[实用新型]一种柴油机凸轮轴结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及到发动机凸轮轴，具体涉及到一种四气门柴油机凸轮轴结构。

背景技术

凸轮型线设计是配气机构开发过程中最重要的任务之一，其设计的优劣影响到配气机构的可靠性、充气性能等，从而影响发动机的动力性、经济性、排放、可靠性、振动噪音等指标。

目前凸轮型线多采用分段函数，各段间加速度不连续，丰满系数低，充气效率低。采用上述凸轮型线的凸轮轴，安装在柴油机上使用，其动力性差，燃油耗高，排放高，振动噪音大。

对于配气机构凸轮，追求高充气性能与高的可靠性往往是矛盾的，本专利旨在通过凸轮型线设计，以降低配气机构零部件载荷，保证可靠性、加工性能，提高充气性能，改善发动机的动力性、经济性、排放性能和可靠性。

发明内容

本实用新型目的在于根据现有技术的缺陷提供一种装在四气门柴油机上使用，可提高柴油机动力性，降低排放、耗油、噪音，配气机构零件经久耐用，安装使用方便的柴油机凸轮轴结构。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种柴油机凸轮轴结构，包括安装在凸轮轴上的进气凸轮和排气凸轮，所述进气凸轮和排气凸轮包括基圆、缓冲段和工作段，其特征在于：其缓冲段和工作段的总包角为170°~176°，工作段角度为122°~128°，缓冲段角度为48°~54°。

其进一步特征在于：所述进排气凸轮基圆直径为Φ=32.8mm，与挺柱接触宽度均为16 mm；最大凸轮升程4.7~5.7mm，缓冲段高度0.3~0.4mm；进排气凸轮型线最小曲率半径大于8mm，丰满系数0.56~0.57。

其进一步特征还在于：所述凸轮结构适用于四气门柴油机，包括四组进气凸轮和排气凸轮。

进一步的：第一缸进排气凸轮桃尖所在位置角度ε1=125°，ψ1=128°；第二缸进排气凸轮桃尖所在位置角度ε2=35°，ψ2=142°；第三缸进排气凸轮桃尖所在位置角度ε3=145°，ψ3=38°；第四缸进排气凸轮桃尖所在位置角度ε4=55°，ψ4=52°。

进一步的：所述的柴油机凸轮型线所控制的配气相位如下，进气门开启角α=24℃A BTDC，进气门关闭角γ=52℃A ABDC，排气门开启角δ=63℃A BBDC，排气门关闭角β=23℃A ATDC。

本实用新型的优点是：用本实用新型凸轮轴安装的四气门柴油机，标定点功率75kW/ 3000r/min，升功率达到29.5kW/L，最大扭矩转速264N.m/1800 r / min，升扭矩104N.m/L，动力性能大大高于同排量机型；外特性最低油耗210g /kW·h，燃油经济性极好，低于同类机型12%；NOx排放4.412 g/kW·h，PM排放0.123 g/kW·h，最大排气烟度3.0FSN，达到了国Ⅲ排放标准，排放低。适于缸径范围85-95mm的直列四缸、四气门柴油机使用，具有低碳、环保、节能等优点。

附图说明

图 1 为本实用新型的凸轮轴全图。

图 2 为本实用新型的进排气凸轮型线图。

图 3 为本实用新型的配气相位图。

图 4 为本实用新型的第一缸凸轮位置图剖视图。

图 5 为本实用新型的第二缸凸轮位置图剖视图。

图 6 为本实用新型的第三缸凸轮位置图剖视图。

图 7 为本实用新型的第四缸凸轮位置图剖视图。

具体实施方式

如图1所示一种柴油机凸轮轴结构，为四气门机构，包括四组进气凸轮和排气凸轮。所述进气凸轮2、4、6、8和排气凸轮1、3、5、7安装在凸轮轴上，所述进气凸轮和排气凸轮共用一个基圆，包括缓冲段和工作段。

如图2所示所述基圆直径为Φ=32.8mm，其缓冲段和工作段的总包角2（θ₁+θ₂）为170°~176°，工作段角度2θ₂为122°~128°，缓冲段角度2θ₁为48°~54°。所述进排气凸轮与挺柱接触宽度B1和B2均为16 mm；最大凸轮升程Hm为4.7~5.7mm，缓冲段高度0.3~0.4mm；进排气凸轮型线最小曲率半径大于8mm，丰满系数0.56~0.57。

如图3所示所述的柴油机凸轮型线所控制的配气相位如下，进气门开启角α=24℃A BTDC，进气门关闭角γ=52℃A ABDC，排气门开启角δ=63℃A BBDC，排气门关闭角β=23℃A ATDC。

如图4-7所示第一缸进排气凸轮桃尖所在位置角度ε1=125°，ψ1=128°；第二缸进排气凸轮桃尖所在位置角度ε2=35°，ψ2=142°；第三缸进排气凸轮桃尖所在位置角度ε3=145°，ψ3=38°；第四缸进排气凸轮桃尖所在位置角度ε4=55°，ψ4=52°。