CN202280491U - 摩托车四冲程发动机顶置式配气机构及其凸轮轴总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及摩托车发动机，具体涉及一种四冲程发动机顶置式配气机构及其凸轮轴总成。该凸轮轴总成，包括凸轮轴，所述凸轮轴上设置有进气凸轮和排气凸轮，所述进气凸轮的桃尖与所述排气凸轮的桃尖之间的夹角为100～110°。该四冲程发动机顶置式配气机构包括进气门、排气门、气门弹簧、气门摇臂、摇臂轴、摇臂固定座、正时链轮、正时链条以及上述的凸轮轴总成，所述凸轮轴总成固定在安装于气缸头上的摇臂固定座内。本实用新型能够使发动机在变化的负荷下，进、排气门分别获得最佳的配气相位角，由此改善发动机性能。

Description

摩托车四冲程发动机顶置式配气机构及其凸轮轴总成

技术领域

本实用新型涉及一种摩托车发动机，具体涉及一种四冲程发动机顶置式配气机构及其凸轮轴总成。 

背景技术

摩托车四冲程发动机配气机构的功能主要是按照发动机的工作要求，适时地打开和关闭进、排气门，使气缸内按时充填新鲜可燃混合气，及时排出气缸内的废气，保证汽缸换气良好，充气效率尽可能高，同时要持久地保证燃烧室的密封性。配气机构由进气门、排气门、气门弹簧、气门摇臂、摇臂轴、摇臂固定座、凸轮轴、正时链轮、正时链条等组成。整个凸轮轮廓由基圆、上升段和下降段组成，其中上升段和下降段又各分为缓冲段和工作段两部分。配气机构在不同的工作温度下，会有不同的热变形，因此在配气机构的传动链中必须留有一定的间隙。而为了保证气门的密封性能和运动时机构不会飞脱，气门弹簧都预加了一定的预紧力，所以在凸轮驱动气门开启时，气门将以很大的速度开启和落座。这将在气门杆尾部及气门座密封处产生强烈的冲击，使机件产生大的磨损和噪音。另外，配气机构在工作时的弹性变形及高速惯性作用，使得气门的运动与凸轮型线相比会失真，造成气门开闭不理想。再者，凸轮型线决定了配气相位，其对换气质量、泵气损失、充量系数、怠速稳定性、排放、动力性能等有很大影响。 

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型旨在提供一种通过精确动态谐波分析计算，反复试验修正的凸轮轴总成以及相应的四冲程发动机顶置式配气机构，有助于提高发动机地整机性能。 

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是：一种凸轮轴总成，包括凸轮轴，所述凸轮轴上设置有进气凸轮和排气凸轮，所述进气凸轮的桃尖与所述排气凸轮的桃尖之间的夹角为100～110°。 

较优地，所述进气凸轮的桃尖与所述排气凸轮的桃尖之间的夹角为103°。 

较优地，与所述进气凸轮和所述排气凸轮的进排气门的叠开角度为60～75°。 

较优地，与所述进气凸轮和所述排气凸轮的进排气门的叠开角度为67°。 

较优地，所述进气凸轮的凸轮型线和所述排气凸轮的凸轮型线均由基圆段型线、上升段缓冲段型线、上升段工作段型线、下降段缓冲段型线和下降段工作段型线组成。 

较优地，所述进气凸轮的凸轮型线和所述排气凸轮的凸轮型线中，上升段工作段型线由首尾连接的五段型线光滑连接而成，下降段工作段型线由首尾连接的两段型线光滑连接而成，其中：上升段缓冲段型线与基圆段型线连接；上升段工作段型线的第一段型线与上升段缓冲段型线光滑连接；上升段工作段型线的第五段型线与下降段工作段的第一段型线连接；下降段工作段的第二段型线与下降段缓冲段型线连接；下降段缓冲段型线与基圆段型线连接。 

较优地，基圆段型线的基圆直径为26～30mm。 

较优地，基圆段型线的基圆直径为28mm。 

较优地，所述凸轮轴上设置有凸轮轴法兰盘、第一轴承及第二轴承。 

在此基础上，本实用新型还提供一种摩托车四冲程发动机顶置式配气机构，包括进气门、排气门、气门弹簧、气门摇臂、摇臂轴、摇臂固定座、正时链轮、正时链条以及上述的凸轮轴总成，所述凸轮轴总成固定在安装于气缸头上的摇臂固定座 内。 

与现有技术相比，采用上述技术方案的精准凸轮具有如下优点：能够使发动机在变化的负荷下，进、排气门分别获得最佳的配气相位角，由此改善发动机性能；增大布置空间，减轻发动机自重等等。在配气机构得以改进的基础上，还能够进一步使发动机的动力输出顺畅平滑，减少油耗；并可以减少整个系统的质量，提高传动效率，提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性，降低尾气的排放，从而提高发动机的整机性能。 

附图说明

图1为本实用新型凸轮轴总成一较优实施例的示意图； 

图2为本实用新型凸轮轴总成中进气凸轮与排气凸轮角度示意图； 

图3为本实用新型凸轮轴总成中进排气门叠开角度示意图。 

图1图3中，有关附图标记为： 

1、进气凸轮； 

2、排气凸轮 

3、凸轮轴法兰盘； 

4、进气侧轴承； 

5、排气侧轴承。 

具体实施方式

本实用新型的一较优实施例适用于四冲程顶置式配气机构的发动机，其将进气凸轮和排气凸轮之间的夹角限定在103°，基圆直径为28mm，经过优化设计的凸轮升程表，保证配气相位和较好的气门运动规律，使发动机的噪音明显下降，进排气通畅，动力提高，能防止废气倒流，确保新鲜混合空气进入气缸，在发动机工作时， 保证燃烧的最佳效果。 

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。 

参见图1，表示本实用新型凸轮轴总成的一较优实施例。该凸轮轴总成为整体式凸轮轴，固定在安装于汽缸头上的摇臂固定座内。所述凸轮轴总成采用铸造毛坯，并直接在轴上加工出各轴颈、凸轮等。该凸轮轴总成的凸轮轴6上设置有进气凸轮1、排气凸轮2、凸轮轴法兰盘3、进气侧轴承4及排气侧轴承5，其中进气凸轮1和排气凸轮2通过铸造整体地形成。 

各凸轮的凸轮型线包括基圆段型线、上升段缓冲段型线、由五段型线光滑连接而成的上升段工作段型线、由两段型线光滑连接而成的下降段工作段型线、下降段缓冲段型线构成：上升段缓冲段型线与基圆段型线连接；上升段工作段型线的第一段型线与上升段缓冲段型线光滑连接；上升段工作段型线的第五段型线与下降段工作段的第一段型线连接；下降段工作段的第二段型线与下降段缓冲段型线连接；下降段缓冲段型线与基圆段型线连接。 

参见图2及图3，分别表示本实用新型凸轮轴总成中进气凸轮与排气凸轮的角度、进排气门叠开角度。本实用新型将进气凸轮1和排气凸轮2之间的夹角限定在100～110°，优选为103°；基圆直径为26～30mm，优选为28mm。经过优化设计的凸轮升程表，可保证配气相位和较好的气门运动规律，使发动机的噪音明显下降，进排气通畅，动力提高，能防止废气倒流，确保新鲜混合空气进入气缸，在发动机工作时，保证燃烧的最佳效果。 

如图2所示，进气凸轮1与排气凸轮2的桃尖夹角优选为103°，与传统凸轮相比，其夹角要小，有利于配合气缸头独特的气门角度。如图3所示，量身设计专用的气门叠开角60～75°(优选为67°)，比传统的气门叠开角要大，有助于提高发动机的充量系数，从而进一步提高发动机的动力性能与经济性能。 

为提升发动机性能，本实用新型优化配置了进气凸轮与排气凸轮的升程表，具体如表1、表2所述。 

表1本实用新型凸轮轴总成中进气凸轮升程表 

表2本实用新型凸轮轴总成中排气凸轮升程表 

以上表1、表2的数据是经过优化仿真设计而来的，能保证配气相位和较好的气门运动规律，使发动机的噪音明显下降，进排气通畅，动力提高，能防止废气倒流， 确保新鲜混合空气进入气缸，在发动机工作时，保证燃烧的最佳效果。 

上述实施例的凸轮轴总成，适用于四冲程发动机顶置式配气机构。所述摩托车四冲程发动机顶置式配气机构包括进气门、排气门、气门弹簧、气门摇臂、摇臂轴、摇臂固定座、正时链轮、正时链条以及上述的凸轮轴总成，其中所述凸轮轴总成固定在安装于气缸头上的摇臂固定座内，由于改善了配气相位，可明显改善发动机整机性能，具有较好的市场前景。 

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (10)

1.一种凸轮轴总成，包括凸轮轴，所述凸轮轴上设置有进气凸轮和排气凸轮，其特征在于，所述进气凸轮的桃尖与所述排气凸轮的桃尖之间的夹角为100～110°。

2.如权利要求1所述的凸轮轴总成，其特征在于，所述进气凸轮的桃尖与所述排气凸轮的桃尖之间的夹角为103°。

3.如权利要求1所述的凸轮轴总成，其特征在于，与所述进气凸轮和所述排气凸轮的进排气门的叠开角度为60～75°。

4.如权利要求3所述的凸轮轴总成，其特征在于，与所述进气凸轮和所述排气凸轮的进排气门的叠开角度为67°。

5.如权利要求1所述的凸轮轴总成，其特征在于，所述进气凸轮的凸轮型线和所述排气凸轮的凸轮型线均由基圆段型线、上升段缓冲段型线、上升段工作段型线、下降段缓冲段型线和下降段工作段型线组成。

6.如权利要求5所述的凸轮轴总成，其特征在于，所述进气凸轮的凸轮型线和所述排气凸轮的凸轮型线中，上升段工作段型线由首尾连接的五段型线光滑连接而成，下降段工作段型线由首尾连接的两段型线光滑连接而成，其中：上升段缓冲段型线与基圆段型线连接；上升段工作段型线的第一段型线与上升段缓冲段型线光滑连接；上升段工作段型线的第五段型线与下降段工作段的第一段型线连接；下降段工作段的第二段型线与下降段缓冲段型线连接；下降段缓冲段型线与基圆段型线连接。

7.如权利要求5所述的凸轮轴总成，其特征在于，基圆段型线的基圆直径为26～30mm。

8.如权利要求7所述的凸轮轴总成，其特征在于，基圆段型线的基圆直径为28mm。 

9.如权利要求1～8任一项所述的凸轮轴总成，其特征在于，所述凸轮轴上设置有凸轮轴法兰盘、第一轴承及第二轴承。

10.一种摩托车四冲程发动机顶置式配气机构，其特征在于，包括进气门、排气门、气门弹簧、气门摇臂、摇臂轴、摇臂固定座、正时链轮、正时链条以及如权利要求1～9任一项所述的凸轮轴总成，所述凸轮轴总成固定在安装于气缸头上的摇臂固定座内。 

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