CN203296843U - 气门重叠角为零度的凸轮轴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气门重叠角为零度的凸轮轴，凸轮轴包括进气凸轮和排气凸轮。进气与排气凸轮的对称中心线与凸轮轴键槽中心线夹角分别为3.5°和115.5°。进气与排气凸轮基圆段的半径分别为20.6mm和20mm；进气与排气凸轮的过渡段分别为25°和29°；进气与排气凸轮的工作段分别为54.2°和60.5°。进气凸轮工作段始点与排气凸轮工作段终点的夹角为4.3°。进气凸轮轮廓全高为48.09±0.05mm，排气凸轮轮廓全高为47.916±0.05 mm。通过改变进排气门重叠角，可以减小发动机工作时出现的扫气现象，由此可以改善发动机的性能，提高功率，降低油耗，使发动机的各项性能指标得到提高。
Description
技术领域
本实用新型属于内燃机部件，具体涉及到一种燃气发动机内的凸轮轴气门装置。
背景技术
发动机工作过程中，气门的开闭运动是靠凸轮轴来传动的，凸轮轴气门重叠角的优化设计关系到发动机的性能参数。所以凸轮不但决定气门时间-截面值的大小，而且决定配气系统各个零部件运动的承载情况和工作状况，因此凸轮轴的设计应使配气机构工作平稳可靠。目前柴油发动机凸轮轴都设一定度数的气门重叠角，但这种重叠角度的凸轮应用到燃气发动机时，气门重叠角将会使发动机在工作时出现扫气的现象，会使发动机的燃气消耗量增大，排放性能不能很好地满足要求，并且排气温度高等。本实用新型的提出有效改善了目前凸轮轴的工作状态，解决了燃气消耗量大、排气温度高等问题。
发明内容
针对上述问题，并经过反复试验，本实用新型的目的是为燃气发动机提供一种气门重叠角为零度的凸轮轴，以达到改善柴油机整机工作性能和节约能耗的目的。
以下结合附图对本实用新型的原理与结构予以说明。
凸轮轴的配气相位对发动机的性能有很大的影响。重叠角是指在柴油机工作过程中进、排气门同时打开时曲轴的转角。气门重叠角为零度的凸轮轴，包括进气凸轮和排气凸轮，其技术方案是：进气凸轮对称中心线与凸轮轴键槽中心线夹角为3.5°；排气凸轮对称中心线与凸轮轴键槽中心线夹角为115.5°。进气凸轮基圆段的半径为20.6mm；进气凸轮过渡段为25°；进气凸轮工作段为54.2°。排气凸轮基圆段的半径为20mm；排气凸轮过渡段为29°；排气凸轮工作段为60.5°。进气凸轮工作段始点与排气凸轮工作段终点的夹角为4.3°。进气凸轮轮廓全高为48.09 mm，排气凸轮轮廓全高为47.92 mm。
进气凸轮和排气凸轮均为对称外形型线凸轮，因为升程曲线表是加工凸轮的依据，所以其对称系指凸轮升程曲线表数据是按曲轴转角对称分布的。据此设定了进气和排气凸轮的四个外形型线参数，它们分别为：进/排气凸轮工作段角度、进/排气凸轮过渡段角度、进/排气凸轮基圆段的半径和进/排气凸轮轮廓全高。进、排气凸轮对称中心线与凸轮轴键槽中心线的夹角，以及进气凸轮升程的起点和排气凸轮升程的终点位置决定了气门重叠角的大小。根据发动机的工作过程，排气冲程之后是进气冲程，在排气门关闭过程中，气门挺柱与排气凸轮接触的位置在排气凸轮的下降段，到达排气凸轮下降段终点时，排气门关闭，零度气门重叠角也就是在排气门关闭的时刻，进气门打开，此时气门挺柱与进气凸轮的上升段接触。
本实用新型的特点及产生的有益效果在于，通过改进凸轮轴气门重叠角，减小发动机工作时出现的扫气现象，提高功率，降低油耗，使发动机的各项性能指标得到提高。本实用新型已在东风朝柴公司的CY4102-N4A燃气发动机上实施，检测以及实验证明，零度气门重叠角的设计，达到了提高功率、降低气耗的目的，使发动机的性能得到明显提高。
附图说明
所示附图为本实用新型凸轮轴的配气相位示意图。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
本实施例以发动机第一缸的进、排气凸轮为例。气门重叠角为零度的凸轮轴包括进气凸轮和排气凸轮，其技术结构是：进气凸轮对称中心线1与凸轮轴键槽中心线2夹角为3.5°；排气凸轮对称中心线3与凸轮轴键槽中心线2夹角为115.5°。进气凸轮基圆段4的半径为20.6mm；进气凸轮过渡段5为25°；进气凸轮工作段6为54.2°。排气凸轮基圆段7的半径为20mm；排气凸轮过渡段8为29°；排气凸轮工作段9为60.5°。进气凸轮工作段始点11与排气凸轮工作段终点10的夹角为4.3°。进气凸轮轮廓全高L1为48.09±0.05mm，排气凸轮轮廓全高L2为47.92±0.05 mm。
如前所述，在排气门关闭过程中，气门挺柱与排气凸轮接触的位置在排气凸轮的下降段，在进气门打开过程中，气门挺柱与进气凸轮的上升段接触。因此进气凸轮上升侧过渡段的角度为25°，进气凸轮上升侧工作段的角度为54.2°。排气凸轮下降侧过渡段的角度为29°，排气凸轮下降侧工作段的角度为60.5°。排气凸轮下降侧的工作段终点与凸轮轴键槽中心线夹角为58.5°，位于进气凸轮上升侧的过渡段内，而进气凸轮的工作段始点与凸轮轴键槽中心线夹角为54.2°，位于排气凸轮下降侧的过渡段8内。两者相差为4.3°。在上止点处进气门开启提前角为0°，在上止点处排气门关闭滞后角为0°，使排气门处于关闭的时刻，进气门正好打开，也就是气门重叠角为零度。
凸轮在加工过程中，从进气凸轮基圆到工作段桃尖最高点，进气凸轮最大升程为6.89 mm，进气凸轮轮廓全高为48.09±0.05mm。从排气凸轮基圆到工作段桃尖最高点，排气凸轮最大升程为7.91 mm，排气凸轮排气凸轮轮廓全高为47.916±0.05 mm。
第一缸进气凸轮对称中心面与第二、三、四缸进气凸轮对称中心面相隔角度分别为270°、90°和180°。第一缸排气凸轮对称中心面与第二、三、四缸排气凸轮对称中心面相隔角亦分别为270°、90°合180°。
Claims (1)
1.气门重叠角为零度的凸轮轴，包括进气凸轮和排气凸轮，其特征是：进气凸轮对称中心线（1）与凸轮轴键槽中心线（2）夹角为3.5°；排气凸轮对称中心线（3）与凸轮轴键槽中心线（2）夹角为115.5°；进气凸轮基圆段（4）的半径为20.6mm；进气凸轮过渡段（5）为25°；进气凸轮工作段（6）为54.2°，排气凸轮基圆段（7）的半径为20mm；排气凸轮过渡段（8）为29°；排气凸轮工作段（9）为60.5°，进气凸轮工作段始点（11）与排气凸轮工作段终点（10）的夹角为4.3°，进气凸轮轮廓全高为48.09 mm，排气凸轮轮廓全高为47.92 mm。
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| CN (1) | CN203296843U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106523061A (zh) * | 2015-09-09 | 2017-03-22 | 重庆凯驰汽车部件制造有限公司 | 一种汽油机配气机构凸轮轴 |
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2013
- 2013-04-27 CN CN2013202241747U patent/CN203296843U/zh not_active Expired - Lifetime
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Denomination of utility model: Camshaft with valve overlap angle being 0 Effective date of registration: 20190612 Granted publication date: 20131120 Pledgee: LINGYUAN IRON & STEEL GROUP CO.,LTD. Pledgor: DONGFENG CHAOYANG DIESEL Co.,Ltd. Registration number: 2019210000021 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20131120 |
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| CX01 | Expiry of patent term |