CN107165690B - 发动机凸轮轴凸轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机凸轮轴凸轮，该发动机凸轮轴凸轮的基圆部由内基圆部和外基圆部构成，该发动机凸轮轴凸轮的型线包括：第一内基圆部分；内基圆向外基圆的第一过渡部分；内基圆向外基圆的第二过渡部分；排气门的主升程区域，该主升程区域包括：第一外基圆部分；主升程部分；以及第二外基圆部分；外基圆向内基圆的第一过渡部分；外基圆向内基圆的第二过渡部分；以及第二内基圆部分。该发动机凸轮轴凸轮将缸内制动状态凸轮型线和非制动状态的凸轮型线集成到一个凸轮型线上面，不用单独设计制动凸轮，使得整个凸轮轴的机构更加简单紧凑。
Description
技术领域
本发明涉及凸轮轴领域，特别涉及一种发动机凸轮轴凸轮。
背景技术
目前，大型的车辆均普遍使用发动机缸内制动技术，该技术能保证车辆下坡时可合理控制车速，起到有效的刹车作用，能有效地缩短刹车距离，能减轻车轮制动负荷，避免车轮制动器过渡磨损造成失灵。
发动机缸内制动时，传统凸轮轴型线只有一个基圆，只能单独实现缸内制动或者非缸内制动一种工作模式的配气，通常还需要单独设计一个制动凸轮，并且该制动凸轮需要制动器、制动凸轮、制动摇臂等一系列额外的机构来配合推开排气门。这些机构占用缸盖顶面的空间，影响其他机构的布置，增加了发动机制造难度和成本。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机凸轮轴凸轮，将缸内制动状态凸轮型线和非制动状态的凸轮型线集成到一个凸轮型线上面，不用单独设计制动凸轮，使得整个凸轮轴的机构更加简单紧凑。
为实现上述目的，本发明提供了一种发动机凸轮轴凸轮，该发动机凸轮轴凸轮的基圆部由内基圆部和外基圆部构成，该发动机凸轮轴凸轮的型线包括：第一内基圆部分，凸轮转角为0°～3°，凸轮升程为0mm；内基圆向外基圆的第一过渡部分，凸轮转角为4°～19°，凸轮相对于内基圆最大升程为0.96636mm；内基圆向外基圆的第二过渡部分，凸轮转角为19°～54°，凸轮相对于内基圆最大升程为2.6mm；排气门的主升程区域，该主升程区域包括：第一外基圆部分，凸轮转角为55°～59°，凸轮相对于外基圆升程为0mm，凸轮相对于内基圆升程为2.6mm；主升程部分，凸轮转角为59°～229°，凸轮相对于内基圆最大升程为9.90004mm；以及第二外基圆部分，凸轮转角为230°～236°，凸轮相对于外基圆升程为0mm，凸轮相对于内基圆升程为2.6mm；外基圆向内基圆的第一过渡部分，凸轮转角为237°～276°，凸轮相对于内基圆的最小升程为0.678319mm；外基圆向内基圆的第二过渡部分，凸轮转角为277°～288°，凸轮相对于内基圆升程从0.5674355mm降低到0.00053758mm；以及第二内基圆部分，凸轮转角为289°～360°，凸轮升程为0mm。
优选的，内基圆部和所述外基圆部的基圆半径分别为16.5mm和19.1mm。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：将缸内制动状态凸轮型线和非制动状态的凸轮型线集成到一个凸轮型线上面，这样不用单独设计制动凸轮，使得整个凸轮轴的机构更加简单紧凑，用摇臂液压件来代替原有制动凸轮的驱动件，油腔空间更小，响应速度更快，减少了相关零部件如制动器、制动摇臂的使用，减小了设计难度，减少了缸盖占用面积，最终降低了设计成本。
附图说明
图1是根据本发明的发动机凸轮轴凸轮的凸轮转角θ和凸轮升程的关系图
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本发明具体实施方式的一种发动机凸轮轴凸轮，该发动机凸轮轴凸轮的基圆部由内基圆部和外基圆部构成，该发动机凸轮轴凸轮的型线设计如下：
第一内基圆部分G～A，凸轮转角为0°～3°，凸轮升程为0mm，在该部分，挺柱在内基圆上面，液力挺柱充油，柱塞伸出一定的高度，但是由于内外基圆的间隙差，制动气门无法开启，始终保持关闭。
内基圆向外基圆的第一过渡部分A～B，凸轮转角为4°～19°，凸轮相对于内基圆最大升程为0.96636mm，在这个区域，液力摇臂内腔是充油状态，泄油阀关闭，柱塞保持伸出状态，顶住缸内制动气门的气门杆，缸内制动气门慢慢开启。
内基圆向外基圆的第二过渡部分B～C，凸轮转角为19°～54°，凸轮相对于内基圆最大升程为2.6mm，在这个区域，液力摇臂内腔开始泄油，柱塞回位，气门缓慢关闭，到了C时刻，气门完全关闭。
排气门的主升程区域C～D，气门间隙在此调整，在该部分，挺柱从动件在外基圆上面由凸轮轴直接驱动推开气门，进行排气配气作用，快到D点的时刻气门关闭。该主升程区域包括：第一外基圆部分、主升程部分以及第二外基圆部分，其中第一外基圆部分的凸轮转角为55°～59°，凸轮相对于外基圆升程为0mm，凸轮相对于内基圆升程为2.6mm。主升程部分的凸轮转角为59°～229°，凸轮相对于内基圆最大升程为9.90004mm，当凸轮升程经过摇臂放大后的升程超过气门间隙，摇臂一侧推动气门桥使得制动气门和非制动气门同时开启，完成排气配气后，关闭气门。第二外基圆部分的凸轮转角为230°～236°，凸轮相对于外基圆升程为0mm，凸轮相对于内基圆升程为2.6mm。
外基圆向内基圆的第一过渡部分D～E，凸轮转角为237°～276°，凸轮相对于内基圆的最小升程为0.678319mm，在该部分，由于液力挺柱内部油腔的油全部泄完，柱塞收回，凸轮轴转过的这个区域的排气门不打开。
外基圆向内基圆的第二过渡部分E～F，凸轮转角为277°～288°，凸轮相对于内基圆升程从0.5674355mm降低到0.00053758mm，在该部分，摇臂上面泄油阀关闭，不再进油，凸轮转过这个区域，气门也不再打开。
第二内基圆部分F～G，凸轮转角为289°～360°，凸轮升程为0mm。内基圆部分包括第一内基圆部分G～A和第二内基圆部分F～G，凸轮转到这个区域，液力挺柱开始进油，柱塞在液压作用力下慢慢伸出一定的长度，但是由于存在内外基圆差，伸长量小于内外基圆差，不足以打开气门，这一时段排气门是关闭的。
下表为该凸轮型线的凸轮转角θ和凸轮升程对应关系：
作为一种优选的实施例，内基圆部和外基圆部的基圆半径可以分别为16.5mm和19.1mm。
上述方案中，具有上述型线设计的凸轮主要应用于双排气门的发动机缸内制动，在一个凸轮型线包含有缸内制动型线和发动机正常工作时两种工作状态的排气型线。该凸轮的基圆部内基圆部和外基圆部构成，外基圆部为排气主升程的基圆，中间过渡部分为排气制动工作时气门开启气门的凸轮升程。缸内制动工作时，排气摇臂上的制动驱动活塞在摇臂油压液力的驱动下缓慢伸出或者缩回，推动气门桥打开气门，以达到控制气门开启关闭的目的。根据本技术方案，排气凸轮可控制缸内制动和非缸内制动时排气门的开启，同时缸内制动的驱动机构可集成在排气摇臂上，不需额外设计独立的驱动机构，减少占用缸盖顶面的空间，降低制造成本。
综上，本实施例的发动机凸轮轴凸轮，将缸内制动状态凸轮型线和非制动状态的凸轮型线集成到一个凸轮型线上面，这样不用单独设计制动凸轮，使得整个凸轮轴的机构更加简单紧凑，用摇臂液压件来代替原有制动凸轮的驱动件，油腔空间更小，响应速度更快，减少了相关零部件如制动器、制动摇臂的使用，减小了设计难度，减少了缸盖占用面积，最终降低了设计成本。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (2)
1.一种发动机凸轮轴凸轮，其特征在于，该发动机凸轮轴凸轮的基圆部由内基圆部和外基圆部构成，该发动机凸轮轴凸轮的型线包括：
第一内基圆部分，凸轮转角为0°～3°，凸轮升程为0mm；
内基圆向外基圆的第一过渡部分，凸轮转角为4°～19°，凸轮相对于内基圆最大升程为0.96636mm；
内基圆向外基圆的第二过渡部分，凸轮转角为19°～54°，凸轮相对于内基圆最大升程为2.6mm；
排气门的主升程区域，该主升程区域包括：
第一外基圆部分，凸轮转角为55°～59°，凸轮相对于外基圆升程为0mm，凸轮相对于内基圆升程为2.6mm；
主升程部分，凸轮转角为59°～229°，凸轮相对于内基圆最大升程为9.90004mm；以及
第二外基圆部分，凸轮转角为230°～236°，凸轮相对于外基圆升程为0mm，凸轮相对于内基圆升程为2.6mm；
外基圆向内基圆的第一过渡部分，凸轮转角为237°～276°，凸轮相对于内基圆的最小升程为0.678319mm；
外基圆向内基圆的第二过渡部分，凸轮转角为277°～288°，凸轮相对于内基圆升程从0.5674355mm降低到0.00053758mm；以及
第二内基圆部分，凸轮转角为289°～360°，凸轮升程为0mm。
2.根据权利要求1所述的发动机凸轮轴凸轮，其特征在于，所述内基圆部和所述外基圆部的基圆半径分别为16.5mm和19.1mm。
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