CN109736914A - 一种发动机凸轮轴系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机凸轮轴系统，包括进气凸轮轴总成和排气凸轮轴总成以及摇臂总成，进气凸轮轴总成的进气凸轮轴和排气凸轮轴总成的排气凸轮轴的外缘相接触，所述进气凸轮轴包括进气凸轮尖部和进气凸轮基圆，所述进气凸轮尖部和进气凸轮基圆之间通过设置的弧形凹槽过渡。该发动机凸轮轴系统结构设计合理，能够连续的改变气门升程曲线的升程与包角参数，配合可变气门正时机构使用，其结构简单，控制简便，并且成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种发动机凸轮轴系统。
背景技术
如图4所示，传统的汽油发动机的气门升程是固定不可变的，也就是说凸轮轴的凸轮型线只有一种，这就造成了该长程不可能使发动机在高速区和低速区都得到良好的响应。
传统汽油发动机的气门升程的凸轮型线设计是对发动机在全工况下的平衡性选择，其结果是发动机既不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩，只是得到了全工况下最平衡的性能。
而可变气门升程是在气门正时的基础上，在个别的工况下，使气门的开启大小发生改变，以提高发动机动力或者是稳定转速减少排放。比如说怠速时进气少而排气多，能产生更大的进气负压及更多的涡流，让空气和燃油充分混合，因而提高低转速时的扭力输出；而高速时，气门开启的大，进气就多，这样吸入的空气更多，让发动机的呼吸更加顺畅。但现有的可变气门升程系统结构复杂，控制繁琐，成本较高。
发明内容
针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种简单实用又可调节气门升程的发动机凸轮轴系统。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
该发动机凸轮轴系统，包括进气凸轮轴总成和排气凸轮轴总成以及摇臂总成，进气凸轮轴总成的进气凸轮轴和排气凸轮轴总成的排气凸轮轴的外缘相接触，所述进气凸轮轴包括进气凸轮尖部和进气凸轮基圆，所述进气凸轮尖部和进气凸轮基圆之间通过设置的弧形凹槽过渡。
进一步的，所述进气凸轮轴的一端部设有用于与正时系统相连的齿轮。
所述摇臂总成上设有可移动的滑轨，滑轨上设有与进气凸轮相对应的进气滚轮以及与排气凸轮相对应的排气滚轮，滑轨与摇臂总成一端之间设有滑轨弹簧。
所述排气凸轮为左右对称的尖形凸轮。
所述进气凸轮的一侧为弧形凹槽，另一侧为弧形凸起。
所述排气凸轮轴的前端面安装有排气链轮。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：该发动机凸轮轴系统结构设计合理，能够连续的改变气门升程曲线的升程与包角参数，配合可变气门正时机构使用，其结构简单，控制简便，并且成本较低。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明系统整体示意图。
图2为本发明进气凸轮轴总成示意图。
图3为本发明凸轮轴截面示意图。
图4为现有凸轮轴截面示意图。
图中：
1.进气凸轮轴总成、101.进气凸轮升程圆、102.进气凸轮渐关、103.进气凸轮基圆、104.碗型塞片、105.进气凸轮轴、106.凸轮轴衬套、107.凸轮轴齿轮、2.排气凸轮轴总成、201.排气凸轮升程圆、202.排气凸轮基圆、203.排气凸轮渐开、3.摇臂总成、4.滑轨弹簧、5.滑轨总成。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1至图4所示，该发动机凸轮轴系统，包括进气凸轮轴总成1和排气凸轮轴总成2以及摇臂总成3，进气凸轮轴总成的进气凸轮轴和排气凸轮轴总成的排气凸轮轴的外缘相接触，进气凸轮轴包括进气凸轮尖部和进气凸轮基圆以及进气凸轮渐关，进气凸轮尖部和进气凸轮基圆之间通过设置的弧形凹槽过渡，进气凸轮两侧非对称结构。
排气凸轮为左右对称的尖形凸轮，为传统的左右对称的桃型结构，其包括排气凸轮升程圆、排气凸轮基圆以及排气凸轮渐开，如图4所示结构。进气凸轮的一侧为弧形凹槽，另一侧为弧形凸起，为非对称结构，在传统凸轮轴的基础上凸轮型线发生改变。
进气凸轮的桃尖与基圆呈一定的角度，存在一定的角度偏差，已达到与滑轨一起控制气门升程的目的。
摇臂总成3上设有可移动的滑轨总成5，滑轨总成的滑轨上设有与进气凸轮相对应的进气滚轮以及与排气凸轮相对应的排气滚轮，滑轨与摇臂总成一端之间设有滑轨弹簧4，滑轨弹簧4用于复位；摇臂总成3的另一端与进气门的上端相连。
通过进气凸轮和排气凸轮驱动，控制滑轨上滚轮中心到进气摇臂轴中心位置，即调节摇臂杠杆力臂大小实现各工况下可以调节进气门升程与发动机其它标定变量优化匹配，结构紧凑，便于布置安装；并且采用机械结构控制，响应灵敏，工作稳定可靠，提高了发动机性能。
滑轨的底面与摇臂总成的摇臂导轨表面贴合，两端形成用于存储润滑油的楔形夹角。
区别于传统的进气凸轮轴105在前端面安装进气VCP；进气凸轮轴的一端部设有用于与正时系统相连的凸轮轴齿轮107，进气凸轮轴的另一端设有碗型塞片104，对应齿轮端设有凸轮轴衬套106。排气凸轮轴的前端面安装有排气链轮。机构在各工作状态时，凸轮与从动件间均保持滚动接触，摩擦损失小。
进气凸轮包括进气凸轮升程圆101、进气凸轮渐关102以及进气凸轮基圆103，两侧为非对称结构；排气凸轮包括排气凸轮升程圆201、排气凸轮基圆202以及排气凸轮渐开203，两侧为对称结构。排气凸轮轴又可以看做是进气开启凸轮轴，进气凸轮轴也可以看作是进气关闭凸轮轴；区别于传统的凸轮轴，当排气凸轮轴顺时针旋转，进气凸轮轴逆时针旋转时，排气凸轮轴控制的气门属于渐开状态，进气凸轮轴属于渐关状态。
能够连续的改变气门升程曲线的升程与包角参数，配合可变气门正时机构使用，能够满足在进气门开启时刻不变的前提下，通过控制进气门关闭时刻改变负荷，使发动机膨胀比与压缩比不相等的过膨胀循环使用需求。同时，当杯状挺柱的空行程大于等于偏心凸轮保持最小偏心量工作时的产生的最大气门升程，驱动凸轮旋转将不会打开进气门，实现停缸，进一步地提高发动机各缸负荷率，带来更大的油耗与排放收益。
上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种发动机凸轮轴系统，包括进气凸轮轴总成和排气凸轮轴总成以及摇臂总成，进气凸轮轴总成的进气凸轮轴和排气凸轮轴总成的排气凸轮轴的外缘相接触，所述进气凸轮轴包括进气凸轮尖部和进气凸轮基圆，其特征在于：所述进气凸轮尖部和进气凸轮基圆之间通过设置的弧形凹槽过渡。
2.如权利要求1所述发动机凸轮轴系统，其特征在于：所述进气凸轮轴的一端部设有用于与正时系统相连的齿轮。
3.如权利要求1所述发动机凸轮轴系统，其特征在于：所述摇臂总成上设有可移动的滑轨，滑轨上设有与进气凸轮相对应的进气滚轮以及与排气凸轮相对应的排气滚轮，滑轨与摇臂总成一端之间设有滑轨弹簧。
4.如权利要求1所述发动机凸轮轴系统，其特征在于：所述排气凸轮为左右对称的尖形凸轮。
5.如权利要求1所述发动机凸轮轴系统，其特征在于：所述进气凸轮的一侧为弧形凹槽，另一侧为弧形凸起。
6.如权利要求1所述发动机凸轮轴系统，其特征在于：所述排气凸轮轴的前端面安装有排气链轮。
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