本發(fā)明涉及發(fā)動機凸輪
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種1.5L增壓直噴汽油機的排氣凸輪。
背景技術(shù)：
：目前增壓直噴汽油發(fā)動機所采用的進氣凸輪存在兩種設(shè)計難題：(1)低速扭矩較小，導致出現(xiàn)渦輪響應(yīng)遲滯現(xiàn)象；當前市場1.5L增壓汽油機低速扭矩大多在207～252Nm；(2)當?shù)退倥ぞ卦O(shè)計值進行優(yōu)化增大時，很難同時在高速取得較大功率(市場1.5L增壓汽油機功率大多低于133kW)；如何實現(xiàn)高低速性能的同時優(yōu)化，克服以上兩個難題，使汽油機大功率小型化，以配合整車達到節(jié)能減排的總目標，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員共同的難題。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種減小排氣凸輪在低速時的響應(yīng)遲滯，改善發(fā)動機低速性能的1.5L增壓直噴汽油機的排氣凸輪。為達到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案；一種1.5L增壓直噴汽油機的排氣凸輪，所述排氣凸輪的凸輪型線包括氣門打開側(cè)緩沖段、氣門關(guān)閉側(cè)緩沖段、工作段和基圓段；所述工作段的包角在230°～240°范圍內(nèi)；所述氣門打開側(cè)緩沖段的夾角為25°～30°，緩沖段高度在0.15mm以上；所述凸輪型線的最大升程H在7mm～8.5mm內(nèi)。優(yōu)選的，在上述的排氣凸輪中，所述的基圓段的半徑在15mm～17mm內(nèi)。優(yōu)選的，在上述排氣凸輪中，所述緩沖段的負曲率半徑的范圍為30mm～40mm。優(yōu)選的，在上述排氣凸輪中，所述凸輪型線的最大正加速度為50mm/rad2～60mm/rad2，正加速度范圍為40°～50°；所述凸輪型線的最大負加速度為20mm/rad2～40mm/rad2，負加速度寬度范圍為50°～60°。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的增壓直噴汽油機的排氣凸輪中，通過將凸輪型線的工作段的包角控制在230°～240°范圍內(nèi)，氣門打開側(cè)緩沖段的夾角控制在25°～30°范圍內(nèi)，緩沖段高度在0.15mm以上，凸輪型線的最大升程H在7mm～8.5mm范圍內(nèi)，經(jīng)過試驗得到，該排氣凸輪可以使發(fā)動機在1450～4500r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，保持280N.M扭矩的輸出，同時保證發(fā)動機在額定轉(zhuǎn)速5500r/min下，達到輸出功率150Kw的設(shè)計目標，可見即使在低速運行下，發(fā)動機也能提供較高的扭矩和功率，減小了遲滯的程度，改善了發(fā)動機的低速性能。附圖說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的凸輪型線的極坐標表示示意圖。圖3為本發(fā)明的氣門側(cè)凸輪特性曲線。圖4為本發(fā)明的凸輪副特性曲線。附圖中，1、氣門打開側(cè)緩沖段，2、工作段，3、氣門關(guān)閉側(cè)緩沖段，4、基圓段。具體實施方式下面將接合本發(fā)明中的附圖。對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分，而不是全部的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的其他實施例，都屬于本發(fā)明保護范圍。請參考圖1和圖2，本發(fā)明的核心是提供了一種1.5L增壓直噴汽油機的排氣凸輪，減小了排氣凸輪在低速時的響應(yīng)遲滯，改善了發(fā)動機低速性能。排氣凸輪的凸輪型線包括氣門打開側(cè)緩沖段1、氣門關(guān)閉側(cè)緩沖段3、工作段2和基圓段4；其中，凸輪型線采用了配氣機構(gòu)與排氣系統(tǒng)非定常因素的匹配計算理論，使工作段2(即圖1中的b1～b2段)的包角控制在230°～240°范圍內(nèi)，有效利用壓力波的動態(tài)效應(yīng)來降低排氣背壓；氣門打開側(cè)緩沖段1(即圖1中的a1～b1段)的夾角為25°～30°，緩沖段高度在0.15mm以上，凸輪型線在緩沖段區(qū)域采用負曲率半徑的范圍優(yōu)選為30mm～40mm，負曲率太小，則影響發(fā)動機的運行平穩(wěn)性，因此，在提高豐滿系數(shù)的同時，保證發(fā)動機的餓性能與油耗的輸出，將負曲率優(yōu)選的設(shè)置為上述范圍：凸輪型線的最大升程在7mm～8.5mm內(nèi)，使氣門升程與排氣道流量系數(shù)相匹配，更好的兼顧發(fā)動機的低速扭矩和高速功率，以及發(fā)動機的油耗水平。上述排氣凸輪通過試驗得到，該排氣凸輪可以使發(fā)動機在1450～4500r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，保持280N.M扭矩的輸出，同時保證發(fā)動機在額定150Kw的設(shè)計目標，可見即使在低速運行下，發(fā)動機也能夠提供較高的扭矩和功率，減小了遲滯的程度，改善了發(fā)動機的低速性能。本實施例中，凸輪型線利用分析軟件將基圓段4的半徑控制在15～17mm范圍內(nèi)，保證了凸輪軸的使用壽命，同時也將凸輪軸摩擦副的摩擦力矩控制在最小范圍。當然，以上是基圓半徑只是最優(yōu)選擇，根據(jù)實際需要，基圓半徑還可以取其他數(shù)值，并不局限上述方位。在本實施例中，凸輪新型最大正加速度為50mm/rad2～60mm/rad2，正加速度寬度范圍為40°～50°；所述凸輪型線的最大負加速度為20mm/rad2～40mm/rad2，負加速度寬度范圍為50°～60°，如此設(shè)計可兼顧凸輪軸的強化程度和較大的充氣效率。相關(guān)的凸輪特性如圖3和圖4所示，在圖3中，曲線A代表ValveLift(氣門升程)曲線，曲線B代表SpringForce(彈性力)曲線，曲線C代表InertiaForce(慣性力)曲線，曲線D代表ValveVelocity(氣門啟閉速度)曲線；在圖4中，曲線W代表RadiusOfCamContour(凸輪型線的曲率半徑)曲線，曲線X代表Cam-FollowerContactStressR(凸輪從動件接觸應(yīng)力曲線)，曲線Y代表Cam-FollowerContactStress0(凸輪從動件接觸應(yīng)力)曲線，曲線Z代表Cam-Fllowerlift(凸輪從動件升程)曲線。本實施例中提供了一種具體的排氣凸輪的凸輪型線升程表，其中氣門打開側(cè)的升程表如表1所示：表1是凸輪型線打開側(cè)升程表凸輪角度凸輪升程凸輪角度凸輪升程凸輪角度凸輪升程凸輪角度凸輪升程930.00001170.36741411.70291656.2731940.00101180.38561421.8180165.56.3990950.00441190.40391431.9389166.56.6441960.01021200.42211442.06571676.7611970.01851210.44181452.19851686.9803980.02921220.46431462.3375168.57.0825990.04231230.49021472.4827169.57.27241000.05791240.51981482.63451707.36031010.07571250.55331492.79291717.52221020.09391260.59071502.9580171.57.59641030.11211270.63241513.1301172.57.73141040.13041280.67821523.30931737.79231050.14861290.72841533.49571747.90111060.16681300.78311543.6894174.57.94911070.18511310.84221553.8906175.58.03231080.20331320.90601564.09931768.06761090.22151330.97451574.31561778.12561100.23981341.04781584.5395177.58.14831110.25801351.12591594.7708178.58.18141120.27621361.20911605.00931798.19171130.29451371.29731615.25451808.20001140.31271381.39061625.50551150.33091391.48931635.76091160.34921401.59331646.0178氣門關(guān)閉側(cè)升程表如表2所示：表2為凸輪型線關(guān)閉側(cè)升程表凸輪角度凸輪升程凸輪角度凸輪升程凸輪角度凸輪升程凸輪角度凸輪升程1808.20002044.09932280.90602520.20331818.19172053.89062290.8422252.50.19421828.16702063.68942300.7831253.50.17591838.12562073.49572310.72842540.16681848.06762083.30932320.67822550.14861857.99282093.13012330.6324255.50.13951867.90112102.95802340.5907256.50.12121877.79232112.79292350.55332570.11211887.66612122.63452360.51982580.09391897.52222132.48272370.4902258.50.08481907.36032142.33752380.4643259.50.06651917.17982152.19852390.44182600.05791926.98032162.06572400.42212610.04231936.76112171.93892410.4039261.50.03541946.52302181.81802420.3856262.50.02351956.27312191.70292430.36742630.01851966.01782201.59332440.34922640.01021975.76092211.48932450.3309264.50.00701985.50552221.39062460.3127265.50.00241995.25452231.29732470.29452660.00102005.00932241.20912480.27622670.00002014.77082251.12592490.25802024.53952261.04782500.23982034.31562270.97452510.2215上述凸輪型線升程表只是一種實施例方式，并不局限于以上表格所列舉的數(shù)值。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都送與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對于本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要負荷與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。當前第1頁1 2 3