專利名稱：一種小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪。背景技術(shù)：
凸輪型線的設(shè)計(jì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能起著巨大的影響。設(shè)計(jì)凸輪型線即是設(shè)計(jì)合理的凸輪運(yùn)動(dòng)曲線，來(lái)控制氣門的開閉以配合曲軸-活塞運(yùn)動(dòng)進(jìn)氣或排氣，良好的凸輪型線能充分利用進(jìn)氣慣性、提高充氣效率，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。不良的凸輪型線設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率低，功率、扭矩低，凸輪-挺柱間潤(rùn)滑不良，零件異常磨損，嚴(yán)重者甚至?xí)?dǎo)致配氣機(jī)構(gòu)出現(xiàn)飛脫和氣門落座反跳現(xiàn)象?，F(xiàn)有的小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的凸輪型線設(shè)計(jì)沒(méi)有進(jìn)行合理的優(yōu)化，發(fā)動(dòng)機(jī)升功率低、油耗高、壓縮比小、性能不佳，且凸輪型線均采用開啟段和關(guān)閉段對(duì)稱式的設(shè)計(jì)方式， 無(wú)法兼顧到發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速不同性能的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的凸輪型線設(shè)計(jì)不夠優(yōu)化而導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)升功率低、油耗高、壓縮比小等問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪，該凸輪具有更優(yōu)化的型線設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型中的小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪，該凸輪的型線包括基圓和凸輪桃， 基圓的圓心與凸輪桃的徑向中心重合于凸輪中心，而且基圓的兩個(gè)端點(diǎn)分別與凸輪桃的兩個(gè)端點(diǎn)重合，凸輪桃的兩個(gè)端點(diǎn)分別是開啟端點(diǎn)和關(guān)閉端點(diǎn)；凸輪桃上還包括緩沖段開始點(diǎn)、完全消除氣門間隙點(diǎn)、氣門最大升程點(diǎn)、氣門關(guān)閉點(diǎn)、以及關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)；基圓的半徑為16 18mm ；凸輪最大升程為7 8mm ；凸輪緩沖段升程為0. 2 0. 4_。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)為基圓的半徑為17mm ；開啟端點(diǎn)至緩沖段開始點(diǎn)之間的開始角度為7° ；緩沖段開始點(diǎn)至完全消除氣門間隙點(diǎn)之間的開啟緩沖段角度為25. 5° ； 完全消除氣門間隙點(diǎn)至氣門最大升程點(diǎn)之間的氣門開啟段角度為57. 5° ；氣門最大升程點(diǎn)至氣門關(guān)閉點(diǎn)之間的氣門關(guān)閉段角度為57. 5° ；氣門關(guān)閉點(diǎn)至關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)之間的關(guān)閉緩沖段角度為25. 5° ；關(guān)閉緩沖結(jié)束點(diǎn)至關(guān)閉端點(diǎn)之間的結(jié)束角度為7° ；氣門最大升程點(diǎn)到凸輪中心的距離為24. 55mm ；凸輪最大升程為7. 55mm ；凸輪緩沖段升程為0. 32mm。相于現(xiàn)有技術(shù)，實(shí)用新型中的小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪，該凸輪的型線中的基圓半徑設(shè)計(jì)范圍為16 18mm，使得凸輪型線可以平穩(wěn)過(guò)渡，在實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)中，完全達(dá)到了發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)要求，基圓半徑的設(shè)計(jì)值超出16 18mm范圍時(shí)，凸輪過(guò)渡段的磨損量在50 μ m 60 μ m間，而基圓半徑選擇在16 18mm范圍時(shí)凸輪過(guò)渡段的磨損量小于50 μ m ；凸輪型線的最大升程設(shè)計(jì)范圍為7 8mm ；緩沖段凸輪升程設(shè)計(jì)范圍為0. 2 0. 4mm，可以兼顧到發(fā)動(dòng)機(jī)的高、低速性能，因而可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速下性能的優(yōu)化。本實(shí)用新型中的排氣凸輪實(shí)現(xiàn)了最大加速度72. 2mm/rad2，其飛脫速度達(dá)到了 6900rpm，大于發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速6000rpm，消除了凸輪飛脫現(xiàn)象，并且凸輪_挺柱在實(shí)際使用過(guò)程中沒(méi)有異常磨損現(xiàn)象，因而發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了高升功率、高壓縮比、低油耗、低轉(zhuǎn)速高扭矩等效果，大大改善了整機(jī)的性能。

圖1是本實(shí)用新型小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪的型線示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說(shuō)明及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型中的小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪，其型線包括基圓1和凸輪桃2，基圓1的圓心與凸輪桃2的徑向中心重合于凸輪中心14，而且基圓1的兩個(gè)端點(diǎn)分別與凸輪桃2的兩個(gè)端點(diǎn)重合，凸輪桃的兩個(gè)端點(diǎn)分別是開啟端點(diǎn)加和關(guān)閉端點(diǎn)2b ；凸輪桃2上還包括緩沖段開始點(diǎn)4、完全消除氣門間隙點(diǎn)6 (即緩沖段結(jié)束點(diǎn))、氣門最大升程點(diǎn) 8、氣門關(guān)閉點(diǎn)10、以及關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)12 ；基圓1的半徑為16 18mm ；凸輪最大升程為 7 8mm ；凸輪緩沖段升程為0. 1 0. 3mm。本實(shí)用新型中基圓1的半徑設(shè)計(jì)為16 18mm，相對(duì)于傳統(tǒng)中的基圓半徑選范圍 15 17mm，更有利于保證凸輪型線的平穩(wěn)過(guò)渡、更有利于凸輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化；凸輪型線的最大升程設(shè)計(jì)為為7 8mm ；緩沖段凸輪升程設(shè)計(jì)為0. 2 0. 4mm，可以兼顧到發(fā)動(dòng)機(jī)的高、低速性能，因而可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速下性能的優(yōu)化。本實(shí)用新型優(yōu)選的方案為基圓的半徑為17mm，17mm是實(shí)現(xiàn)本凸輪型線平穩(wěn)過(guò)渡的最佳數(shù)值，在發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)中，凸輪過(guò)渡段的磨損量小于50 μ m，完全達(dá)到了發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)要求；開啟端點(diǎn)至緩沖段開始點(diǎn)之間的開始角度為7° ；緩沖段開始點(diǎn)至完全消除氣門間隙點(diǎn)之間的開啟緩沖段角度為25. 5° ；完全消除氣門間隙點(diǎn)至氣門最大升程點(diǎn)之間的氣門開啟段角度為57. 5° ；氣門最大升程點(diǎn)至氣門關(guān)閉點(diǎn)間的氣門關(guān)閉段角度為57. 5° ； 氣門關(guān)閉點(diǎn)至關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)之間的關(guān)閉緩沖段角度為25. 5° ；關(guān)閉緩沖結(jié)束點(diǎn)至關(guān)閉端點(diǎn)之間的結(jié)束角度為7° ；氣門最大升程點(diǎn)到凸輪中心的距離為24. 55mm ；凸輪型線的最大升程為7. 55mm ；緩沖段凸輪升程為0. 32mm。排氣凸輪實(shí)現(xiàn)了最大加速度72. 2mm/rad2、且其飛脫速度達(dá)到了 6900rpm，大于發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速6000rpm，從而消除了飛脫現(xiàn)象；凸輪-挺柱在實(shí)際使用過(guò)程中沒(méi)有異常磨損現(xiàn)象；因而發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了高升功率、高壓縮比、低油耗、 低轉(zhuǎn)速高扭矩等效果，大大改善了整機(jī)的性能。排氣凸輪的參數(shù)選擇主要是減少發(fā)動(dòng)機(jī)殘余廢氣，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪，該凸輪的型線包括基圓(1)和凸輪桃O)，所述基圓⑴的圓心與所述凸輪桃⑵的徑向中心重合于凸輪中心(14)，而且所述基圓的兩個(gè)端點(diǎn)分別與所述凸輪桃的兩個(gè)端點(diǎn)重合，所述凸輪桃的兩個(gè)端點(diǎn)分別是開啟端點(diǎn)Oa)和關(guān)閉端點(diǎn)Ob)；所述凸輪桃上還包括緩沖段開始點(diǎn)G)、完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)、氣門最大升程點(diǎn)(8)、氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)、以及關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)(12)；其特征在于所述基圓 ⑴的半徑為16 18mm ；凸輪最大升程為7 8mm ；凸輪緩沖段升程為0. 2 0. 4mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪，其特征在于所述基圓(1)的半徑為17mm ；所述開啟端點(diǎn)Oa)至所述緩沖段開始點(diǎn)⑷之間的開始角度(3)為7° ；所述緩沖段開始點(diǎn)(4)至所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)之間的開啟緩沖段角度(5)為25. 5° ； 所述完全消除氣門間隙點(diǎn)(6)至所述氣門最大升程點(diǎn)(8)之間的氣門開啟段角度(7)為 57.5° ；所述氣門最大升程點(diǎn)⑶至所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)之間的氣門關(guān)閉段角度(9)為 57.5° ；所述氣門關(guān)閉點(diǎn)(10)至所述關(guān)閉緩沖段結(jié)束點(diǎn)(12)之間的關(guān)閉緩沖段角度(11) 為25. 5° ；所述關(guān)閉緩沖結(jié)束點(diǎn)(12)至所述關(guān)閉端點(diǎn)Ob)之間的結(jié)束角度(13)為7° ； 所述氣門最大升程點(diǎn)(8)到所述凸輪中心(14)的距離為24. 55mm;所述凸輪最大升程為 7. 55mm ；所述凸輪緩沖段升程為0. 32mm。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪，其型線中的基圓半徑設(shè)計(jì)范圍為16～18mm，使得凸輪型線可以平穩(wěn)過(guò)渡，在實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)中，完全達(dá)到了發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)要求；凸輪最大升程設(shè)計(jì)范圍為7～8mm；凸輪緩沖段升程設(shè)計(jì)范圍為0.2～0.4mm，可以兼顧到發(fā)動(dòng)機(jī)的高、低速性能，因而可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速下性能的優(yōu)化。本實(shí)用新型中的排氣凸輪實(shí)現(xiàn)了最大加速度72.2mm/rad2，其飛脫速度達(dá)到了6900rpm，大于發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速6000rpm，消除了凸輪飛脫現(xiàn)象，并且凸輪-挺柱在實(shí)際使用過(guò)程中沒(méi)有異常磨損現(xiàn)象，因而發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了高升功率、高壓縮比、低油耗、低轉(zhuǎn)速高扭矩等效果，大大改善了整機(jī)的性能。
文檔編號(hào)F01L1/08GK201972751SQ20102069667
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者唐海嬌, 陳磊, 韋家良 申請(qǐng)人:上汽通用五菱汽車股份有限公司