發動機凸輪軸凸輪的製作方法

2023-08-07 10:33:31 1

本發明涉及凸輪軸領域，特別涉及一種發動機凸輪軸凸輪。

背景技術：

目前，大型的車輛均普遍使用發動機缸內製動技術，該技術能保證車輛下坡時可合理控制車速，起到有效的剎車作用，能有效地縮短剎車距離，能減輕車輪制動負荷，避免車輪制動器過渡磨損造成失靈。

發動機缸內製動時，傳統凸輪軸型線只有一個基圓，只能單獨實現缸內製動或者非缸內製動一種工作模式的配氣，通常還需要單獨設計一個制動凸輪，並且該制動凸輪需要制動器、制動凸輪、制動搖臂等一系列額外的機構來配合推開排氣門。這些機構佔用缸蓋頂面的空間，影響其他機構的布置，增加了發動機製造難度和成本。

公開於該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種發動機凸輪軸凸輪，將缸內製動狀態凸輪型線和非制動狀態的凸輪型線集成到一個凸輪型線上面，不用單獨設計制動凸輪，使得整個凸輪軸的機構更加簡單緊湊。

為實現上述目的，本發明提供了一種發動機凸輪軸凸輪，該發動機凸輪軸凸輪的基圓部由內基圓部和外基圓部構成，該發動機凸輪軸凸輪的型線包括：第一內基圓部分，凸輪轉角為0°～3°，凸輪升程為0mm；內基圓向外基圓的第一過渡部分，凸輪轉角為4°～19°，凸輪相對於內基圓最大升程為0.96636mm；內基圓向外基圓的第二過渡部分，凸輪轉角為19°～54°，凸輪相對於外基圓最大升程為2.6mm；排氣門的主升程區域，該主升程區域包括：第一外基圓部分，凸輪轉角為55°～59°，凸輪相對於外基圓升程為0mm，凸輪相對於內基圓升程為2.6mm；主升程部分，凸輪轉角為59°～229°，凸輪相對於外基圓最大升程為9.90004mm；以及第二外基圓部分，凸輪轉角為230°～236°，凸輪相對於外基圓升程為0mm，凸輪相對於內基圓升程為2.6mm；外基圓向內基圓的第一過渡部分，凸輪轉角為237°～276°，凸輪相對於內基圓的最大升程為0.678319mm；外基圓向內基圓的第二過渡部分，凸輪轉角為277°～288°，凸輪相對於內基圓升程從2.6mm降低到0mm；以及第二內基圓部分，凸輪轉角為289°～360°，凸輪升程為0mm。

優選的，內基圓部和所述外基圓部的基圓半徑分別為16.5mm和19.1mm。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：將缸內製動狀態凸輪型線和非制動狀態的凸輪型線集成到一個凸輪型線上面，這樣不用單獨設計制動凸輪，使得整個凸輪軸的機構更加簡單緊湊，用搖臂液壓件來代替原有制動凸輪的驅動件，油腔空間更小，響應速度更快，減少了相關零部件如制動器、制動搖臂的使用，減小了設計難度，減少了缸蓋佔用面積，最終降低了設計成本。

附圖說明

圖1是根據本發明的發動機凸輪軸凸輪的凸輪轉角θ和凸輪升程的關係圖；

圖2是根據本發明的發動機凸輪軸凸輪的型線分段部分示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發明的保護範圍並不受具體實施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語「包括」或其變換如「包含」或「包括有」等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而並未排除其它元件或其它組成部分。

如圖1至圖2所示，根據本發明具體實施方式的一種發動機凸輪軸凸輪，該發動機凸輪軸凸輪的基圓部由內基圓部和外基圓部構成，該發動機凸輪軸凸輪的型線設計如下：

第一內基圓部分g～a，凸輪轉角為0°～3°，凸輪升程為0mm，在該部分，挺柱在內基圓上面，液力挺柱充油，柱塞伸出一定的高度，但是由於內外基圓的間隙差，制動氣門無法開啟，始終保持關閉。

內基圓向外基圓的第一過渡部分a～b，凸輪轉角為4°～19°，凸輪相對於內基圓最大升程為0.96636mm，在這個區域，液力搖臂內腔是充油狀態，洩油閥關閉，柱塞保持伸出狀態，頂住缸內製動氣門的氣門杆，缸內製動氣門慢慢開啟。

內基圓向外基圓的第二過渡部分b～c，凸輪轉角為19°～54°，凸輪相對於外基圓最大升程為2.6mm，在這個區域，液力搖臂內腔開始洩油，柱塞回位，氣門緩慢關閉，到了c時刻，氣門完全關閉。

排氣門的主升程區域c～d，氣門間隙在此調整，在該部分，挺柱從動件在外基圓上面由凸輪軸直接驅動推開氣門，進行排氣配氣作用，快到d點的時刻氣門關閉。該主升程區域包括：第一外基圓部分、主升程部分以及第二外基圓部分，其中第一外基圓部分的凸輪轉角為55°～59°，凸輪相對於外基圓升程為0mm，凸輪相對於內基圓升程為2.6mm。主升程部分的凸輪轉角為59°～229°，凸輪相對於外基圓最大升程為9.90004mm，當凸輪升程經過搖臂放大後的升程超過氣門間隙，搖臂一側推動氣門橋使得制動氣門和非制動氣門同時開啟，完成排氣配氣後，關閉氣門。第二外基圓部分的凸輪轉角為230°～236°，凸輪相對於外基圓升程為0mm，凸輪相對於內基圓升程為2.6mm。

外基圓向內基圓的第一過渡部分d～e，凸輪轉角為237°～276°，凸輪相對於內基圓的最大升程為0.678319mm，在該部分，由於液力挺柱內部油腔的油全部洩完，柱塞收回，凸輪軸轉過的這個區域的排氣門不打開。

外基圓向內基圓的第二過渡部分e～f，凸輪轉角為277°～288°，凸輪相對於內基圓升程從2.6mm降低到0mm，在該部分，搖臂上面洩油閥關閉，不再進油，凸輪轉過這個區域，氣門也不再打開。

第二內基圓部分f～g，凸輪轉角為289°～360°，凸輪升程為0mm。內基圓部分包括第一內基圓部分g～a和第二內基圓部分f～g，凸輪轉到這個區域，液力挺柱開始進油，柱塞在液壓作用力下慢慢伸出一定的長度，但是由於存在內外基圓差，伸長量小於內外基圓差，不足以打開氣門，這一時段排氣門是關閉的。

下表為該凸輪型線的凸輪轉角θ和凸輪升程對應關係：

作為一種優選的實施例，內基圓部和外基圓部的基圓半徑可以分別為16.5mm和19.1mm。

上述方案中，具有上述型線設計的凸輪主要應用於雙排氣門的發動機缸內製動，在一個凸輪型線包含有缸內製動型線和發動機正常工作時兩種工作狀態的排氣型線。該凸輪的基圓部內基圓部和外基圓部構成，外基圓部為排氣主升程的基圓，中間過渡部分為排氣制動工作時氣門開啟氣門的凸輪升程。缸內製動工作時，排氣搖臂上的制動驅動活塞在搖臂油壓液力的驅動下緩慢伸出或者縮回，推動氣門橋打開氣門，以達到控制氣門開啟關閉的目的。根據本技術方案，排氣凸輪可控制缸內製動和非缸內製動時排氣門的開啟，同時缸內製動的驅動機構可集成在排氣搖臂上，不需額外設計獨立的驅動機構，減少佔用缸蓋頂面的空間，降低製造成本。

綜上，本實施例的發動機凸輪軸凸輪，將缸內製動狀態凸輪型線和非制動狀態的凸輪型線集成到一個凸輪型線上面，這樣不用單獨設計制動凸輪，使得整個凸輪軸的機構更加簡單緊湊，用搖臂液壓件來代替原有制動凸輪的驅動件，油腔空間更小，響應速度更快，減少了相關零部件如制動器、制動搖臂的使用，減小了設計難度，減少了缸蓋佔用面積，最終降低了設計成本。

前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述並非想將本發明限定為所公開的精確形式，並且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在於解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠實現並利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發明的範圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。