[发明专利]一种凸轮以及包括该凸轮的内燃机配气机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种凸轮以及包括该凸轮的内燃机配气机构。

背景技术

众所周知，在内燃机领域中，点火角过于提前是造成爆震的主要原因之一。这是因为，为了使活塞在压缩上止点结束后，一进入动力冲程能立即获得动力，通常都会在活塞达到上止点前提前点火，而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时，大部分油气已经燃烧，此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃，而造成爆震。

因此，为了及时监控内燃机运行过程中发生爆震的情况，通常在发动机的缸体上设置有爆震传感器，通过采集缸体的振动信号，来确定内燃机是否出现爆震现象。该爆震传感器与ECU电连接，将采集的电信号传递给ECU，从而通过ECU控制火花塞的点火，以对过大的点火提前角进行调整，从而防止爆震的发生。爆震传感器采集振动信号的时间区域通常在做功冲程中。

图1表示发动机中一个气缸(如3缸)的进气门的气门杆随凸轮轴旋转的位移的示意图。在图1所示的坐标系中，横坐标表示凸轮轴的旋转角度，纵坐标表示进气门的气门杆的位移S，其中，凸轮轴的旋转角度为0度时，进气门的气门杆位移S最大(即，进气门完全打开，该气缸处于进气冲程中)。曲线D表示由传统凸轮轴驱动的进气门的气门杆的位移的变化过程。

对于该气缸来说，当完成进气冲程后，进气门需要关闭，以进行压缩冲程。如图1所示，直线L表示气门杆落座时的位移为S0，此时气门杆与气门座之间的距离为气门间隙。直线L与曲线D(虚线表示)的交点G表示在该交点G处气门杆移动到行程为S0的位置(即气门杆在点G落座)。

与此同时，由于发动机通常具有多缸，在其中一个气缸(如3缸)进行进气冲程时，另一气缸(如1缸，发动机的点火顺序为1-3-4-2)很有可能会处于做功冲程中。为了准确地获取爆震的信号，爆震传感器通常分别在各个气缸进行做功冲程过程中对气缸体的震动信号进行采集。例如，如图1所示，在对处于做功冲程中的1缸进行爆震探测的区域为区域F(此时1缸在进行做功冲程)，在该区域F中，3缸正在进行进气冲程。

在图1中可以清楚地看出，通常情况下，设计人员将气门杆落座的点设计为：对于一个气缸(如3缸)中，出现的气门杆落座的点G不落入爆震传感器对另一气缸(如1缸)的探测区域F中。这是为了防止一个气缸(如3缸)中气门杆的落座所产生的震动影响爆震传感器对另一气缸(如1缸)的探测准确性。

然而，随着技术的进步，为了根据工作情况使发动机对进气门及时进行调整，以获得理想的功率和扭矩，目前发动机中越来越多地采用了可变气门正时技术。通过改变进气门关闭的时刻调整发动机的工作状态。具体来说，可以延迟进气门的关闭，从而在高转速时增加充气效率，以有利于最大功率的提高，但对低速和中速性能则不利；还可以提前进气门的关闭，从而能防止气体被推回进气管，有利于提高最大扭矩，但降低了最大功率。

因此，在某些工况下，进气门会提前关闭。如图1所示，曲线E(虚线表示)表示进气门提前关闭情况下气门杆的位移的示意图。在该情况下，发动机的一个气缸(如3缸)提前关闭进气门，即在曲线E和直线L的交点H处进气门落座。但是，爆震传感器对另一气缸(如1缸)的探测区域通常保持不变。因而会产生这样的问题：发动机的一个气缸(如3缸)中气门杆的落座时(如图1中所示的点H)落入爆震传感器对另一气缸(如1缸)的探测区域(如图1中所示的区域F)内，从而爆震传感器会受到落座产生的震动的干扰，造成爆震传感器不能准确地对发动机的爆震情况进行探测，进而影响发动机的正常工作，甚至引发剧烈的爆震。

因此，对于采用可变正时技术的发动机来说，需要一种能够避免对爆震传感器造成干扰的技术措施。

发明内容

本发明的目的在于克服传统发动机中可能对爆震传感器造成干扰的缺陷，而提供一种能够避免传统发动机中对爆震传感器造成干扰的凸轮以及包括该凸轮的内燃机配气机构。

根据本发明的一个方面，提供了一种凸轮，该凸轮的廓型线包括属于基圆的弧以及连接该弧的两个端点的行程曲线，该行程曲线包括升程部分和回程部分，其中，所述升程部分对应的升程角小于所述回程部分对应的回程角。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种内燃机配气机构，该配气机构包括凸轮轴和气门杆组件，所述气门杆组件包括气门杆和弹性装置，该弹性装置与所述气门杆连接并对所述气门杆施加将该气门杆压紧于所述凸轮轴的弹性力，所述凸轮轴包括凸轮轴主体和安装在该凸轮轴主体上的凸轮，所述凸轮轴通过该凸轮驱动所述气门杆做线性移动，所述凸轮轴的凸轮为本发明所提供的上述凸轮。