[发明专利]一种配气凸轮的仿制方法

说明书

一种配气凸轮的仿制方法，包括以下步骤：对原凸轮进行分段，得到各段的特征升程、特征角度和升程函数；确定新凸轮各段的目标特征升程和目标特征角度；计算得到新凸轮各段的升程函数，再得到新凸轮整体的升程数据。本发明所述的配气凸轮的仿制方法，根据原凸轮的情况进行分段，按照分段情况进行仿制处理，可以考虑是否对称、是否带最大升程保持段，改善现有凸轮仿制方法的不足,本方案可以对原凸轮缓冲段和工作段都进行处理，得到和原凸轮全部范围内升程、速度、加速度等曲线形状都相似的仿制凸轮，扩大了配气凸轮仿制方法的应用范围。

技术领域

本发明属于内燃机领域，涉及一种配气凸轮的仿制方法。

背景技术

在设计发动机配气凸轮时，经常会有仿制凸轮的情况：即设计新凸轮使其与原凸轮在从动件升程、工作段包角不同的情况下，升程、速度、加速度等曲线形状与原凸轮相似。

在现有资料中，对这种仿制凸轮情况的解决方法是：假定原凸轮为对称凸轮，原凸轮从动件升程函数为h(a)，原凸轮工作段半包角为A₁，总升程为H₁；假设新设计凸轮的工作段半包角为A₂，总升程为H₂；则新设计凸轮的从动件函数取就可以使新凸轮的升程、速度、加速度曲线形状与原凸轮相似。

可以看出，该方法有明显的缺点。该仿制方法中只是对凸轮的工作段进行处理，没有提到怎么处理缓冲段，而大部分配气凸轮是有缓冲段的，只对工作段进行处理并不能得到完整的凸轮升程函数，没有完全解决凸轮的仿制工作,而且很多情况下工作段与缓冲段变化的要求是不同的，如果直接将工作段的处理方法应用到缓冲段，会出现缓冲段末端升程不满足要求的情况，此外，该方法只适用于对称凸轮，没有提怎么处理非对称凸轮，无法完全满足配气凸轮的仿制要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种配气凸轮的仿制方法，该方法无论原凸轮是否对称，都可以对原凸轮的缓冲段、工作段进行处理，得到和原凸轮缓冲段和工作段的升程、速度、加速度等曲线形状都相似的仿制凸轮。

本发明采用的技术方案是：一种配气凸轮的仿制方法，包括以下步骤：

步骤一：对原凸轮进行分段，得到各段的特征升程、特征角度和升程函数；

步骤二：确定新凸轮各段的目标特征升程和目标特征角度；

步骤三：计算得到新凸轮各段的升程函数，再得到新凸轮整体的升程数据。

作为优选方案，所述的步骤一中，在对原凸轮进行分段时，首先确定原凸轮是否具有最大升程保持段，如是，将凸轮分为五段，分别为上升缓冲段、上升工作段、最大升程保持段、下降工作段和下降缓冲段；如否，将凸轮分为四段，分别为：上升缓冲段、上升工作段、下降工作段和下降缓冲段；各段的特征升程等于每段末端升程减去开始升程，特征角度等于末端角度减去开始角度，各段的升程函数根据原凸轮的原始升程数据和分段段数处理得到，处理方法是从第二段开始，每段任意一点的升程都要减去上一段终点的升程，角度也减去上一段终点的角度。

作为优选方案，所述的步骤二中，新凸轮的段数和原凸轮的段数保持一致，新凸轮各段的目标特征升程和目标特征角度根据新凸轮的设计要求、相关约束条件和部分假定确定，新凸轮各段的目标特征升程是新凸轮需要的特征升程，等于新凸轮每段末端升程减去开始升程，新凸轮各段的目标特征角度是新凸轮需要的特征角度，等于新凸轮每段末端角度减去开始角度。