汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)排氣凸輪軸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的排氣凸輪 軸。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣所用的配氣機(jī)構(gòu)的凸輪軸型線關(guān)系到凸輪的豐滿系數(shù)、充氣 效率、氣門開閉的速度及加速度、氣門彈簧的剪切應(yīng)力，凸輪與挺住的接觸應(yīng)力，從而直接 影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率、輸出扭矩及油耗，配氣機(jī)構(gòu)的使用壽命，燃燒充分性及震動(dòng)噪音等。 在能源價(jià)格飛漲以及消費(fèi)者對(duì)車輛性能要求苛刻的今天，各廠商均致力于研宄發(fā)動(dòng)機(jī)輸出 功率更高、油耗更低、使用壽命更長的排氣凸輪軸。
[0003] 傳統(tǒng)的汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)排氣凸輪軸為追求高輸出扭矩，提高了凸輪升程，致使氣 門彈簧的壓縮量增加，氣門彈簧的最大剪切應(yīng)力相應(yīng)增加，影響了彈簧的壽命；同時(shí)，提高 了凸輪升程，最小凸輪尖半徑減小，導(dǎo)致凸輪與挺住的接觸應(yīng)力增大，增大凸輪與挺住的磨 損，降了了凸輪的使用壽命；排氣凸輪軸開啟側(cè)型線與關(guān)閉側(cè)型線對(duì)稱，即氣門開和氣門關(guān) 的速度一致，排氣效率不高，且氣門關(guān)閉時(shí)的沖擊大，噪聲高。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型旨在優(yōu)化汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)排氣凸輪軸，特別是排氣凸輪軸的型線，以 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和配氣機(jī)構(gòu)的使用壽命，并降低噪音。
[0005] 為此，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：一種汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)排氣凸輪軸，包括凸 輪軸本體（1)，所述凸輪軸本體（1)的軸頸上設(shè)置有油孔（2)，所述凸輪型線由凸輪軸基圓 和凸輪桃圍成，包括氣門開啟段（3)、氣門開啟緩沖段（4)、氣門關(guān)閉段（5)和氣門關(guān)閉緩沖 段（6)，其特征在于：所述凸輪的最大升程h為8. 4_，最小凸輪尖半徑為3. 1613mm，所述氣 門開啟段（3)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為0°~56°，對(duì)應(yīng)的升程為8. 4mm~0.3490mm，氣門開 啟緩沖段（4)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為56°~78. 5°，對(duì)應(yīng)的升程為0.3490mm~0mm，氣門 關(guān)閉段（5)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為0°~60°，對(duì)應(yīng)的升程為8. 4mm~0.3543mm，氣門關(guān)閉 緩沖段（6)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為60°~81. 5°，對(duì)應(yīng)的升程為0. 3543mm~0mm。
[0006] 所述凸輪軸的配氣相位排氣提前角a 1為49°，配氣相位排氣延遲角a 2為 25°，通過優(yōu)化凸輪軸的排氣相位角，進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能、工作可靠性、延長發(fā)動(dòng)機(jī)壽 命和降低油耗。
[0007] 所述軸頸上的油孔（2)成對(duì)設(shè)置，且同一軸頸上的兩油孔（2)軸線重合并連通，每 個(gè)油孔（2)的外端頭倒角，便于加工制造，及保證排氣凸輪軸的正常工作。
[0008] 本實(shí)用新型采用開啟側(cè)與關(guān)閉側(cè)非對(duì)稱的凸輪型線結(jié)構(gòu)，即氣門開啟段的角度小 于氣門關(guān)閉段的角度，氣門開啟緩沖段的角度比排氣氣門開啟緩沖段的角度稍大，氣門開 啟段與氣門開啟緩沖段的角度之和小于排氣氣門開啟段與排氣氣門開啟緩沖段的角度之 和。與現(xiàn)有的左右對(duì)稱的排氣凸輪軸型線相比，具有以下兩方面的顯著效果：
[0009] (1)減小了氣門開啟段的角度，使氣門迅速打開，有利于提高排氣效率，排氣效果 更好，使最大輸出功率提高了 3. 5Kw左右，發(fā)動(dòng)機(jī)油耗降低2%以上；增大了氣門關(guān)閉段的 角度，降低了氣門落座時(shí)的沖擊力，避免氣門關(guān)閉時(shí)沖擊力過大而產(chǎn)生振動(dòng)噪音；優(yōu)化了 氣門開啟緩沖段和氣門關(guān)閉緩沖段的角度和升程值，提高了凸輪型線兩腰部型線的豐滿系 數(shù)，相應(yīng)地提高了充氣效率；
[0010] (2)降低了凸輪軸的最大升程，氣門彈簧的應(yīng)力減??；通過優(yōu)化升程型線，降低氣 門的速度及加速度，減小氣門彈簧顫動(dòng)以及提高彈簧高速時(shí)的疲勞強(qiáng)度；通過加大的凸輪 尖半徑，減小了凸輪與氣門挺住的接觸應(yīng)力；通過以上的優(yōu)化改變，共同提高整個(gè)配氣機(jī)構(gòu) 的使用壽命。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0013] 圖3是排氣凸輪的型線圖。
[0014] 圖4是排氣凸輪的配氣相位圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：
[0016] 結(jié)合圖1 一圖2所示的汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)排氣凸輪軸，其主體為凸輪軸本體1，在凸 輪軸本體1的軸頸上設(shè)置有油孔2。最好是，軸頸上的油孔2成對(duì)設(shè)置，且同一軸頸上的兩 油孔2軸線重合并連通，每個(gè)油孔2的外端頭倒角。
[0017] 如圖3所示，凸輪型線由凸輪軸基圓和凸輪桃圍成，由氣門開啟段3、氣門開啟 緩沖段4、氣門關(guān)閉段5和氣門關(guān)閉緩沖段6組成。凸輪的最大升程h為8. 4_，最小凸 輪尖半徑為3. 1613mm，氣門開啟段3對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為0°~56°，對(duì)應(yīng)的升程為 8. 4mm~0.3490mm，氣門開啟緩沖段4對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為56°~78. 5°，對(duì)應(yīng)的升 程為0.3490mm~0mm，氣門關(guān)閉段5對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為0°~60°，對(duì)應(yīng)的升程為 8. 4mm~0. 3543mm，氣門關(guān)閉緩沖段6對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為60°~81.5°，對(duì)應(yīng)的升程 為 0?3543mm ~0mm〇
[0018]如圖4所示，凸輪軸的配氣相位排氣提前角a 1為49°，配氣相位排氣延遲角a2 為 25。。
[0019]凸輪在旋轉(zhuǎn)過程中，旋轉(zhuǎn)角度與升程之間的實(shí)際測量值如下：
[0020] 凸輪升程表（用平面測頭測量）
[0021]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)排氣凸輪軸，包括凸輪軸本體（I)，所述凸輪軸本體（1)的軸 頸上設(shè)置有油孔（2)，所述凸輪型線由凸輪軸基圓和凸輪桃圍成，包括氣門開啟段（3)、氣 門開啟緩沖段（4)、氣門關(guān)閉段（5)和氣門關(guān)閉緩沖段(6)，其特征在于：所述凸輪的最大 升程h為8. 4_，最小凸輪尖半徑為3. 1613_，所述氣門開啟段（3)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為 0°~56°，對(duì)應(yīng)的升程為8. 4mm~0.3490mm，氣門開啟緩沖段（4)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間 為56°~78.5°，對(duì)應(yīng)的升程為0.3490mm~0mm，氣門關(guān)閉段（5)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為 0°~60°，對(duì)應(yīng)的升程為8. 4mm~0.3543mm，氣門關(guān)閉緩沖段（6)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為 60°~81.5。，對(duì)應(yīng)的升程為0.3543mm~0_。
2. 按照權(quán)利要求1所述的汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)排氣凸輪軸，其特征在于：所述凸輪軸的配 氣相位排氣提前角a 1為49°，配氣相位排氣延遲角a 2為25°。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)排氣凸輪軸，其特征在于：所述軸頸上 的油孔（2)成對(duì)設(shè)置，且同一軸頸上的兩油孔（2)軸線重合并連通，每個(gè)油孔（2)的外端頭 倒角。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)排氣凸輪軸，包括凸輪軸本體(1)，凸輪軸本體(1)的軸頸上設(shè)置有油孔(2)，凸輪型線由凸輪軸基圓和凸輪桃圍成，包括氣門開啟段(3)、氣門開啟緩沖段(4)、氣門關(guān)閉段(5)和氣門關(guān)閉緩沖段(6)，凸輪的最大升程h為9mm，最小凸輪尖半徑為3.6717mm，所述氣門開啟段(3)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為0°～57.5°，對(duì)應(yīng)的升程為9mm～0.3832mm，氣門開啟緩沖段(4)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為57.5°～82°，對(duì)應(yīng)的升程為0.3832mm～0mm，氣門關(guān)閉段(5)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為0°～60°，對(duì)應(yīng)的升程為9mm～0.3544mm，氣門關(guān)閉緩沖段(6)對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角區(qū)間為60°～84°，對(duì)應(yīng)的升程為0.3544mm～0mm。通過優(yōu)化排氣凸輪軸的型線，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和配氣機(jī)構(gòu)的使用壽命，并降低噪音。
【IPC分類】F01L1-047
【公開號(hào)】CN204511548
【申請?zhí)枴緾N201520140784
【發(fā)明人】白天明, 延虎, 和艷萍, 張志義, 劉德瑤
【申請人】重慶凱特動(dòng)力科技有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月12日