[发明专利]一种凸轮轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种凸轮轴，尤其涉及一种柴油机凸轮轴。

背景技术

目前，对于满足欧III及欧III以上排放法规的柴油机，合理地利用废气再循环(EGR)来降低NOx排放是一个必须的措施。相对外部EGR来说缸内EGR技术由于存在成本低廉，使用可靠性高，发动机的油耗率低等优点。正是这些原因使缸内EGR技术现在被广泛应用。传统的缸内EGR是通过减小气门重叠角来提高缸内EGR率的目的，这种传统方法存在一些问题：减小气门重叠角后缸内残余废气的温度较高，这导致发动机的燃烧温度较高，当燃烧温度升高到一定程度时NOx的排放不但不能降低反而会升高。同时减小气门重叠角也带来了泵气损失的急剧增加，这又会降低发动机的燃油经济性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种凸轮轴，实现缸内高EGR率，并利用进气对进入缸内的残余废气进行冷却，同时发动机的泵气损失应较小。

本发明凸轮轴包括进气凸轮本体和排气凸轮本体，所述进气凸轮本体上设置进气主凸轮和进气次凸轮，进气次凸轮设置在进气主凸轮之前，排气凸轮本体上设置排气凸轮。

本发明提供了一种进气凸轮本体圆周上布置两个进气凸轮的双进气凸轮结构的凸轮轴，包括进气凸轮本体、排气凸轮本体。所述的进气凸轮为“1主1次”双进气凸轮结构，进气主凸轮和进气次凸轮共用一个基圆，排气凸轮为单凸轮结构。进气主凸轮桃尖和排气凸轮桃尖之间的夹角为在避免打顶前提下的最大值。

本发明凸轮轴中，所述进气次凸轮升程的高度为0.1mm-3mm，进气次凸轮结束点与进气主凸轮开始点的距离为0deg-25deg。所述的进气主凸轮桃尖和排气凸轮桃尖的夹角为100deg-150deg，进气次凸轮桃尖和进气主凸轮桃尖之间的夹角为50deg-150deg。

由于采用上述的技术方案，本发明具有以下的有益效果：

1、结构简单；

2、成本低廉；

3、提高发动机的燃油经济性；

4、提高发动机的NOx排放水平；

5、提高发动机的使用耐久性；

6、降低发动机的热负荷。

本发明特别适合于实现欧III及欧III以上发动机的发动机使用，也可作为一种外部EGR方案的辅助装置。

附图说明

图1-1为本发明凸轮轴的进气凸轮本体及双进气凸轮结构示意图。

图1-2为本发明凸轮轴的排气凸轮本体及排气凸轮结构示意图。

图2表示了在该凸轮轴下的进气和排气气门升程曲线。

结合附图在其上标记以下附图标记：

I-进气主凸轮；II-进气次凸轮；III-排气凸轮

1-进气主凸轮桃尖；2-进气主凸轮主程始点；3-进气次凸轮终点；

4-进气次凸轮桃尖；5-排气凸轮桃尖；α-进气主凸轮和进气次凸轮桃尖夹角；β-进气次凸轮终点和进气主凸轮始点的夹角；h-进气次凸轮最大升程。

具体实施方式

如图1-1和图1-2所示，本发明凸轮轴，包括进气凸轮本体和排气凸轮本体，进气凸轮本体上设置进气主凸轮I和进气次凸轮II，排气凸轮本体上设置排气凸轮III。进气次凸轮设计在进气主凸轮基圆圆周上，进气主凸轮和进气次凸轮共用一个基圆，排气凸轮为单独的基圆。进气次凸轮结束点3与进气主凸轮开始点2的距离为0deg-25deg，进气主凸轮桃尖1和排气凸轮桃尖5的夹角为100deg-150deg，进气次凸轮桃尖4和进气主凸轮桃尖之间1的夹角为50deg-150deg。

该发明的原理如图2所示，发动机在完成做工循环后，排气门开起，发动机开始排气，当排气进行到排气门最大升程附近时进气门在进气次凸轮II的作用下实现第一次进气门开启，此时缸内的压力高于进气管内的压力，因此此时缸内的残余废弃就进入到进气管歧管中，直到凸轮转到进气次凸轮的终点时刻，此时进气门关闭，这样就有一部份残余废气被留在进气歧管中，并在进气气管中被冷却后的新鲜空气冷却。当凸轮轴旋转到进气主凸轮始点后进气门实现第二次开启，此时先前被留在进气气管内冷却后的残余废气便被带入气缸，并在气缸内实现残余废气、燃油、新鲜空气的混合并燃烧。本发明的主要创新点在于增大了缸内的EGR率，冷却了循环的残余废气。本发明在改善燃烧的同时又不增加泵气损失，因此本发明对于改善排放和提高燃油经济性均有相当好的作用。

最后应说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。