CN201730649U - 三轮车发动机配气凸轮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三轮车发动机配气凸轮,其凸轮型线工作段米用高次多项式动力方程,其方程式为:H=Hmax(1+c2θ2+c4θ4+cpθp+cqθq+crθr+csθs)其中:Hmax=6.4~6.6mm c2=-1.6~-1.8 c4=0.1~0.2cp=9.0~13.0 cq=-10~-18 cr=5~15 cs=-0.8~-1.6 p=12~18 q=15~20 r=22~35 s=28~36。凸轮基圆直径¢=26.6mm;总包角为170°~190°;工作段角度为120°~150°;缓冲段角度θ1=20~30°、θ2=20~30°。本实用新型有效保证了发动机中、低转速的充气效率,提升了发动机的功率和扭矩,满足了发动机低转速、大扭矩输出,耐用性强、可靠性高、舒适性好的使用要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发动机配件,特别涉及三轮摩托车上的发动机配气凸轮。
背景技术
配气凸轮型线对发动机性能有重要的影响,合理选择配气定时,保证最好的充气效果对于改善发动机性能是非常重要的问题。目前,在汽油机领域广泛使用的凸轮型线设计方法有正弦抛物线型、组合多项式型及高次多项式型等。其中高次多项式型的凸轮型线因其加速度曲线光滑程度高,配气机构平稳型易于保证的优点应用最为广泛。
国内市场上的三轮摩托车用发动机一直沿用高转速发动机的设计理念进行开发,发动机的输出特性一般最大净功率值出现在曲轴转速9000r/min左右;最大扭矩值出现在曲轴转速7500r/min左右。传统高速发动机的工作行程设计较短,因此为了保证高速时发动机的进气效率故配气凸轮工作段型线的升程一般采用加速度较小、线速度较大型线设计,配气机构运行的平稳性较差,发动机整机的噪声较大,并且难以满足如今三轮摩托车发动机低转速、大扭矩、耐用性强、可靠性高、舒适性的使用要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种三轮车发动机配气凸轮,以保证发动机中、低转速的充气效率。
本实用新型的技术方案如下:一种三轮车发动机配气凸轮,其凸轮型线工作段采用高次多项式动力方程,其方程式为:
H=Hmax(1+c2θ2+c4θ4+cpθp+cqθq+crθr+csθs)
其中:H为凸轮升程,Hmax为凸轮最大升程,
θ为凸轮角度,p.q.r.s为指数;
其关键在于:上述方程中:
Hmax=6.4~6.6mm
c2=-1.6~-1.8 c4=0.1~0.2
cp=9.0~13.0 cq=-10~-18 cr=5~15 cs=-0.8~-1.6
p=12~18 q=15~20 r=22~35 s=28~36
凸轮基圆直径¢=26.6mm;
总包角为170°~190°;工作段角度为120°~150°;
缓冲段角度θ1=20~30°、θ2=20~30°。
采用以上技术方案,通过选择本实用新型的基本参数所制成的配气凸轮,其凸轮型线加速度曲线光滑、连续且无突变,配气机构运行平稳,能有效控制发动机整机噪声;同时,本实用新型的配气凸轮采用较小的总包角(170°~190°)及较短的缓冲段(θ1=20~30°;θ2=20~30°),有效提高了发动机在中、低转速时的充气效率,从而保证了发动机在中、低转速时功率与扭矩有明显的提升。
应用本实用新型前后150ml发动机外特性输出试验数据对比如下表所示:
应用本实用新型前后150ml发动机外特性试验数据对比
从上表中可知,使用本实用新型配气凸轮后的发动机在曲轴转速(4000~6500r/min)下发动机扭矩始终保持在11.0N.m以上,在7500r/min时发动机最大功率为7.67Kw;在5000r/min时最大扭矩为11.5N.m;发动机缸头温度≤200℃,发动机最低油耗率≤311.05g/(Kw.h)。
作为优选,所述凸轮角度与凸轮升程的对应关系形成升程表,该升程表为:
角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) |
90 | 0.0000 | 120 | 0.2764 | 150 | 2.9097 | 180 | 6.5000 | 210 | 2.9965 | 240 | 0.3158 | 270 | 0.0004 |
91 | 0.0002 | 121 | 0.3038 | 151 | 3.0699 | 181 | 6.4921 | 211 | 2.8492 | 241 | 0.2872 | 271 | 0.0000 |
92 | 0.0008 | 122 | 0.3345 | 152 | 3.2343 | 182 | 6.4747 | 212 | 2.7054 | 242 | 0.2619 | 272 | 0.0000 |
93 | 0.0019 | 123 | 0.3688 | 153 | 3.4024 | 183 | 6.4476 | 213 | 2.5651 | 243 | 0.2398 | 273 | 0.0000 |
94 | 0.0037 | 124 | 0.4068 | 154 | 3.5739 | 184 | 6.4109 | 214 | 2.4287 | 244 | 0.2205 | 274 | 0.0000 |
95 | 0.0062 | 125 | 0.4484 | 155 | 3.7483 | 185 | 6.3645 | 215 | 2.2961 | 245 | 0.2038 | 275 | 0.0000 |
96 | 00096 | 126 | 0.4937 | 156 | 3.9249 | 186 | 6.3083 | 216 | 2.1675 | 246 | 0.1895 | 276 | 0.0000 |
97 | 0.0139 | 127 | 0.5430 | 157 | 4.1029 | 187 | 6.2423 | 217 | 2.0430 | 247 | 0.1771 | 277 | 0.0000 |
98 | 0.0191 | 128 | 0.5962 | 158 | 4.2816 | 188 | 6.1662 | 218 | 1.9226 | 248 | 0.1663 | 278 | 0.0000 |
99 | 0.0254 | 129 | 0.6534 | 159 | 4.4599 | 189 | 6.0801 | 219 | 1.8064 | 249 | 0.1565 | 279 | 0.0000 |
100 | 0.0327 | 130 | 0.7147 | 160 | 4.6366 | 190 | 5.9841 | 220 | 1.6944 | 250 | 0.1472 | 280 | 0.0000 |
101 | 0.0409 | 131 | 0.7802 | 161 | 4.8105 | 191 | 5.8785 | 221 | 1.5866 | 251 | 0.1379 | ||
102 | 0.0500 | 132 | 0.8500 | 162 | 4.9802 | 192 | 5.7633 | 222 | 1.4830 | 252 | 0.1285 | ||
103 | 0.0599 | 133 | 0.9240 | 163 | 5.1442 | 193 | 5.6389 | 223 | 1.3837 | 253 | 0.1187 |
104 | 0.0704 | 134 | 1.0025 | 164 | 5.3011 | 194 | 5.5058 | 224 | 1.2885 | 254 | 0.1086 | ||
105 | 0.0813 | 135 | 1.0855 | 165 | 5.4494 | 195 | 5.3653 | 225 | 1.1976 | 255 | 0.0982 | ||
106 | 0.0922 | 136 | 1.1731 | 166 | 5.5882 | 196 | 5.2186 | 226 | 1.1108 | 256 | 0.0876 | ||
107 | 0.1032 | 137 | 1.2653 | 167 | 5.7169 | 197 | 5.0668 | 227 | 1.0282 | 257 | 0.0771 | ||
108 | 0.1139 | 138 | 1.3623 | 168 | 5.8356 | 198 | 4.9109 | 228 | 0.9496 | 258 | 0.0666 | ||
109 | 0.1242 | 139 | 1.4640 | 169 | 5.9447 | 199 | 4.7519 | 229 | 0.8752 | 259 | 0.0565 | ||
110 | 0.1341 | 140 | 1.5706 | 170 | 6.0440 | 200 | 4.5906 | 230 | 0.8048 | 260 | 0.0469 | ||
111 | 0.1436 | 141 | 1.6822 | 171 | 6.1337 | 201 | 4.4278 | 231 | 0.7384 | 261 | 0.0381 | ||
112 | 0.1529 | 142 | 1.7987 | 172 | 6.2136 | 202 | 4.2643 | 232 | 0.6760 | 262 | 0.0301 | ||
113 | 0.1623 | 143 | 1.9201 | 173 | 6.2837 | 203 | 4.1008 | 233 | 0.6175 | 263 | 0.0231 | ||
114 | 0.1725 | 144 | 2.0467 | 174 | 6.3439 | 204 | 3.9377 | 234 | 0.5630 | 264 | 0.0170 | ||
115 | 0.1840 | 145 | 2.1782 | 175 | 6.3944 | 205 | 3.7757 | 235 | 0.5123 | 265 | 0.0120 | ||
116 | 0.1974 | 146 | 2.3148 | 176 | 6.4349 | 206 | 3.6152 | 236 | 0.4655 | 266 | 0.0079 | ||
117 | 0.2130 | 147 | 2.4563 | 177 | 6.4657 | 207 | 3.4567 | 237 | 0.4225 | 267 | 0.0048 | ||
118 | 0.2312 | 148 | 2.6027 | 178 | 6.4868 | 208 | 3.3005 | 238 | 0.3833 | 268 | 0.0026 | ||
119 | 0.2523 | 149 | 2.7539 | 179 | 6.4982 | 209 | 3.1470 | 239 | 0.3477 | 269 | 0.0012 |
有益效果:本实用新型通过改变配气凸轮的升程曲线(凸轮型线)来达到更好地配合低转速、大扭矩三轮摩托车发动机配气相位的要求,从而有效保证了发动机中、低转速的充气效率,提升了发动机的功率和扭矩,满足了发动机低转速、大扭矩输出,耐用性强、可靠性高、舒适性好的使用要求。
附图说明
图1为本实用新型的外形图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本实用新型的升程曲线简图。
图4为本实用新型的速度曲线简图。
图5为本实用新型的加速度曲线简图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
如图1至图5所示,针对低转速、大扭矩三轮摩托车发动机工作行程较长,活塞较小,进、排气门较小等特点;保证在曲轴中、低转速时发动机有充足的进气效率,本实用新型对配气凸轮的型线进行重新设计,其工作段采用高次多项式动力方程,其方程式为:
H=Hmax(1+c2θ2+c4θ4+cpθp+cqθq+crθr+csθs)
其中:H为凸轮升程,Hmax为凸轮最大升程,
θ为凸轮角度,p.q.r.s为指数;
其特征是:上述方程中:
Hmax=6.4~6.6mm
c2=-1.6~-1.8 c4=0.1~0.2
cp=9.0~13.0 cq=-10~-18 cr=5~15 cs=-0.8~-1.6
p=12~18 q=15~20 r=22~35 s=28~36
凸轮基圆直径¢=26.6mm;
总包角为170°~190°;工作段角度为120°~150°;
缓冲段角度θ1=20~30°、θ2=20~30°。
以150ml发动机为例,所述凸轮角度与凸轮升程的对应关系形成升程表,该升程表为:
角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) | 角度(θ) | 升程(mm) |
90 | 0.0000 | 120 | 0.2764 | 150 | 2.9097 | 180 | 6.5000 | 210 | 2.9965 | 240 | 0.3158 | 270 | 0.0004 |
91 | 0.0002 | 121 | 0.3038 | 151 | 3.0699 | 181 | 6.4921 | 211 | 2.8492 | 241 | 0.2872 | 271 | 0.0000 |
92 | 0.0008 | 122 | 0.3345 | 152 | 3.2343 | 182 | 6.4747 | 212 | 2.7054 | 242 | 0.2619 | 272 | 0.0000 |
93 | 0.0019 | 123 | 0.3688 | 153 | 3.4024 | 183 | 6.4476 | 213 | 2.5651 | 243 | 0.2398 | 273 | 0.0000 |
94 | 0.0037 | 124 | 0.4068 | 154 | 3.5739 | 184 | 6.4109 | 214 | 2.4287 | 244 | 0.2205 | 274 | 0.0000 |
95 | 0.0062 | 125 | 0.4484 | 155 | 3.7483 | 185 | 6.3645 | 215 | 2.2961 | 245 | 0.2038 | 275 | 0.0000 |
96 | 0.0096 | 126 | 0.4937 | 156 | 3.9249 | 186 | 6.3083 | 216 | 2.1675 | 246 | 0.1895 | 276 | 0.0000 |
97 | 0.0139 | 127 | 0.5430 | 157 | 4.1029 | 187 | 6.2423 | 217 | 2.0430 | 247 | 0.1771 | 277 | 0.0000 |
98 | 0.0191 | 128 | 0.5962 | 158 | 4.2816 | 188 | 6.1662 | 218 | 1.9226 | 248 | 0.1663 | 278 | 0.0000 |
99 | 0.0254 | 129 | 0.6534 | 159 | 4.4599 | 189 | 6.0801 | 219 | 1.8064 | 249 | 0.1565 | 279 | 0.0000 |
100 | 0.0327 | 130 | 0.7147 | 160 | 4.6366 | 190 | 5.9841 | 220 | 1.6944 | 250 | 0.1472 | 280 | 0.0000 |
101 | 0.0409 | 131 | 0.7802 | 161 | 4.8105 | 191 | 5.8785 | 221 | 1.5866 | 251 | 0.1379 | ||
102 | 0.0500 | 132 | 0.8500 | 162 | 4.9802 | 192 | 5.7633 | 222 | 1.4830 | 252 | 0.1285 | ||
103 | 0.0599 | 133 | 0.9240 | 163 | 5.1442 | 193 | 5.6389 | 223 | 1.3837 | 253 | 0.1187 | ||
104 | 0.0704 | 134 | 1.0025 | 164 | 5.3011 | 194 | 5.5058 | 224 | 1.2885 | 254 | 0.1086 | ||
105 | 0.0813 | 135 | 1.0855 | 165 | 5.4494 | 195 | 5.3653 | 225 | 1.1976 | 255 | 0.0982 | ||
106 | 0.0922 | 136 | 1.1731 | 166 | 5.5882 | 196 | 5.2186 | 226 | 1.1108 | 256 | 0.0876 | ||
107 | 0.1032 | 137 | 1.2653 | 167 | 5.7169 | 197 | 5.0668 | 227 | 1.0282 | 257 | 0.0771 | ||
108 | 0.1139 | 138 | 1.3623 | 168 | 5.8356 | 198 | 4.9109 | 228 | 0.9496 | 258 | 0.0666 | ||
109 | 0.1242 | 139 | 1.4640 | 169 | 5.9447 | 199 | 4.7519 | 229 | 0.8752 | 259 | 0.0565 | ||
110 | 0.1341 | 140 | 1.5706 | 170 | 6.0440 | 200 | 4.5906 | 230 | 0.8048 | 260 | 0.0469 | ||
111 | 0.1436 | 141 | 1.6822 | 171 | 6.1337 | 201 | 4.4278 | 231 | 0.7384 | 261 | 0.0381 | ||
112 | 0.1529 | 142 | 1.7987 | 172 | 6.2136 | 202 | 4.2643 | 232 | 0.6760 | 262 | 0.0301 | ||
113 | 0.1623 | 143 | 1.9201 | 173 | 6.2837 | 203 | 4.1008 | 233 | 0.6175 | 263 | 0.0231 | ||
114 | 0.1725 | 144 | 2.0467 | 174 | 6.3439 | 204 | 3.9377 | 234 | 0.5630 | 264 | 0.0170 | ||
115 | 0.1840 | 145 | 2.1782 | 175 | 6.3944 | 205 | 3.7757 | 235 | 0.5123 | 265 | 0.0120 | ||
116 | 0.1974 | 146 | 2.3148 | 176 | 6.4349 | 206 | 3.6152 | 236 | 0.4655 | 266 | 0.0079 |
117 | 0.2130 | 147 | 2.4563 | 177 | 6.4657 | 207 | 3.4567 | 237 | 0.4225 | 267 | 0.0048 | ||
118 | 0.2312 | 148 | 2.6027 | 178 | 6.4868 | 208 | 3.3005 | 238 | 0.3833 | 268 | 0.0026 | ||
119 | 0.2523 | 149 | 2.7539 | 179 | 6.4982 | 209 | 3.1470 | 239 | 0.3477 | 269 | 0.0012 |
从附图和上述说明可知,本实用新型的凸轮型线采用加速度较大、线速度较小型线设计,加速度曲线光滑、连续且无突变,配气机构运行平稳,能有效控制发动机整机噪声;同时,本实用新型的配气凸轮采用较小的总包角(170°~190°)及较短的缓冲段(θ1=20~30°;θ2=20~30°),有效提高了发动机在中、低转速时的充气效率,从而保证了发动机在中、低转速时功率与扭矩有明显的提升。
Claims (2)
1.一种三轮车发动机配气凸轮,其凸轮型线工作段采用高次多项式动力方程,其方程式为:
H=Hmax(1+c2θ2+c4θ4+cpθp+cqθq+crθr+csθs)
其中:H为凸轮升程,Hmax为凸轮最大升程,
θ为凸轮角度,p.q.r.s为指数;
其特征是:上述方程中:
Hmax=6.4~6.6mm
c2=-1.6~-1.8 c4=0.1~0.2
cp=9.0~13.0 cq=-10~-18 cr=5~15 cs=-0.8~-1.6
p=12~18 q=15~20 r=22~35 s=28~36
凸轮基圆直径¢=26.6mm;
总包角为170°~190°;工作段角度为120°~150°;
缓冲段角度θ1=20~30°、θ2=20~30°。
2.根据权利要求1所述的三轮车发动机配气凸轮,其特征是:所述凸轮角度与凸轮升程的对应关系形成升程表,该升程表为:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010202188192U CN201730649U (zh) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | 三轮车发动机配气凸轮 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN2010202188192U CN201730649U (zh) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | 三轮车发动机配气凸轮 |
Publications (1)
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