[发明专利]发动机对称式配气凸轮型线

说明书

本发明提供一种发动机对称式配气凸轮型线，包括分别呈轴对称分布的第一基圆段与第二基圆段、上升缓冲段与下降缓冲段、上升工作段和下降工作段，所述的第一基圆段、第二基圆段、上升缓冲段、下降缓冲段、上升工作段和下降工作段的轮廓均采用统一的有理三次Bezier模型建模，实现该发动机对称式配气凸轮型线各段交接点的G2连续拼接，降低气门落座的冲击、磨损和噪声，保证配气机构工作的平稳性和耐久性，提高发动机性能及使用寿命。

技术领域

本发明涉及发动机配气部件技术领域，更确切地说涉及一种发动机对称式配气凸轮型线。

背景技术

配气机构是发动机结构中最复杂、工作最繁重的部件之一，配气凸轮型线的设计对发动机配气机构的性能起着决定性的作用。为保证发动机的使用性能及寿命，要求配气凸轮驱动的气门应具有良好的升程、速度、加速度等运动变化规律。现有的等加速凸轮、组合多项式凸轮、高次多项式凸轮等配气凸轮结构形式，在交接点处凸轮外形曲率半径突变，较难满足配气机构的工作平稳性和耐久性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种发动机对称式配气凸轮型线，保证配气凸轮基圆段、缓冲段和工作段交接点G²连续的凸轮型线，以降低由凸轮型线高阶不连续引起的配气机构振动和冲击，提高发动机性能及使用寿命。

本发明的技术解决方案是，提供一种发动机对称式配气凸轮型线，包括分别呈轴对称分布的第一基圆段(1)与第二基圆段(6)、上升缓冲段(2)与下降缓冲段(5)、上升工作段(3)和下降工作段(4)，所述的第一基圆段(1)、第二基圆段(6)、上升缓冲段(2)、下降缓冲段(5)、上升工作段(3)和下降工作段(4)的轮廓均采用统一的有理三次Bezier模型建模，各段曲线的公式表述如下：

公式1中，p_i(u)为凸轮型线上各点的坐标值，单位mm；B_j,3(u)分别为各段有理三次Bezier曲线的控制顶点和基函数；

所述的Bezier控制点分别为：

公式2中，型值点V₀为上升缓冲段始点，型值点V₁为上升缓冲段终点，型值点V₂为上升工作段终点，型值点V₃为下降工作段终点，型值点V₄为下降缓冲段终点，型值点V₅为基圆段最低点；各型值点V_i的坐标根据基圆半径r₀、缓冲段包角α₀、缓冲段高度h₀、工作段半包角α₁、最大气门升程H_max确定，具体公式表述如下：

V₀＝[-r₀sin(α₀+α₁),r₀cos(α₀+α₁)] 公式3-1；

V₁＝[-(r₀+h₀)sin(α₁),(r₀+h₀)cos(α₁)] 公式3-2；

V₂＝[0,r₀+h₀+H_max] 公式3-3；

V₃＝[(r₀+h₀)sin(α₁),(r₀+h₀)cos(α₁)] 公式3-4；