摩託車四衝程發動機頂置式配氣機構及其凸輪軸總成的製作方法
2023-06-08 01:58:26
專利名稱：摩託車四衝程發動機頂置式配氣機構及其凸輪軸總成的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種摩託車發動機，具體涉及一種四衝程發動機頂置式配氣機構及其凸輪軸總成。
背景技術：
摩託車四衝程發動機配氣機構的功能主要是按照發動機的工作要求，適時地打開和關閉進、排氣門，使氣缸內按時充填新鮮可燃混合氣，及時排出氣缸內的廢氣，保證汽缸換氣良好，充氣效率儘可能高，同時要持久地保證燃燒室的密封性。配氣機構由進氣門、排氣門、氣門彈簧、氣門搖臂、搖臂軸、搖臂固定座、凸輪軸、正時鏈輪、正時鏈條等組成。整個凸輪輪廓由基圓、上升段和下降段組成，其中上升段和下降段又各分為緩衝段和工作段兩部分。配氣機構在不同的工作溫度下，會有不同的熱變形，因此在配氣機構的傳動鏈中必須留有一定的間隙。而為了保證氣門的密封性能和運動時機構不會飛脫，氣門彈簧都預加了一定的預緊力，所以在凸輪驅動氣門開啟時，氣門將以很大的速度開啟和落座。這將在氣門杆尾部及氣門座密封處產生強烈的衝擊，使機件產生大的磨損和噪音。另外，配氣機構在工作時的彈性變形及高速慣性作用，使得氣門的運動與凸輪型線相比會失真，造成氣門開閉不理想。再者，凸輪型線決定了配氣相位，其對換氣質量、泵氣損失、充量係數、怠速穩定性、 排放、動力性能等有很大影響。
實用新型內容針對現有技術存在的不足，本實用新型旨在提供一種通過精確動態諧波分析計算，反覆試驗修正的凸輪軸總成以及相應的四衝程發動機頂置式配氣機構，有助於提高發動機地整機性能。為解決以上技術問題，本實用新型提供的技術方案是一種凸輪軸總成，包括凸輪軸，所述凸輪軸上設置有進氣凸輪和排氣凸輪，所述進氣凸輪的桃尖與所述排氣凸輪的桃尖之間的夾角為100 110°。較優地，所述進氣凸輪的桃尖與所述排氣凸輪的桃尖之間的夾角為103°。較優地，與所述進氣凸輪和所述排氣凸輪的進排氣門的疊開角度為60 75°。較優地，與所述進氣凸輪和所述排氣凸輪的進排氣門的疊開角度為67°。較優地，所述進氣凸輪的凸輪型線和所述排氣凸輪的凸輪型線均由基圓段型線、 上升段緩衝段型線、上升段工作段型線、下降段緩衝段型線和下降段工作段型線組成。較優地，所述進氣凸輪的凸輪型線和所述排氣凸輪的凸輪型線中，上升段工作段型線由首尾連接的五段型線光滑連接而成，下降段工作段型線由首尾連接的兩段型線光滑連接而成，其中上升段緩衝段型線與基圓段型線連接；上升段工作段型線的第一段型線與上升段緩衝段型線光滑連接；上升段工作段型線的第五段型線與下降段工作段的第一段型線連接；下降段工作段的第二段型線與下降段緩衝段型線連接；下降段緩衝段型線與基圓段型線連接。[0010]較優地，基圓段型線的基圓直徑為沈 30mm。較優地，基圓段型線的基圓直徑為^mm。較優地，所述凸輪軸上設置有凸輪軸法蘭盤、第一軸承及第二軸承。在此基礎上，本實用新型還提供一種摩託車四衝程發動機頂置式配氣機構，包括進氣門、排氣門、氣門彈簧、氣門搖臂、搖臂軸、搖臂固定座、正時鏈輪、正時鏈條以及上述的凸輪軸總成，所述凸輪軸總成固定在安裝於氣缸頭上的搖臂固定座內。與現有技術相比，採用上述技術方案的精準凸輪具有如下優點能夠使發動機在變化的負荷下，進、排氣門分別獲得最佳的配氣相位角，由此改善發動機性能；增大布置空間，減輕發動機自重等等。在配氣機構得以改進的基礎上，還能夠進一步使發動機的動力輸出順暢平滑，減少油耗；並可以減少整個系統的質量，提高傳動效率，提高發動機在所有轉速範圍內的動力性、燃油經濟性，降低尾氣的排放，從而提高發動機的整機性能。
圖1為本實用新型凸輪軸總成一較優實施例的示意圖；圖2為本實用新型凸輪軸總成中進氣凸輪與排氣凸輪角度示意圖；圖3為本實用新型凸輪軸總成中進排氣門疊開角度示意圖。圖1圖3中，有關附圖標記為1、進氣凸輪；2、排氣凸輪3、凸輪軸法蘭盤；4、進氣側軸承；5、排氣側軸承。
具體實施方式
本實用新型的一較優實施例適用於四衝程頂置式配氣機構的發動機，其將進氣凸輪和排氣凸輪之間的夾角限定在103°，基圓直徑為觀讓，經過優化設計的凸輪升程表，保證配氣相位和較好的氣門運動規律，使發動機的噪音明顯下降，進排氣通暢，動力提高，能防止廢氣倒流，確保新鮮混合空氣進入氣缸，在發動機工作時，保證燃燒的最佳效果。為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。參見圖1，表示本實用新型凸輪軸總成的一較優實施例。該凸輪軸總成為整體式凸輪軸，固定在安裝於汽缸頭上的搖臂固定座內。所述凸輪軸總成採用鑄造毛坯，並直接在軸上加工出各軸頸、凸輪等。該凸輪軸總成的凸輪軸6上設置有進氣凸輪1、排氣凸輪2、凸輪軸法蘭盤3、進氣側軸承4及排氣側軸承5，其中進氣凸輪1和排氣凸輪2通過鑄造整體地形成。各凸輪的凸輪型線包括基圓段型線、上升段緩衝段型線、由五段型線光滑連接而成的上升段工作段型線、由兩段型線光滑連接而成的下降段工作段型線、下降段緩衝段型線構成上升段緩衝段型線與基圓段型線連接；上升段工作段型線的第一段型線與上升段緩衝段型線光滑連接；上升段工作段型線的第五段型線與下降段工作段的第一段型線連
4接；下降段工作段的第二段型線與下降段緩衝段型線連接；下降段緩衝段型線與基圓段型線連接。參見圖2及圖3，分別表示本實用新型凸輪軸總成中進氣凸輪與排氣凸輪的角度、進排氣門疊開角度。本實用新型將進氣凸輪1和排氣凸輪2之間的夾角限定在100 110°，優選為103° ；基圓直徑為沈 30mm，優選為^mm。經過優化設計的凸輪升程表，可保證配氣相位和較好的氣門運動規律，使發動機的噪音明顯下降，進排氣通暢，動力提高， 能防止廢氣倒流，確保新鮮混合空氣進入氣缸，在發動機工作時，保證燃燒的最佳效果。如圖2所示，進氣凸輪1與排氣凸輪2的桃尖夾角優選為103°，與傳統凸輪相比， 其夾角要小，有利於配合氣缸頭獨特的氣門角度。如圖3所示，量身設計專用的氣門疊開角 60 75° (優選為67° )，比傳統的氣門疊開角要大，有助於提高發動機的充量係數，從而進一步提高發動機的動力性能與經濟性能。為提升發動機性能，本實用新型優化配置了進氣凸輪與排氣凸輪的升程表，具體如表1、表2所述。表1本實用新型凸輪軸總成中進氣凸輪升程表
權利要求1.一種凸輪軸總成，包括凸輪軸，所述凸輪軸上設置有進氣凸輪和排氣凸輪，其特徵在於，所述進氣凸輪的桃尖與所述排氣凸輪的桃尖之間的夾角為100 110°。
2.如權利要求1所述的凸輪軸總成，其特徵在於，所述進氣凸輪的桃尖與所述排氣凸輪的桃尖之間的夾角為103°。
3.如權利要求1所述的凸輪軸總成，其特徵在於，與所述進氣凸輪和所述排氣凸輪的進排氣門的疊開角度為60 75°。
4.如權利要求3所述的凸輪軸總成，其特徵在於，與所述進氣凸輪和所述排氣凸輪的進排氣門的疊開角度為67°。
5.如權利要求1所述的凸輪軸總成，其特徵在於，所述進氣凸輪的凸輪型線和所述排氣凸輪的凸輪型線均由基圓段型線、上升段緩衝段型線、上升段工作段型線、下降段緩衝段型線和下降段工作段型線組成。
6.如權利要求5所述的凸輪軸總成，其特徵在於，所述進氣凸輪的凸輪型線和所述排氣凸輪的凸輪型線中，上升段工作段型線由首尾連接的五段型線光滑連接而成，下降段工作段型線由首尾連接的兩段型線光滑連接而成，其中上升段緩衝段型線與基圓段型線連接；上升段工作段型線的第一段型線與上升段緩衝段型線光滑連接；上升段工作段型線的第五段型線與下降段工作段的第一段型線連接；下降段工作段的第二段型線與下降段緩衝段型線連接；下降段緩衝段型線與基圓段型線連接。
7.如權利要求5所述的凸輪軸總成，其特徵在於，基圓段型線的基圓直徑為沈 30mmo
8.如權利要求7所述的凸輪軸總成，其特徵在於，基圓段型線的基圓直徑為^mm。
9.如權利要求1 8任一項所述的凸輪軸總成，其特徵在於，所述凸輪軸上設置有凸輪軸法蘭盤、第一軸承及第二軸承。
10.一種摩託車四衝程發動機頂置式配氣機構，其特徵在於，包括進氣門、排氣門、氣門彈簧、氣門搖臂、搖臂軸、搖臂固定座、正時鏈輪、正時鏈條以及如權利要求1 9任一項所述的凸輪軸總成，所述凸輪軸總成固定在安裝於氣缸頭上的搖臂固定座內。
專利摘要本實用新型涉及摩託車發動機，具體涉及一種四衝程發動機頂置式配氣機構及其凸輪軸總成。該凸輪軸總成，包括凸輪軸，所述凸輪軸上設置有進氣凸輪和排氣凸輪，所述進氣凸輪的桃尖與所述排氣凸輪的桃尖之間的夾角為100～110°。該四衝程發動機頂置式配氣機構包括進氣門、排氣門、氣門彈簧、氣門搖臂、搖臂軸、搖臂固定座、正時鏈輪、正時鏈條以及上述的凸輪軸總成，所述凸輪軸總成固定在安裝於氣缸頭上的搖臂固定座內。本實用新型能夠使發動機在變化的負荷下，進、排氣門分別獲得最佳的配氣相位角，由此改善發動機性能。
文檔編號F01L1/053GK202280491SQ201120327439
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月2日 優先權日2011年9月2日
發明者李榕炘 申請人:廣州三雅摩託車有限公司