[发明专利]一种低噪声发动机配气凸轮机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机配气装置，特别是低噪声发动机配气凸轮机构，属发动机技术领域。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，汽车的NVH（即噪音Noise、振动Vib ration、平顺性Harshness）越来越受到重视。作为汽车核心零部件的发动机振动噪声水平对整车的NVH有重要影响，而配气机构的机械噪声又影响了发动机的振动噪声水平。凸轮型线的设计不仅关系到配气机构工作的可靠性和耐久性，更对配气机构的振动噪声起到至关重要的作用。凸轮型线决定了各零部件运动的位移、速度和加速度，包括气门的落座速度和落座力，凸轮型线正加速段的宽度又影响了配气机构工作地稳定性。发动机配气机构振动、气门落座速度高、落座力大是配气机构噪声的主要来源，因此改进凸轮型线设计是现阶段亟待解决的问题。目前，带有液压间隙调节器的配气机构在轿车发动机上的应用越来越广泛，但还没有形成针对这种新型配气机构规范的凸轮型线设计方法，缓冲段的设计上，在采用液压间隙调节器后，有观点认为气门间隙为零，缓冲段的高度只需要克服配气机构零部件的静变形即可，而在发动机的实际工作中，这样的缓冲段设计会造成气门提前落座，气门落座速度高和落座力大，造成振动噪声大，气门和气门座圈磨损等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足、提供一种使配气机构振动小、气门落座速度和落座力合理的低噪声发动机配气凸轮机构，从而有效降低发动机的噪声水平。

本发明所称问题是以下述技术方案实现的：

一种低噪声发动机配气凸轮机构，包括进气凸轮、进气门、排气凸轮、排气门，所述进气凸轮、排气凸轮的轮廓分别由基圆段和工作段组成，特别之处是：所述进气凸轮工作段为110°-256°区间，进气凸轮转角110°-180°区间时为进气上升阶段，进气凸轮转角180°-256°为进气下降阶段，在进气凸轮转角118°-247°区间加速度曲线光滑过渡，在进气凸轮转角139°-145°区间、240°-247°区间为从动件匀速运动阶段；所述排气凸轮工作段为103°-262°区间，排气凸轮转角103°-180°区间时为排气上升阶段，排气凸轮转角180°-256°区间为排气下降阶段，在排气凸轮转角111°-254°区间加速度曲线光滑过渡，在排气凸轮转角137°-144°区间、247°-254°区间为从动件匀速运动阶段。

上述低噪声发动机配气凸轮机构，所述进气凸轮工作段线型如下确定：建立平面直角坐标系，横坐标为进气凸轮转角，纵坐标为凸轮从动件位移数值，则进气凸轮从动件的位移和凸轮转角之间的对应关系如下：

上述数据中转角的单位为°，位移的单位为mm。

上述低噪声发动机配气凸轮机构，所述排气凸轮工作段线型如下确定：建立平面直角坐标系，横坐标为排气凸轮转角，纵坐标为排气凸轮位移数值，则排气凸轮从动件的位移和凸轮转角之间的对应关系如下：

上述数据中转角的单位为°，位移的单位为mm。

本发明通过分析带有液压间隙调节器的配气机构的运动规律，设计一种保证发动机动力性和经济性，使配气机构振动小、气门落座速度和落座力合理的发动机配气凸轮机构。所述机构进、排气凸轮通过线型优化设计，减小了配气机构的振动，合理控制了气门的落座速度和落座力，使配气机构工作稳定可靠，控制各零部件的运动速度和加速度在理想的状态，达到了降低噪音的效果。经过噪声测试，发动机在采用本发明凸轮型线后与以前相比噪声明显的降低，声品质改善明显，保证了配气机构工作稳定，延长零部件使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1是本发明带有液压间隙调节器的配气凸轮机构示意图；

图2是进气凸轮轮廓示意图；

图3是排气凸轮轮廓示意图；

图4是进气凸轮工作段从动件位移曲线；

图5是进气凸轮工作段从动件速度曲线；

图6是进气凸轮工作段从动件加速度曲线；

图7是排气凸轮工作段从动件位移曲线；

图8是排气凸轮工作段从动件速度曲线；

图9是排气凸轮工作段从动件加速度曲线。

图中各标号为：1、进气凸轮；1-1、进气凸轮基圆段；1-2、进气上升阶段；1-3、进气下降阶段；2、滚子摇臂；3、进气门；4、液压间隙调节器；5、排气凸轮；5-1、排气凸轮基圆段；5-2、排气上升阶段；5-3、排气下降阶段；6.排气门。