[實用新型]凸輪機構、凸輪軸、發動機及工程機械

有效

• 申請號: 201220412345.4
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN202832687U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 張帆;汪志剛;王肇胤
• 申請（專利權）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: F01L1/08
• 分類號: F01L1/08;F01L1/047
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 梁朝玉;尚志峰

技術領域

本實用新型涉及工程機械領域，具體而言，涉及一種凸輪機構、包含所述凸輪機構的凸輪軸、包含所述凸輪機構和/或所述凸輪軸的發動機，以及包含所述凸輪機構和/或所述凸輪軸和/或所述發動機的工程機械。

背景技術

凸輪設計是發動機開發中一項重要的任務，一個良好的配氣凸輪，既應該使發動機具有良好的充氣性能，又要能保證配氣機構工作平穩安全可靠。

相關技術中，如圖1所示，公開了一種用于發動機的凸輪結構：其，進氣凸輪1和排氣凸輪2共用一個基圓4，其進氣凸輪、排氣凸輪上止點只有一個，屬于傳統尖桃型結構；進氣凸輪和排氣凸輪的凸輪線型設計不夠完善，氣門落座速度過快，降低了發動機的使用壽命。

此種凸輪機構的進氣凸輪和排氣凸輪的凸輪線型設計不夠完善，發動機采用此種凸輪結構，存在以下缺點：

1）進、排氣凸輪的上止點只有一個。進氣時間面值小，發動機充氣性能受影響；排氣時間面值過小，排氣不充分，發動機燃燒性能受影響。

2）沒有負曲率減速緩沖曲線，加速度過大，氣門落座速度過快，氣門和氣門座之間的磨損加劇，降低了發動機的使用壽命，嚴重時會產生振動過大和氣門反跳現象。

設計配氣凸輪結構，使發動機既具有良好的充氣性能，又工作平穩、使用壽命長，是亟需解決的技術問題。

實用新型內容

為解決上述相關技術中存在的技術問題，本實用新型的一個目的在于，提供一種凸輪機構，能夠延長進氣和排氣過程的時間面值，改善發動機進氣和排氣性能，提升發動機的燃燒性能，從而提升發動機的整體性能。

有鑒于此，本實用新型一方面提供了一種凸輪機構，包括進氣凸輪和排氣凸輪，所述進氣凸輪和所述排氣凸輪共用一個基圓，所述進氣凸輪還包括進氣上止段和/或所述排氣凸輪還包括排氣上止段，所述進氣上止段、所述排氣上止段在最大升程處形成的上止點軌跡均為一條水平線。

在該技術方案中，所述進氣凸輪和所述排氣凸輪在最大升程處將氣門完全打開，氣門與所述進氣凸輪和所述排氣凸輪最大升程時的接觸點稱為上止點。在該技術方案中，增加此技術方案中，將所述進氣凸輪和/或所述排氣凸輪的上止點增加為多個，多個上止點形成所述進氣上止段和/或所述排氣上止段，使得進氣凸輪和/或排氣凸輪上止點的軌跡均為一條水平線，延長了發動機進氣和/或排氣過程的時間面值，提升了發動機的燃燒性能。

在上述技術方案中，優選地，所述進氣凸輪包括進氣上行段和進氣下行段，所述排氣凸輪包括排氣上行段和排氣下行段，其中，所述進氣上行段、所述進氣下行段、所述排氣上行段和所述排氣下行段的凸輪線型為負曲率曲線。

在該技術方案中，所述凸輪機構依靠驅動裝置進行驅動，所述驅動裝置驅動所述凸輪機構加速運動，當氣門與凸輪機構的進氣凸輪或排氣凸輪的上行段接觸時，由于所述進氣上行段和所述排氣上行段的凸輪線型為負曲率曲線，使得所述驅動裝置的正加速度變成負加速度，起到減速緩沖的效果，所述驅動裝置的速度會慢慢減小，當氣門在上止段完全打開時，氣門的噪音會因為速度的減慢而相應的減小；當氣門下凸輪機構的進氣凸輪或排氣凸輪的下行段接觸時，由于所述進氣下行段和所述排氣下行段的凸輪線型為負曲率曲線，起到減速緩沖的效果，使得所述驅動裝置的速度降低，減小了氣門落座的速度，降低了氣門對氣門座的沖擊，減少了噪音和氣門與氣門座之間的沖擊，從而延長了氣門壽命，提高了發動機性能。

在上述技術方案中，優選地，所述進氣上行段、所述進氣下行段、所述排氣上行段和所述排氣下行段的所述負曲率曲線的負曲率半徑不小于120mm。

在該技術方案中，進氣凸輪和排氣凸輪的凸輪線型為負曲率曲線，為了達到好的減速緩沖的效果，所有負曲率曲線的負曲率半徑不能小于120mm。

在上述技術方案中，優選地，所述進氣上行段、所述進氣下行段、所述排氣上行段和所述排氣下行段的所述負曲率曲線的負曲率半徑相同。

在該技術方案中，所述進氣上行段、所述進氣下行段、所述排氣上行段和所述排氣下行段的所述負曲率曲線的負曲率半徑相同，則運行平穩、可達到更好的減速緩沖效果，同時也簡化了凸輪的加工過程，降低了凸輪的加工難度。

在上述技術方案中，優選地，所述進氣上止段、所述排氣上止段在最大升程處形成的所述上止點軌跡的所述水平線長度均在0.2mm至0.5mm之間。

在該技術方案中，對所述進氣上止段和所述下止段的寬度限定在此范圍內，可以達到好的進氣性能和排氣性能。