[发明专利]一种组合凸轮

说明书

技术领域

本发明属于发动机配气机构技术领域，尤其是涉及一种组合凸轮。

背景技术

配气凸轮的作用是保证凸轮轴按照气缸发火顺序和一定运动规律驱动气门按时开启和关闭。按照规定的配气相位，普通的配气凸轮设计时一般不需要考虑减小活塞余隙容积的要求，在一定的压缩比下，参数易于调整，容易满足活塞与气门之间的最小运动间隙，能确保活塞和气门在运动时不能相碰，保证柴油机正常工作。

对于一台柴油机，气缸余隙容积由气缸盖火力面尺寸、活塞顶部尺寸、气门头部结构尺寸三者装配后共同组成燃烧室决定着气缸余隙容积的大小。但是由于柴油机气缸余隙容积较大，不利于压缩比的提高。为了提高压缩比，必须减小活塞余隙容积。通过调整燃烧室尺寸达到减小活塞余隙容积较为困难。由于防碰要求调整的尺寸受到限制，按照常规设计的凸轮带来的最大问题不能减小活塞余隙容积和限制了压缩比的进一步提高，同时又要保证气门与活塞最小运动间隙(大于1mm)要求，否则易发生气门和活塞相碰，导致柴油机不能正常工作。

为了减小活塞余隙容积，进一步提高压缩比，满足柴油机燃烧室结构和气门和活塞防碰的要求，普通的凸轮型线已不能满足燃烧室结构及充气性能和动力性能的综合要求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种组合凸轮，具有性能较好的防碰凸轮型线，以满足燃烧室结构及充气性能和动力性能的综合要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种组合凸轮，所述组合凸轮的凸轮型线由多段函数凸轮型线组成，采用了多段组合式函数设计，依次包括上升缓冲段、第一上升工作段、第二上升工作段、第三上升工作段、平段、第一下降工作段、第二下降工作段和下降缓冲段，其中下降缓冲段由等速段和等加速段组成；

下述式1～式9中，h(α)和h(X)为凸轮升程，α为凸轮转角。

所述上升缓冲段的型线采用如下函数设计：

h(α)＝0.000771605*α²(0°≤α≤18°)(式1)；

所述第一上升工作段的型线采用如下函数设计：

h(X)＝2.3400-1.906052*X-1.003455*X³+0.9015147*X⁶-0.08200722*X¹⁶，X＝(47.5-α)/29.5(18°≤α≤47.5°)(式2)；

所述第二上升工作段的型线采用如下函数设计：

h(X)＝7.428593-1.629529*X-6.240975*X²+3.645375*X⁶-1.743127*X¹⁵+0.8796647*X¹⁸，X＝(87-α)/39.5(47.5°≤α≤87°)(式3)；

所述第三上升工作段的型线采用如下函数设计：

h(α)＝3.626843+0.04125296*α+0.2127259*sin[π(95.1-α)/16.2]，(87°≤α≤95.1°)(式4)；

所述平段的型线采用如下函数设计：

h(α)＝7.5，(95.1°≤α≤101.99°)(式5)；

所述第一下降工作段的型线采用如下函数设计：

h(α)＝11.96905-0.04332828*α+0.2261858*sin[π(α-101.99)/16.4]，(101.99°≤α≤110.19°)(式6)；

所述第二下降工作段的型线采用如下函数设计：

h(X)＝7.420894-2.158186*X-10.2963*X²+11.00381*X^6.118-5.715576*X^7.9011-0.00464129*X⁵²，X＝(α-110.19)/49.81，(110.19°≤α≤160°)(式7)；

所述等速段的型线采用如下函数设计：

h(α)＝0.01666667*(170-α)+0.083333，(160°≤α≤170°)(式8)；

所述等加速段的型线采用如下函数设计：

h(α)＝0.00083333*(170-α)²，(170°≤α≤180°)(式9)。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：