用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪的製作方法

2023-05-20 19:38:26 1

專利名稱：用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種內燃機使用的排氣凸輪，具體是指用於兩進排氣式高壓縮比 內燃機的排氣凸輪。
背景技術：
現有內燃機在做功衝程中，當活塞行至接近上止點時，氣缸內的柴油和高溫空氣 被「壓燃」(此處指柴油內燃機，柴油達到燃點，自行燃燒)或由點火器點燃霧化汽油、氫氣、 乙醇、天然氣(此處指汽油等內燃機)。然後燃燒的可燃混合氣推動活塞向下止點行進做功 (均無進氣功能)，兩種結構在活塞沒有完全達到上止點時就開始燃燒做功，阻礙活塞向上 止點行進，這部分能量也就浪費。且不能將可燃混合氣壓縮到最合適的程度開始燃燒。另 外，當活塞行進到上止點附近(前後)，當連杆與缸套中心線大約處於同一直線時，燃燒氣體 做功的動力將直接通過連杆作用在曲軸的橫柄上，不但對曲軸橫柄產生較大的衝擊力，還 產生反作用力，而且活塞不能推動曲軸旋轉，浪費做功初期的能量，尤其沒有利用主要的自 然增效規律，即該省沒省，該利用沒有利用，以致燃料效率極差。內燃機缸內的溫度和內燃 機的壓縮比一直是一對矛盾體，即混合燃氣需要吸熱來壓然，而溫度到達燃點後即行點燃， 空氣膨脹，與燃氣的壓縮是相反的。如圖1所示，目前的內燃機的排氣凸輪的結構示意圖， 目前的內燃機凸輪其推程起點基圓半徑與回程終點基圓半徑之間的夾角包括推程運動角 和回程運動角，其最大工作角度α 『為125°，即從凸輪觸動排氣閥開始，當凸輪轉動最大 角度125°後，排氣閥門關閉，完成排氣衝程，此時，內燃機缸內，進一步講是燃燒室內氣體 的溫度較高。為此，如何從根源上清除約束壓縮比的問題，提高內燃機的效率，降低油耗，一 直是世界級的工程師想要解決但從未解決的難題。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪，配 合高壓縮比的內燃機，在做功衝程中提前排氣並且吸附冷空氣，進一步降低缸內溫度，提高 燃油的效率，減小排放。本實用新型的目的通過下述技術方案實現本實用新型用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪，包括凸輪軸上的的凸 輪本體，其工作角度即凸輪的推程起點基圓半徑與回程終點基圓半徑之間的夾角為α，且 160° ^ α <180°。將目前內燃機上的排氣凸輪的工作角度α的最大值提升為160°至 180°。凸輪本體的空間結構發生變化，即，其基圓外的行程線的長度變得更長，在最大行程 不變的情況下，通過改變行程起止點半徑之間的夾角改變，使得凸輪控制的閥門處於開啟 的狀態，即凸輪處於最大行程的時間變長。所述α為170° < α < 180°。為了實現使兩進排氣式高壓縮比內燃機正常工 作，對於凸輪工作角度α的優選值，其範圍為170°至180°，進一步地優選值為175°。所述凸輪的α包括推程運動角、遠休止運動角以及回程運動角，其中遠休止運動角為β，且40°。在現有的凸輪上增設推程遠休止運動角，即凸輪處於並保持
最大行程轉動的角度為β，根據內燃機的工作規律設定β值，即40° < β <60°。所述β為45 ° < β < 55 °。遠休止運動角工作角度優選值為 45° < β < 55° ；進一步地優選值為50°。將目前內燃機排氣閥從內燃機做功衝程的150°相位即汽缸的曲軸從上止點開始 轉過150°開啟提前到做功衝程的50°至60°相位開啟，實現提前排氣，凸輪的推程起點 比現有的提前，其目的就是提前開啟排氣閥，並且，增設的遠休止運動角保持排氣閥完全開 啟的狀態，以達到減少熱值高峰後的高溫廢氣對汽缸、活塞等的熱傳播時間，並儘可能地排 放高溫廢氣的目的。本實用新型與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果1本實用新型用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪，其工作角度從目前的 最大值125°提高到160°至180°，將排氣閥的開啟時間延長，增強了排氣功能，降低了缸 內氣體溫度。2本實用新型用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪，增設了遠休止運動 角，能使排氣閥處於最大推程即排氣流量最大的位置，增強了排氣效果。

圖1為目前內燃機上凸輪結構示意圖。圖2為本實用新型結構示意圖。圖3為本實用新型工作分區示意圖。附圖中標記及相應的零部件名稱1-推程運動角，2-遠休止運動角，3-回程運動角，H-凸輪的工作行程，r-基圓半 徑，α-推程起點基圓半徑與回程終點基圓半徑夾角，β-遠休止運動角。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不 限於此。實施例，如圖2至3所示，本實用新型用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸 輪，包括凸輪軸上的的凸輪本體，其工作角度即推程起點基圓半徑與回程終點基圓半徑的 夾角為α，α=175°，α由推程運動角、遠休止運動角以及回程運動角組成，其中，遠休止 運動角為β，且45°彡β彡55°。現有內燃機的排氣閥開啟的時間是做功衝程中，曲軸半徑從上止點開始轉動 150°時的相位，排氣衝程的角度為180° +做功衝程的30° =210°相位。本實施例將排氣 閥的開啟時間提前到做功衝程中，曲軸半徑從上止點開始轉動50°至60°相位，實現提前 排氣，遠休止運動角2中的推程H保持不變，使得排氣閥保持完全開啟的狀態，排氣閥的開 啟角度從目前的最大值210°提高到300°至310°相位，實現多排出廢氣，儘量降低燃燒 室內的溫度，即降低內燃機的內熱。以此配合高壓縮比的內燃機，在做功衝程中提前排氣並 且吸附冷空氣，進一步降低缸內溫度，提高燃油的效率，減小排放。如上所述，便可以很好地實現本實用新型。
權利要求1.用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪，包括凸輪軸上的凸輪本體，其 特徵在於所述凸輪的推程起點基圓半徑與回程終點基圓半徑之間的夾角為α，且160° ^ α ^ 180°。
2.根據權利要求1所述的用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪，其特徵在於 所述α為170°彡α彡180°。
3.根據權利要求2所述的用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪，其特徵在於 所述 α =175°。
4.根據權利要求1、2或3所述的用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪，其特徵 在於所述α包括推程運動角(1)、遠休止運動角(2)、以及回程運動角(3)，其中遠休止運 動角(2)為β，且40°彡β彡60°。
5.根據權利要求4所述的用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪，其特徵在於 所述β為45°彡β彡55°。
6.根據權利要求5所述的用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪，其特徵在於 所述β =50°。
專利摘要本實用新型公布了用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪，包括凸輪軸上的凸輪本體，其工作角度為α，且160°≤α≤180°，所述凸輪的工作角度包括推程運動角(1)、遠休止運動角(2)以及回程運動角(3)，其中遠休止運動角(2)的工作角度為β，且40°≤β≤60°。本實用新型用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪,其工作角度從目前的最大值129°提高到160°至180°，將排氣閥的開啟時間延長，增強了排氣功能，降低了缸內氣體溫度；本實用新型用於兩進排氣式高壓縮比內燃機的排氣凸輪,增設了遠休止運動角，能使排氣閥處於最大推程即排氣流量最大的位置，增強了排氣效果。
文檔編號F01L1/08GK201865714SQ20102063116
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者卓賢成 申請人:卓賢成