[实用新型]一种缸内直喷汽油机凸轮轴结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机传动结构，更具体地说，它涉及一种缸内直喷汽油机上的凸轮轴结构。

背景技术

冷激铸铁材料有成本低、耐磨性和抗擦伤性优良、加工方便简单等显著优点，因此在内燃机凸轮轴上有着广泛的应用，目前国内外大部分汽油机、柴油机都采用冷激铸铁作为凸轮轴及凸轮材料。但是，随着汽油缸内直喷技术的应用，凸轮轴除了要驱动气门外，还需要驱动缸内直喷汽油机的高压油泵。缸内直喷汽油机高压油泵压力达到200bar，驱动高压油泵滚子从动件的高压油泵凸轮上因此而产生的接触应力可高达1500Mpa，这已经超过了冷激铸铁的接触疲劳强度极限，故通常的做法是整体更换凸轮轴及凸轮的材料，但这将增加生产成本并造成了不必要的材料浪费，因为凸轮轴并不直接承受此接触应力，仅驱动高压油泵的凸轮会承受如此大的接触应力。公告号为CN201496187U的实用新型于2010年6月2日公开了一种驱动高压油泵的凸轮轴，包括高压油泵、发动机缸盖，凸轮轴设置在缸盖上，在缸盖一端凸出设置有一块延伸部，凸轮轴一端延伸至延伸部内，所述位于延伸部内的凸轮轴上设置有凸轮，该凸轮与凸轮轴为一体铸造而成。本实用新型的优点是大大简化了高压油泵，去掉了齿轮等零件，减少了传动摩擦，节约了成本。但凸轮与凸轮轴一体铸造，因而材料相同，如选用冷激铸铁材料，则凸轮的接触疲劳强度有限；如选用接触疲劳强度高的材料，则会增加生产成本并造成材料浪费。

实用新型内容                                       

为了克服现有的缸内直喷汽油机凸轮轴结构凸轮轴与凸轮采用同种材料制成，因而难以兼顾使用性能与经济性的缺陷，本实用新型提供了一种既能保证凸轮轴上的高压油泵凸轮具有足够的接触疲劳强度，又能控制整体制造成本的缸内直喷汽油机凸轮轴结构。

    本实用新型的技术方案是：一种缸内直喷汽油机凸轮轴结构，包括冷激铸铁材料制成的凸轮轴，凸轮轴上设有角度检测信号盘，凸轮轴上还设有钢制的高压油泵凸轮。本实用新型中凸轮轴乃至气门驱动凸轮，由于所承受的接触应力值不高，故而仍可用冷激铸铁制造，而驱动高压油泵的高压油泵凸轮采用钢制成，钢制凸轮可承受的接触应力为2000～2500MPa，完全能够满足高压油泵凸轮接触疲劳强度要求，不同部件根据不同受力环境使用不同材料，这样既能满足性能要求又能控制制造成本。

作为优选，高压油泵凸轮与凸轮轴之间为过盈配合。由于采用过盈配合，高压油泵凸轮与凸轮轴间只需在加工时注意尺寸匹配而不需设置其它固定结构，从而简化加工，方便安装。

作为优选，高压油泵凸轮设于凸轮轴的端部。凸轮轴的中部一般要对应着多个气缸密集设置气门驱动凸轮，若在凸轮轴的中部设置高压油泵凸轮，高压油泵也要相应地设置在气缸之间，难度很大，因此把高压油泵凸轮设于凸轮轴的端部可使得高压油泵更容易布置。

作为优选，角度检测信号盘与凸轮轴之间也为过盈配合。角度检测信号盘与凸轮轴之间也采用过盈配合方式，安装方便。

本实用新型的有益效果是：

满足缸内直喷汽油机凸轮轴性能要求的同时控制制造成本。本实用新型中，有较高接触疲劳强度要求的高压油泵凸轮采用钢制造，而凸轮轴及其它凸轮仍采用相对廉价的冷激铸铁制造，而不是整体使用同种材料，这样就兼顾了使用性能与经济性。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图中，1-凸轮轴，2-高压油泵凸轮，3-角度检测信号盘。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

    如图1所示，一种缸内直喷汽油机凸轮轴结构，包括冷激铸铁材料制成的凸轮轴1，凸轮轴1上设有钢制的高压油泵凸轮2以及角度检测信号盘3，凸轮轴1上的其它凸轮也用冷激铸铁制成，高压油泵凸轮2与凸轮轴1之间，以及角度检测信号盘3与凸轮轴1之间均为为过盈配合，高压油泵凸轮2和角度检测信号盘3均设于凸轮轴1的端部，其中角度检测信号盘3位于凸轮轴1最外端。

    凸轮轴1上的各个凸轮执行驱动气门、高压油泵等功能，凸轮轴1转动时，各凸轮推动对应的部件工作，凸轮轴1转动一周，各部件也分别完成一个周期的工作，各凸轮具有不同的相位，它们的相位决定了对应的各部件同一时间上各自处于一定的工作状态，同步协调工作，与此同时，角度检测信号盘3也把采集到的凸轮轴1位置状态信号输入到控制器，控制器根据这些输入信号输出相应的控制信号，控制相关执行机构做出相应动作。