[实用新型]一种非对称汽油机凸轮型线

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车发动机配气机构系统，具体涉及用一组优化参数设计的能保证配气机构的可靠性、充气性能等特点的非对称凸轮型线。 

背景技术

配气机构是内燃机的重要组成部分，内燃机的配气机构应保证各气缸换气良好，充气系数尽可能高。四冲程内燃机都采用气门—凸轮式配气机构，因为这种机构工作可靠，进排气门能持久地保证燃烧室的密封性。但是这种机构高速运转时易发生振动、噪音和不正常磨损等问题，所以设计高速内燃机的配气机构时，要使它具有良好的动力特性。而配气机构设计的好坏很大程度上取决于凸轮型线的设计，因此，凸轮型线的设计在配气机构设计过程中显得尤为重要。 

本实用新型专利要解决的问题是：设计出换气良好，工作可靠的凸轮型线，结合可变气门正时（VVT），配合合理的配气正时，有效的提高现有发动机其中低转速的扭矩，降低油耗，改善其整机性能。 

按照凸轮基本段运动规律来命名，一般有下面几种： 

（1）、等加速-等减速型：其特点是从动件的正、负加速度恒为常数，常适用于平稳性易保证，而充气性能较差的中低速柴油机中，等加速凸轮曲线的间断性必然会影响机构工作平稳性，在高速内燃机中一般不采用。 

（2）、正弦抛物线型：利用三角函数任意阶导数均连续这个特点选择加速度，其优点是正加速度段缩短可使升程曲线丰满，缺点是最大正加速度剧增，引起气门机构震动及噪音增加。 

（3）、组合多项式型：基本段为一分段函数，由几个不同的表达式拼接而成，由于凸轮从动件运动规律由若干函数组成，可能会影响配气机构工作的平稳性。 

（4）、多项动力凸轮：以上三种型线都是把配气机构视为刚性的，但配气机构总是存在弹性变形，无论挺柱升程怎样设计，它与气门升程之间总是有差别的，因此，基于这一差别的考虑，对挺柱升程曲线预先作一定的修正，这样使用动力学方法算出的气门升程曲线才会比较理想。多项动力凸轮基本段的气门升程曲线是高次多项式来设计的，能够进行这种动力学修正，目前主要应用在高速汽油机中。 

发明内容

本实用新型目的在于提供一种换气良好，工作可靠的非对称汽油机凸轮型线。 

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案： 

一种非对称汽油机凸轮型线，包括基圆和凸桃，所述凸桃一端至另一端依次为开启缓冲段、开启基本段、关闭基本段和关闭缓冲段，其特征在于：所述开启缓冲段包角为20°-25°凸轮转角，所述开启基本段包角为57.5°-59°凸轮转角，所述关闭缓冲段包角为57.5°-58.5°凸轮转角，所述关闭缓冲段包角为22°-28°凸轮转角。 

其进一步特征在于：所述凸轮基圆直径为32.8mm，与凸轮挺柱接触宽度为9.5mm，所述凸轮型线与气门间隙为0.2-0.25mm，缓冲段高度为0.28-0.4mm，基本段升程为6.95-7.22mm，凸轮最大升程为7.3-7.5mm。 

进一步的：所述凸轮型线控制进气门的开闭，进气门开启提前角在上止点前7-57°曲轴转角之间，关闭迟后角在下止点后72-22°曲轴转角之间，排气门开启角为下止点前55°曲轴转角，关闭迟后角为上止点后25°曲轴转角。 

进一步的：所述凸轮型线丰满系数为0.57-0.58。 

本实用新型结构换气良好、可靠性高，进气门迟闭角和排气门开启提前角适当减小，有利于提高其中低转速扭矩，降低油耗，改善整机性能。 

附图说明

图1为本实用新型示意图。 

图2为本实用新型凸轮轴的配气相位示意图。 

具体实施方式

运用多段多项动力加速度函数设计凸轮型线，描述每一段型线的多项动力加速度函数方程式为： 

h＝(h_max-h_r)(1+c₂α²+c₄α⁴+c_pα^p+c_qα^q+c_rα^r+c_sα^s) 

其中：h为凸轮基本段升程，h_max为凸轮最大升程，h_r为凸轮缓冲段升程，α为凸轮角度，p、q、r、s为指数。 

本实用新型专利通过优化参数设计出加速度曲线光滑，工作平稳的凸轮型线，结合可变气门正时（VVT），配合合理的配气正时，提高其中低转速扭矩，降低油耗，改善整机性能。