CN108180047A - 增压直喷发动机的进气凸轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增压直喷发动机的进气凸轮，包括基圆和凸轮桃，其特征在于，所述凸轮桃的型线的一端为气门打开侧工作段的开启端点A，另一端为气门关闭侧工作段的关闭端点B，且气门打开侧工作段和气门关闭侧工作段的连接点为凸轮最大升程点C；以凸轮最大升程点C为起点，朝向开启端点A方向的角度与凸轮升程的对应关系形成开启侧升程表，以凸轮最大升程点C为起点，朝向关闭端点B方向的角度与凸轮升程的对应关系形成关闭侧升程表；所述基圆的半径为15.5mm，所述进气凸轮在最大气门升程时对应的相位为486°CA。本发明具有能够改善发动机的充气效率，提高发动机性能等优点。

Description

增压直喷发动机的进气凸轮
技术领域
本发明涉及汽车发动机技术领域，特别的涉及一种增压直喷发动机的进气凸轮。
背景技术
配气机构是发动机的核心部分，而配气凸轮型线设计是配气机构优化设计的重要途径之一，其设计合理与否直接关系到内燃机的动力性、经济性和可靠性。良好的凸轮型线设计能充分利用进气惯性和提高充气效率，从而改善发动机的性能。不良的凸轮型线设计会导致发动机充气效率低，功率扭矩低，凸轮与挺柱间的润滑不良，导致零件磨损异常，严重者还会导致气门落座反跳和配气机构出现飞脱现象。
DVVT全称是：Dual Variable Valve Timing.是进排气气门可变正时技术。采用DVVT技术的发动机比目前市场上较多采用的进气门正时技术的发动机更高效、节能、环保。现有一种采用DVVT技术的改款增压直喷发动机，由于传统的排气凸轮的型线采用开启段和关闭段对称式设计，使得排气门与活塞的初始间隙为2.26mm，当VVT参与工作时，排气门与活塞的间隙为-2.22mm，存在碰撞现象。
为此，发明人设计了一种开启段和关闭段非对称设计的排气凸轮，同时设置排气凸轮在最大气门升程时对应的相位为244℃A，缩短了排气凸轮的工作段长度，避免了VVT工作时活塞和气门干涉的风险。但是，上述排气凸轮的设置会降低发动机的充气效率，从而降低发动机性能。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够改善发动机的充气效率，提高发动机性能的增压直喷发动机的进气凸轮。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种增压直喷发动机的进气凸轮，包括基圆和凸轮桃，其特征在于，所述凸轮桃的型线的一端为气门打开侧工作段的开启端点A，另一端为气门关闭侧工作段的关闭端点B，且气门打开侧工作段和气门关闭侧工作段的连接点为凸轮最大升程点C；以凸轮最大升程点C为起点，朝向开启端点A方向的角度与凸轮升程的对应关系形成开启侧升程表，该开启侧升程表为：
以凸轮最大升程点C为起点，朝向关闭端点B方向的角度与凸轮升程的对应关系形成关闭侧升程表，该关闭侧升程表为：
所述基圆的半径为15.5mm，所述进气凸轮在最大气门升程时对应的相位为486℃A。
综上所述，本发明具有能够改善发动机的充气效率，提高发动机性能等优点。
附图说明
图1为排气凸轮的结构示意图。
图2为进气凸轮的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施时：如图1和图2所示，一种改款的增压直喷发动机的凸轮组，包括进气凸轮和排气凸轮，如图1所示，所述排气凸轮的凸轮桃型线的一端为气门打开侧工作段的开启端点a，另一端为气门关闭侧工作段的关闭端点b，且气门打开侧工作段和气门关闭侧工作段的连接点为凸轮最大升程点c；以凸轮最大升程点c为起点，朝向开启端点a方向的角度与凸轮升程的对应关系形成开启侧升程表，该开启侧升程表为：
角度 升程(mm) 角度 升程(mm) 角度 升程(mm)
0° 4.429461 22° 3.413299 44° 0.809789
1° 4.427345 23° 3.320821 45° 0.709809
2° 4.420969 24° 3.224651 46° 0.616871
3° 4.410333 25° 3.124849 47° 0.530953
4° 4.395437 26° 3.021484 48° 0.452033
5° 4.376282 27° 2.914626 49° 0.380098
6° 4.352873 28° 2.804348 50° 0.315142
7° 4.325217 29° 2.690729 51° 0.257163
8° 4.293322 30° 2.573850 52° 0.206165
9° 4.257201 31° 2.453795 53° 0.162155
10° 4.216866 32° 2.330653 54° 0.125147
11° 4.172336 33° 2.204516 55° 0.095153
12° 4.123628 34° 2.075478 56° 0.072128
13° 4.070767 35° 1.943671 57° 0.055286
14° 4.013776 36° 1.809550 58° 0.042807
15° 3.952684 37° 1.674138 59° 0.032532
16° 3.887524 38° 1.538971 60° 0.022804
17° 3.818329 39° 1.405704 61° 0.013619
18° 3.745138 40° 1.275771 62° 0.006706
19° 3.667993 41° 1.150366 63° 0.002213
20° 3.586938 42° 1.030452 64° 0.000148
21° 3.502023 43° 0.916759 65° 0.000000
以凸轮最大升程点c为起点，朝向关闭端点b方向的角度与凸轮升程的对应关系形成关闭侧升程表，该关闭侧升程表为：
角度 升程(mm) 角度 升程(mm) 角度 升程(mm)
0° 4.429461 24° 3.238818 48° 0.451641
1° 4.427322 25° 3.139925 49° 0.384084
2° 4.420932 26° 3.037326 50° 0.324035
3° 4.410301 27° 2.931051 51° 0.271404
4° 4.395438 28° 2.821129 52° 0.226095
5° 4.376355 29° 2.707589 53° 0.188004
6° 4.353067 30° 2.590461 54° 0.157025
7° 4.325588 31° 2.469775 55° 0.132988
8° 4.293938 32° 2.345560 56° 0.115100
9° 4.258135 33° 2.217846 57° 0.101722
10° 4.218199 34° 2.086663 58° 0.090917
11° 4.174151 35° 1.952062 59° 0.081027
12° 4.126016 36° 1.814493 60° 0.071225
13° 4.073815 37° 1.675259 61° 0.061422
14° 4.017574 38° 1.536300 62° 0.051619
15° 3.957318 39° 1.399565 63° 0.041814
16° 3.893073 40° 1.266754 64° 0.032008
17° 3.824867 41° 1.139287 65° 0.022201
18° 3.752725 42° 1.018275 66° 0.013046
19° 3.676677 43° 0.904504 67° 0.006268
20° 3.596749 44° 0.798414 68° 0.001951
21° 3.512970 45° 0.700120 69° 0.000085
22° 3.425370 46° 0.609593 70° 0.000000
23° 3.333976 47° 0.526787
所述排气凸轮的基圆半径为15.5mm，所述排气凸轮在最大气门升程时对应的相位为244℃A。
如图2所示，所述进气凸轮的凸轮桃型线的一端为气门打开侧工作段的开启端点A，另一端为气门关闭侧工作段的关闭端点B，且气门打开侧工作段和气门关闭侧工作段的连接点为凸轮最大升程点C；以凸轮最大升程点C为起点，朝向开启端点A方向的角度与凸轮升程的对应关系形成开启侧升程表，该开启侧升程表为：
以凸轮最大升程点C为起点，朝向关闭端点B方向的角度与凸轮升程的对应关系形成关闭侧升程表，该关闭侧升程表为：
角度(°) 升程(mm) 角度(°) 升程(mm) 角度(°) 升程(mm)
0 4.539322 26 3.352218 52 0.477938
1 4.537532 27 3.261228 53 0.408597
2 4.532185 28 3.167176 54 0.346863
3 4.523277 29 3.070110 55 0.292732
4 4.510807 30 2.970083 56 0.246203
5 4.494775 31 2.867148 57 0.207271
6 4.475182 32 2.761361 58 0.175712
7 4.452029 33 2.652782 59 0.150829
8 4.425323 34 2.541470 60 0.131543
9 4.395067 35 2.427490 61 0.116539
10 4.361270 36 2.310908 62 0.104435
11 4.323941 37 2.191792 63 0.093956
12 4.283091 38 2.070212 64 0.084110
13 4.238731 39 1.946243 65 0.074359
14 4.190877 40 1.819958 66 0.064608
15 4.139546 41 1.691510 67 0.054856
16 4.084755 42 1.561517 68 0.045103
17 4.026526 43 1.431156 69 0.035349
18 3.964880 44 1.301979 70 0.025594
19 3.899844 45 1.175789 71 0.016018
20 3.831445 46 1.054395 72 0.008406
21 3.759710 47 0.939350 73 0.003223
22 3.684674 48 0.831690 74 0.000476
23 3.606368 49 0.731745 75 0.000000
24 3.524831 50 0.639491
25 3.440101 51 0.554897
所述进气凸轮的基圆半径为15.5mm，所述进气凸轮在最大气门升程时对应的相位为486℃A。
采用上述非对称设计的排气凸轮的凸轮桃型线和进气凸轮的凸轮桃型线，将排气凸轮在最大气门升程时对应的相位为244℃A，减小了排气凸轮工作段的包角，缩短了排气凸轮工作段的长度，避免了VVT工作时活塞和气门干涉的风险。同时，将进气凸轮在最大气门升程时对应的相位为486℃A，从而保证了发动机高速性能的进气量，保证发动机的高速性能不受影响。
通过与进、排气系统的匹配设计，该车用发动机拥有升扭矩165N.m/L、升功率72Kw/L的性能指标，同时具有1500rpm/min～3500rpm/min最大扭矩165N.m，最大功率72Kw/4900r/min的性能水平。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种增压直喷发动机的进气凸轮，包括基圆和凸轮桃，其特征在于，所述凸轮桃的型线的一端为气门打开侧工作段的开启端点A，另一端为气门关闭侧工作段的关闭端点B，且气门打开侧工作段和气门关闭侧工作段的连接点为凸轮最大升程点C；以凸轮最大升程点C为起点，朝向开启端点A方向的角度与凸轮升程的对应关系形成开启侧升程表，该开启侧升程表为：
角度(°) 升程(mm) 角度(°) 升程(mm) 角度(°) 升程(mm) 0 4.539322 24 3.541607 48 0.812514 1 4.537557 25 3.458336 49 0.706768 2 4.532244 26 3.371885 50 0.609429 3 4.523390 27 3.282273 51 0.520456 4 4.511001 28 3.189518 52 0.439778 5 4.495088 29 3.093639 53 0.367314 6 4.475661 30 2.994654 54 0.302966 7 4.452732 31 2.892581 55 0.246630 8 4.426311 32 2.787438 56 0.198190 9 4.396414 33 2.679242 57 0.157523 10 4.363054 34 2.568011 58 0.124439 11 4.326245 35 2.453762 59 0.098340 12 4.286004 36 2.336512 60 0.078157 13 4.242345 37 2.216276 61 0.062541 14 4.195287 38 2.093072 62 0.050059 15 4.144846 39 1.966922 63 0.039372 16 4.091039 40 1.837948 64 0.029411 17 4.033884 41 1.706511 65 0.019568 18 3.973399 42 1.573270 66 0.010973 19 3.909603 43 1.439229 67 0.004852 20 3.842515 44 1.305784 68 0.001197 21 3.772152 45 1.174634 69 0.000000 22 3.698534 46 1.047603 23 3.621679 47 0.926423
以凸轮最大升程点C为起点，朝向关闭端点B方向的角度与凸轮升程的对应关系形成关闭侧升程表，该关闭侧升程表为：
所述基圆的半径为15.5mm，所述进气凸轮在最大气门升程时对应的相位为486°CA。
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