專利名稱：柴油機凸輪結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油機凸輪結(jié)構(gòu)，尤其是一種適用于四缸4100ZL、4102ZL系列增壓中冷柴油機的凸輪，屬于機械結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
普通柴油機的凸輪包含進氣凸輪和排氣凸輪，進氣凸輪通過配氣機構(gòu)決定進氣門的開啟規(guī)律，排氣凸輪通過配氣機構(gòu)決定排氣門的開啟規(guī)律，柴油機工作一個循環(huán)(四沖程)，凸輪旋轉(zhuǎn)一周(360° )，進、排氣門各開啟一次，滿足柴油機的吸氣和排氣過程。凸輪升程和凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系如圖1所示，橫坐標(biāo)為凸輪轉(zhuǎn)角，單位為°，縱坐標(biāo)為凸輪升程，單位為mm，曲線7為進氣凸輪的升程和轉(zhuǎn)角的關(guān)系，曲線8為排氣凸輪的升程和轉(zhuǎn)角的關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種柴油機凸輪結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理；加工方便，成本增加低，適合大批量生產(chǎn)，尤其適用于四缸4100ZL、4102ZL 系列增壓柴油機。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種柴油機凸輪結(jié)構(gòu)，采用在凸輪軸上安裝進氣凸輪和排氣凸輪，進氣凸輪和排氣凸輪共用一個基圓，在進氣凸輪基圓的外廓上設(shè)有進氣門開啟凸輪，在排氣凸輪基圓的外廓上設(shè)有排氣門開啟凸輪，排氣門開啟凸輪在最大升程處形成排氣上止點；特征是在所述進氣門開啟凸輪的一側(cè)設(shè)有預(yù)進氣凸輪，所述預(yù)進氣凸輪的方向與排氣門開啟凸輪的方向一致。所述預(yù)進氣凸輪的外廓為設(shè)置在進氣凸輪外廓上的一段凸輪型線段，所述凸輪型線段的起點為廢氣循環(huán)開始點，凸輪型線段的終點為廢氣循環(huán)結(jié)束點，以及在廢氣循環(huán)開始點和廢氣循環(huán)結(jié)束點之間形成凸輪型線段的最高點為廢氣循環(huán)最高點；所述廢氣循環(huán)開始點與排氣上止點之間的夾角為107°，廢氣循環(huán)結(jié)束點與排氣上止點之間的夾角為 39°，預(yù)開啟凸輪的最大升程為0. 79mm。本發(fā)明通過在柴油機進氣過程中引入部分廢氣，降低燃燒溫度，減少排氣中氮氧化合物(NOx)的生成，從而減少柴油機排氣污染物，保護環(huán)境，屬于采用機內(nèi)措施解決柴油機排放問題。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的柴油機凸輪升程和凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系圖。圖2為本發(fā)明凸輪升程和凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系圖。圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進一步說明。
如圖3所示柴油機凸輪結(jié)構(gòu)包括排氣上止點1、廢氣循環(huán)開始點2、廢氣循環(huán)結(jié)束點3、廢氣循環(huán)最高點4、進氣凸輪5、進氣門開啟凸輪5-1、預(yù)進氣凸輪5-2、排氣凸輪6、排氣門開啟凸輪6-1等。如圖3所示，本發(fā)明采用在凸輪軸上安裝進氣凸輪5和排氣凸輪6，進氣凸輪5和排氣凸輪6共用一個基圓，在進氣凸輪5基圓的外廓上設(shè)有進氣門開啟凸輪5-1，在排氣凸輪6基圓的外廓上設(shè)有排氣門開啟凸輪6-1，排氣門開啟凸輪6-1在最大升程處形成排氣上止點1 ；在所述進氣門開啟凸輪5-1的一側(cè)設(shè)有預(yù)進氣凸輪5-2，所述預(yù)進氣凸輪5-2的方向與排氣門開啟凸輪6-1的方向一致；所述預(yù)進氣凸輪5-2的外廓為設(shè)置在進氣凸輪5外廓上的一段凸輪型線段，所述凸輪型線段的起點為廢氣循環(huán)開始點2，凸輪型線段的終點為廢氣循環(huán)結(jié)束點3，以及在廢氣循環(huán)開始點2和廢氣循環(huán)結(jié)束點3之間形成凸輪型線段的最高點為廢氣循環(huán)最高點4 ；所述廢氣循環(huán)開始點2與排氣上止點1之間的夾角C為107°， 廢氣循環(huán)結(jié)束點3與排氣上止點1之間的夾角D為39°，預(yù)開啟凸輪5-2的最大升程E為 0. 79mm0如圖2所示，本發(fā)明凸輪升程和凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系，橫坐標(biāo)為凸輪轉(zhuǎn)角，單位為°， 縱坐標(biāo)為凸輪升程，單位為mm，曲線9為進氣門開啟凸輪的升程和轉(zhuǎn)角的關(guān)系，曲線10為排氣門開啟凸輪的升程和轉(zhuǎn)角的關(guān)系，曲線11為預(yù)進氣凸輪的升程和轉(zhuǎn)角的關(guān)系。本發(fā)明的工作原理本發(fā)明通過在進氣凸輪的原型線基礎(chǔ)上，增加了一段凸輪型線(即預(yù)進氣凸輪5-2段的型線)，從而改變了傳統(tǒng)的柴油機換氣(吸氣、排氣)的規(guī)律，在排氣凸輪6工作的時候，預(yù)進氣凸輪5-2工作打開進氣門，從而使少量廢氣進入進氣系統(tǒng)，在進氣系統(tǒng)內(nèi)廢氣和新鮮空氣預(yù)混合，混合后氣體在進氣凸輪5主工作段工作的時候，進入氣缸參與燃燒。本發(fā)明具體工作過程為由預(yù)進氣凸輪5-2上的廢氣循環(huán)開始點2和預(yù)進氣凸輪 5-2上的廢氣循環(huán)結(jié)束點3構(gòu)成的凸輪型線段，通過配氣機構(gòu)驅(qū)動進氣門在該段時間內(nèi)打開，在這段進氣門打開階段，廢氣通過開啟的進氣門進入進氣道內(nèi)；然后隨著進氣凸輪5型線進入基圓段(即通過進氣凸輪廢氣循環(huán)結(jié)束點3后)，進氣門關(guān)閉，廢氣和新鮮空氣得到混合，在后繼階段進氣門開啟凸輪5-1進入主工作段(對應(yīng)普通凸輪工作型線)后，混合了一定量廢氣的空氣進入氣缸參與燃燒。由于進入氣缸的新鮮空氣中混入了一定廢氣，因此降低了燃燒最高溫度，故而減少了排氣中氮氧化合物(NOx)的生成，從而減少柴油機排氣污染物，起到保護環(huán)境的目的。
權(quán)利要求
1.一種柴油機凸輪結(jié)構(gòu)，采用在凸輪軸上安裝進氣凸輪(5)和排氣凸輪(6)，進氣凸輪(5)和排氣凸輪(6)共用一個基圓，在進氣凸輪(5)基圓的外廓上設(shè)有進氣門開啟凸輪 (5-1)，在排氣凸輪(6)基圓的外廓上設(shè)有排氣門開啟凸輪(6-1)，排氣門開啟凸輪(6-1)在最大升程處形成排氣上止點(1)；其特征是在所述進氣門開啟凸輪(5-1)的一側(cè)設(shè)有預(yù)進氣凸輪(5-2)，所述預(yù)進氣凸輪(5-2)的方向與排氣門開啟凸輪(6-1)的方向一致。
2.如權(quán)利要求1所述的柴油機凸輪結(jié)構(gòu)，其特征是所述預(yù)進氣凸輪(5-2)的外廓為設(shè)置在進氣凸輪(5)外廓上的一段凸輪型線段，所述凸輪型線段的起點為廢氣循環(huán)開始點 (2)，凸輪型線段的終點為廢氣循環(huán)結(jié)束點(3)，以及在廢氣循環(huán)開始點(2)和廢氣循環(huán)結(jié)束點(3)之間形成凸輪型線段的最高點為廢氣循環(huán)最高點(4)。
3.如權(quán)利要求2所述的柴油機凸輪結(jié)構(gòu)，其特征是所述廢氣循環(huán)開始點(2)與排氣上止點(1)之間的夾角(C)為107°。
4.如權(quán)利要求2所述的柴油機凸輪結(jié)構(gòu)，其特征是所述廢氣循環(huán)結(jié)束點(3)與排氣上止點(1)之間的夾角(D)為39°。
5.如權(quán)利要求1所述的柴油機凸輪結(jié)構(gòu)，其特征是所述預(yù)開啟凸輪(5-2)的最大升程 (E)為 0. 79mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柴油機凸輪結(jié)構(gòu)，采用在凸輪軸上安裝進氣凸輪和排氣凸輪，進氣凸輪和排氣凸輪共用一個基圓，在進氣凸輪基圓的外廓上設(shè)有進氣門開啟凸輪，在排氣凸輪基圓的外廓上設(shè)有排氣門開啟凸輪，排氣門開啟凸輪在最大升程處形成排氣上止點；特征是在所述進氣門開啟凸輪的一側(cè)設(shè)有預(yù)進氣凸輪。所述預(yù)進氣凸輪的外廓為設(shè)置在進氣凸輪外廓上的一段凸輪型線段，所述凸輪型線段的起點為廢氣循環(huán)開始點，凸輪型線段的終點為廢氣循環(huán)結(jié)束點；所述廢氣循環(huán)開始點與排氣上止點之間的夾角為107°，廢氣循環(huán)結(jié)束點與排氣上止點之間的夾角為39°。本發(fā)明減少了排氣中氮氧化合物的生成，從而減少了柴油機排氣污染物，保護環(huán)境。
文檔編號F01L1/08GK102269023SQ20111018799
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者周磊, 湯麗群, 許應(yīng)祥, 鄧紅喜, 陳浩 申請人:江蘇四達動力機械集團有限公司