[實用新型]氣門重疊角為零度的凸輪軸

有效

• 申請號: 201320224174.7
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN203296843U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 孫超;劉志文;張曉杰;劉立東;包勿仁
• 申請（專利權）人: 東風朝陽朝柴動力有限公司
• 主分類號: F01L1/047
• 分類號: F01L1/047
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術領域

本實用新型屬于內燃機部件，具體涉及到一種燃氣發動機內的凸輪軸氣門裝置。

背景技術

發動機工作過程中，氣門的開閉運動是靠凸輪軸來傳動的，凸輪軸氣門重疊角的優化設計關系到發動機的性能參數。所以凸輪不但決定氣門時間-截面值的大小，而且決定配氣系統各個零部件運動的承載情況和工作狀況，因此凸輪軸的設計應使配氣機構工作平穩可靠。目前柴油發動機凸輪軸都設一定度數的氣門重疊角，但這種重疊角度的凸輪應用到燃氣發動機時，氣門重疊角將會使發動機在工作時出現掃氣的現象，會使發動機的燃氣消耗量增大，排放性能不能很好地滿足要求，并且排氣溫度高等。本實用新型的提出有效改善了目前凸輪軸的工作狀態，解決了燃氣消耗量大、排氣溫度高等問題。

發明內容

針對上述問題，并經過反復試驗，本實用新型的目的是為燃氣發動機提供一種氣門重疊角為零度的凸輪軸，以達到改善柴油機整機工作性能和節約能耗的目的。

?以下結合附圖對本實用新型的原理與結構予以說明。

凸輪軸的配氣相位對發動機的性能有很大的影響。重疊角是指在柴油機工作過程中進、排氣門同時打開時曲軸的轉角。氣門重疊角為零度的凸輪軸，包括進氣凸輪和排氣凸輪，其技術方案是：進氣凸輪對稱中心線與凸輪軸鍵槽中心線夾角為3.5°；排氣凸輪對稱中心線與凸輪軸鍵槽中心線夾角為115.5°。進氣凸輪基圓段的半徑為20.6mm；進氣凸輪過渡段為25°；進氣凸輪工作段為54.2°。排氣凸輪基圓段的半徑為20mm；排氣凸輪過渡段為29°；排氣凸輪工作段為60.5°。進氣凸輪工作段始點與排氣凸輪工作段終點的夾角為4.3°。進氣凸輪輪廓全高為48.09?mm，排氣凸輪輪廓全高為47.92?mm。

進氣凸輪和排氣凸輪均為對稱外形型線凸輪，因為升程曲線表是加工凸輪的依據，所以其對稱系指凸輪升程曲線表數據是按曲軸轉角對稱分布的。據此設定了進氣和排氣凸輪的四個外形型線參數，它們分別為：進/排氣凸輪工作段角度、進/排氣凸輪過渡段角度、進/排氣凸輪基圓段的半徑和進/排氣凸輪輪廓全高。進、排氣凸輪對稱中心線與凸輪軸鍵槽中心線的夾角，以及進氣凸輪升程的起點和排氣凸輪升程的終點位置決定了氣門重疊角的大小。根據發動機的工作過程，排氣沖程之后是進氣沖程，在排氣門關閉過程中，氣門挺柱與排氣凸輪接觸的位置在排氣凸輪的下降段，到達排氣凸輪下降段終點時，排氣門關閉，零度氣門重疊角也就是在排氣門關閉的時刻，進氣門打開，此時氣門挺柱與進氣凸輪的上升段接觸。

本實用新型的特點及產生的有益效果在于，通過改進凸輪軸氣門重疊角，減小發動機工作時出現的掃氣現象，提高功率，降低油耗，使發動機的各項性能指標得到提高。本實用新型已在東風朝柴公司的CY4102-N4A燃氣發動機上實施，檢測以及實驗證明，零度氣門重疊角的設計，達到了提高功率、降低氣耗的目的，使發動機的性能得到明顯提高。

附圖說明

所示附圖為本實用新型凸輪軸的配氣相位示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖并通過具體實施例對本實用新型的技術方案作進一步的說明。

本實施例以發動機第一缸的進、排氣凸輪為例。氣門重疊角為零度的凸輪軸包括進氣凸輪和排氣凸輪，其技術結構是：進氣凸輪對稱中心線1與凸輪軸鍵槽中心線2夾角為3.5°；排氣凸輪對稱中心線3與凸輪軸鍵槽中心線2夾角為115.5°。進氣凸輪基圓段4的半徑為20.6mm；進氣凸輪過渡段5為25°；進氣凸輪工作段6為54.2°。排氣凸輪基圓段7的半徑為20mm；排氣凸輪過渡段8為29°；排氣凸輪工作段9為60.5°。進氣凸輪工作段始點11與排氣凸輪工作段終點10的夾角為4.3°。進氣凸輪輪廓全高L1為48.09±0.05mm，排氣凸輪輪廓全高L2為47.92±0.05?mm。

如前所述，在排氣門關閉過程中，氣門挺柱與排氣凸輪接觸的位置在排氣凸輪的下降段，在進氣門打開過程中，氣門挺柱與進氣凸輪的上升段接觸。因此進氣凸輪上升側過渡段的角度為25°，進氣凸輪上升側工作段的角度為54.2°。排氣凸輪下降側過渡段的角度為29°，排氣凸輪下降側工作段的角度為60.5°。排氣凸輪下降側的工作段終點與凸輪軸鍵槽中心線夾角為58.5°，位于進氣凸輪上升側的過渡段內，而進氣凸輪的工作段始點與凸輪軸鍵槽中心線夾角為54.2°，位于排氣凸輪下降側的過渡段8內。兩者相差為4.3°。在上止點處進氣門開啟提前角為0°，在上止點處排氣門關閉滯后角為0°，使排氣門處于關閉的時刻，進氣門正好打開，也就是氣門重疊角為零度。