選地，升程部分C，B，A對(duì)應(yīng)的升程角Z C，OA為80度至100度，有利于減少氣門疊開時(shí)(即進(jìn)氣門和排氣門同時(shí)處于開啟狀態(tài)時(shí))的廢氣回流，從而提高發(fā)動(dòng) 機(jī)的性能。優(yōu)選地，回程部分ABC對(duì)應(yīng)的回程角Z AOC為100度至120度，通過(guò)采用 較大的回程角可以避開氣門落座時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)其他缸的爆震判斷造成不利影響，保證 在采用可變正時(shí)技術(shù)而使進(jìn)氣門落座提前時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)爆震干擾的情況，從而可以有效地判斷爆震，以采取較大的點(diǎn)火提前角提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
優(yōu)選地，所述升程部分C，B，A對(duì)應(yīng)的升程角Z C，OA比所述回程部分ABC 對(duì)應(yīng)的回程角Z AOC小20度至30度。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述升程部分C，B，A對(duì)應(yīng)的升程角Z C，OA為90度，所述 回程部分ABC對(duì)應(yīng)的回程角Z AOC為110度。因此，當(dāng)氣門桿作為從動(dòng)件時(shí)，該氣門 桿在升程過(guò)程中(從完全關(guān)閉到完全打開)所需要的時(shí)間比氣門桿在回程過(guò)程中(從完全 打開又恢復(fù)到完全關(guān)閉)所需要的時(shí)間要短，從而在采用可變正時(shí)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，使 發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸(如3缸)中氣門桿落座的時(shí)刻避開爆震傳感器對(duì)另一氣缸(如1缸) 的探測(cè)區(qū)域F。
優(yōu)選地，如圖2所示，升程部分C，B，A包括第一曲線C，B，和第二曲線 B，A，回程部分ABC包括第三曲線AB和第四曲線BC，所述第一曲線C，B，、第二 曲線B，A、第三曲線AB和第四曲線BC依次連接，在所述行程曲線C，AC的任意點(diǎn) 與所述基圓的圓心O的距離中，至少第二曲線B’ A與第三曲線AB的連接點(diǎn)A與基圓 的圓心O的距離最遠(yuǎn)(在允許從動(dòng)件存在遠(yuǎn)休狀態(tài)的情況下，第二曲線B’ A可以通過(guò)一 段與基圓同心的圓弧而連接在一起，在該情況下，連接點(diǎn)A為該圓弧中的一點(diǎn))，第二曲 線B，A與第三曲線AB相對(duì)于所述圓心O和連接點(diǎn)A的連線彼此對(duì)稱且第二曲線B，A 對(duì)應(yīng)的升程與第三曲線AB對(duì)應(yīng)的回程相等。在該廓型線中，由于第二曲線B’ A與第 三曲線AB相對(duì)于所述圓心O和連接點(diǎn)A的連線彼此對(duì)稱，使行程曲線C’ AC中的一部 分為對(duì)稱的，從而便于凸輪的加工制造。
而且，由于第二曲線B，A與第三曲線AB彼此對(duì)稱且第二曲線B，A對(duì)應(yīng)的升 程與第三曲線AB對(duì)應(yīng)的回程相等，因此，當(dāng)該凸輪應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣機(jī)構(gòu)時(shí)，作為從動(dòng) 件的氣門桿從完全打開的位置能夠及時(shí)返回，確保氣門(如進(jìn)氣門)的開度處于合適的程 度，以免影響后續(xù)沖程(如壓縮沖程)的進(jìn)行。
另外，為了滿足本發(fā)明凸輪中回程角大于升程角的要求，優(yōu)選地，第一曲線 C’ B’對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角α小于第四曲線BC對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角β。如 圖2所示，第一曲線C，B，具有第一端點(diǎn)C，和第二端點(diǎn)B，，第四曲線BC具有第三 端點(diǎn)B和第四端點(diǎn)C，這里所說(shuō)的第一曲線C’ B’對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角α是指直 線OC’與直線ΟΒ’的夾角，即ZC，ΟΒ’ ；第四曲線BC對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角 β是指直線OC與直線OB的夾角，即ZBOC。
也就是說(shuō)，通過(guò)使第一曲線C’ B’對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角α小于第四曲線 BC對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角β而實(shí)現(xiàn)回程角大于升程角的要求。具體可參考圖2，在 圖2中，回程角Z AOC =Z AOB+β ；升程角Z C，OA=ZAOB' +α。 由于第二曲 線B’ A與第三曲線AB相對(duì)于所述圓心O和連接點(diǎn)A的連線彼此對(duì)稱，因此Z AOB = ZAOB'。因此，通過(guò)使β > α ,即可滿足回程角ZAOC >Z C，OA的條件。
優(yōu)選地，第一曲線C，B，對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角α為20度至40度。優(yōu)選 地，第四曲線BC對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角β為50度至70度。
進(jìn)一步優(yōu)選地，第一曲線C，B，對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角α為30度，第四曲 線BC對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角β為60度。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的凸輪的從動(dòng)件的位移的示意圖，其中，以凸輪廓型線的A點(diǎn)與從動(dòng)件(如氣門桿)接觸時(shí)(此時(shí)，凸輪的從動(dòng)件的行程最大) 為凸輪旋轉(zhuǎn)角度的0度。由該圖3可以看出，凸輪廓型線的參數(shù)為從動(dòng)件的升程為 20mm,升程角為90度，回程角為110度(本發(fā)明并不限于此具體的參數(shù)，從動(dòng)件的 升程、升程角、回程角都可以根據(jù)具體的工況而加以設(shè)計(jì)選擇，這里僅示例性地加以說(shuō) 明)。通過(guò)該圖3可以明顯地看出，回程角比升程角大20度，因此，從動(dòng)件進(jìn)行升程過(guò) 程所需的時(shí)間小于進(jìn)行回程過(guò)程所需的時(shí)間。
當(dāng)將本發(fā)明所提供的凸輪應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)的配氣系統(tǒng)時(shí)，作為該凸輪從動(dòng)件的氣 門桿的落座的時(shí)刻得以延遲，具體如圖1所示。在圖1所示的坐標(biāo)系中，橫坐標(biāo)表示凸 輪軸的旋轉(zhuǎn)角度，縱坐標(biāo)表示進(jìn)氣門的氣門桿的行程S，其中，凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度為0度 時(shí)(此時(shí)，氣門桿與凸輪廓型線中的A點(diǎn)接觸)，進(jìn)氣門的氣門桿的位移S最大(即，進(jìn) 氣門完全打開)。曲線D’表示由具有本發(fā)明所提供的凸輪的凸輪軸驅(qū)動(dòng)的進(jìn)氣門的氣 門桿的位移的變化過(guò)程。
如上所述，曲線D表示由傳統(tǒng)凸輪軸驅(qū)動(dòng)的進(jìn)氣門的氣門桿的位移的變化過(guò) 程。在圖1中曲線D可以清楚看出，對(duì)于由傳統(tǒng)凸輪軸驅(qū)動(dòng)的氣門桿來(lái)說(shuō)，氣門桿從氣 門桿具有最大位移的位置(凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度為0度)到達(dá)位移為零的位置(凸輪軸旋轉(zhuǎn)角 度為90度)需要旋轉(zhuǎn)過(guò)90度(即回程角為90度)。而參考曲線D’可知，對(duì)于由具有 本發(fā)明提供的凸輪的凸輪軸驅(qū)動(dòng)的氣門桿來(lái)說(shuō)，由于氣門桿從氣門桿具有最大位移的位 置(凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度為0度)到達(dá)位移為零的位置(凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度為110度)需要旋轉(zhuǎn) 過(guò)110度(即回程角為110度)。
顯然，通過(guò)改變凸輪的廓型線，從而使從動(dòng)件的回程角得以延長(zhǎng)，使作為從動(dòng) 件的氣門桿從完全打開的狀態(tài)到又恢復(fù)完全關(guān)閉的狀態(tài)的時(shí)間更長(zhǎng)了。
因此，當(dāng)采用可變正時(shí)技術(shù)時(shí)，使氣門(如進(jìn)氣門)的關(guān)閉提前，如曲線E’所 示，該曲線E’表示進(jìn)氣門提前關(guān)閉情況下，采用本發(fā)明的凸輪的凸輪軸的氣門桿的位移 示意圖。在該情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸(如3缸)提前關(guān)閉進(jìn)氣門，即在曲線E’和 直線L的交點(diǎn)H’處進(jìn)氣門落座。
由于延長(zhǎng)了氣門桿從完全打開狀態(tài)到又恢復(fù)完全關(guān)閉的狀態(tài)的時(shí)間，因此，交 點(diǎn)H’沒有落入爆震傳感器對(duì)另一氣缸的探測(cè)區(qū)域內(nèi)，從而不會(huì)使爆震傳感器受到氣門 桿落座而產(chǎn)生的震動(dòng)的干擾。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的凸輪的廓型線，以及將本發(fā)明的凸輪應(yīng)用于氣門桿時(shí)如 何克服傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中存在的缺陷進(jìn)行了詳細(xì)地描述。下面對(duì)本發(fā)明提供的包括上述凸 輪的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明所提供的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)包括凸輪軸100和氣門桿組件200，所述氣門桿 組件200包括氣門桿201和彈性裝置，該彈性裝置與所述氣門桿201連接并對(duì)所述氣門桿 201施加將該氣門桿201壓緊于所述凸輪軸100的彈性力，所述凸輪軸100包括凸輪軸主 體和安裝在該凸輪軸主體上的凸輪101，所述凸輪軸100通過(guò)該凸輪驅(qū)動(dòng)所述氣門桿201 做線性移動(dòng)，所述凸輪軸100的凸輪101為本發(fā)明所提供的上述凸輪。
該內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)主要的改進(jìn)之處在于凸輪軸100 的凸輪101的改進(jìn)，關(guān)于本發(fā)明的凸輪的上述特征能夠以任意方式結(jié)合在內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī) 構(gòu)的凸輪軸中，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)根據(jù)不同的工況對(duì)氣門桿的位移的改變。因此，除了需要采用本發(fā)明提供的凸輪之外，這里的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的其他部件及其連接關(guān)系 可以參考傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中的配氣機(jī)構(gòu)。以上已經(jīng)對(duì)凸輪的廓型線及其對(duì)從動(dòng)件位移的影 響做了詳細(xì)地描述，這里就不再贅述。
雖然在以上描述，主要結(jié)合進(jìn)氣門對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行闡述的，但本發(fā)明并不 限于此，本發(fā)明所提供的上述凸輪以及內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)既可應(yīng)用于進(jìn)氣門，也可應(yīng)用于 排氣門，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際工況的要求而加以選擇。
雖然以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該 明白，本發(fā)明并不限于此，上述各個(gè)特征能夠在本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的合理范圍內(nèi)以單 獨(dú)和/或組合的任意方式而加以使用，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種凸輪，該凸輪的廓型線包括屬于基圓的弧(C’ A’ C)以及連接該弧 (C’ A’ C)的兩個(gè)端點(diǎn)的行程曲線(C’ AC),該行程曲線(C’ AC)包括升程部分 (C’ B’ A)和回程部分(ABC)，其特征在于，所述升程部分(C’ B’ A)對(duì)應(yīng)的升程角 (Z C’ OA)小于所述回程部分(ABC)對(duì)應(yīng)的回程角(,AOC)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪，其中，所述升程部分(C’B’ A)對(duì)應(yīng)的升程角 (Z C，OA)為 80 度至 100 度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸輪，其中，所述回程部分(ABC)對(duì)應(yīng)的回程角(ZAOC) 為100度至120度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凸輪，其特征在于，所述升程部分(C’B’ A)對(duì)應(yīng)的升程 角(Z C，OA)比所述回程部分(ABC)對(duì)應(yīng)的回程角(廣AOC)小20度至30度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凸輪，其中，所述升程部分(C’B’ A)對(duì)應(yīng)的升程角 (Z C’ OA)為90度，所述回程部分(ABC)對(duì)應(yīng)的回程角(Z AOC)為110度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的凸輪，其中，所述升程部分(C’B’ A)包括 第一曲線(C’ B’)和第二曲線(B’ A)，所述回程部分(ABC)包括第三曲線(AB)和 第四曲線(BC)，所述第一曲線(C’ B’)、第二曲線(B’ A)、第三曲線(AB)和第四 曲線(BC)依次連接，在所述行程曲線(C’ AC)的任意點(diǎn)與所述基圓的圓心(O)的距離 中，至少所述第二曲線(B’ A)與所述第三曲線(AB)的連接點(diǎn)㈧與所述基圓的圓心 (O)的距離最遠(yuǎn)，所述第二曲線(B’ A)與第三曲線(AB)相對(duì)于所述圓心(O)和連接點(diǎn) (A)的連線彼此對(duì)稱且所述第二曲線(B’ A)對(duì)應(yīng)的升程與第三曲線(AB)對(duì)應(yīng)的回程相寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的凸輪，其中，所述第一曲線(C’B’)對(duì)應(yīng)的所述基圓的 中心角(α)為20度至40度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的凸輪，其中，所述第四曲線(BC)對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角 (β)為50度至70度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的凸輪，其中，所述第一曲線(C’B’)對(duì)應(yīng)的所述基圓的 中心角(α)為30度，所述第四曲線(BC)對(duì)應(yīng)的所述基圓的中心角(β)為60度。
10.—種內(nèi)燃機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)，該配氣機(jī)構(gòu)包括凸輪軸(100)和氣門桿組件(200)，所 述氣門桿組件(200)包括氣門桿(201)和彈性裝置，該彈性裝置與所述氣門桿(201)連接 并對(duì)所述氣門桿(201)施加將該氣門桿(201)壓緊于所述凸輪軸(100)的彈性力，所述 凸輪軸(100)包括凸輪軸主體和安裝在該凸輪軸主體上的凸輪(101)，所述凸輪軸(100) 通過(guò)該凸輪驅(qū)動(dòng)所述氣門桿(201)做線性移動(dòng)，其特征在于，所述凸輪軸(100)的凸輪 (101)為權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的凸輪。
全文摘要
公開了一種凸輪，該凸輪的廓型線包括屬于基圓的弧以及連接該弧的兩個(gè)端點(diǎn)的行程曲線，該行程曲線包括升程部分和回程部分，升程部分對(duì)應(yīng)的升程角小于回程部分對(duì)應(yīng)的回程角。還公開了一種內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，包括凸輪軸和氣門桿組件，氣門桿組件包括氣門桿和彈性裝置，該彈性裝置與氣門桿連接并對(duì)氣門桿施加將該氣門桿壓緊于凸輪軸的彈性力，凸輪軸包括凸輪軸主體和安裝在該凸輪軸主體上的凸輪，凸輪軸通過(guò)該凸輪驅(qū)動(dòng)所述氣門桿做線性移動(dòng)，凸輪軸的凸輪為本發(fā)明所提供的上述凸輪。按照本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，能夠延遲氣門落座，因此即便采用可變正時(shí)技術(shù)而提前氣門桿的落座時(shí)刻，也能夠避免對(duì)爆震傳感器的干擾。
文檔編號(hào)F01L1/14GK102022147SQ20091009345
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者劉永亮, 武鳳榮, 胡國(guó)銳, 蘇方旭, 陸子平 申請(qǐng)人:北汽福田汽車股份有限公司