一种车辆、发动机和进气凸轮轴的制作方法

1.本实用新型涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种车辆、发动机和进气凸轮轴。


背景技术：

2.目前，针对发动机的起动过程，需要利用起动电机协助其完成最开始的进气和压缩过程；然而针对大排量的发动机的起动，起动电机的性能不足会导致起动困难，解决方案通常采用增大电机直径、轴向长度以增加起动电机绕组，或在凸轮轴上增加减压阀装置等方式，这样会导致生产成本大幅增加，不利于成本控制。
3.鉴于此，如何在不改变起动电机的前提下确保发动机的正常起动是本领域技术人员需要思考的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种车辆、发动机和进气凸轮轴，通过调节进气凸轮轴的型线，延长进气相位的关闭角，从而解决了因起动电机动力不足所带动的发动机起动困难的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种进气凸轮轴，包括进气凸轮，进气凸轮的型线包括依次连接的基圆段、气门开启段和气门关闭段，气门开启段的角度为75
°
至180
°
，对应的极坐标升程为12.5至19.2835；气门关闭段的角度为180
°
至(294
°±2°
)，对应的极坐标升程为19.2835至12.5。
6.可选地，气门关闭段的角度为180
°
至294
°
。
7.可选地，进气凸轮的基圆半径为12.5mm。
8.可选地，进气凸轮的极坐标升程如下表：
9.10.[0011][0012]
[0013]
本实用新型还公开一种发动机，包括如上述的进气凸轮轴。
[0014]
本实用新型还公开一种车辆，包括如上述的发动机。
[0015]
相对于上述背景技术，本实用新型提供的进气凸轮轴，包括进气凸轮，进气凸轮的型线包括依次连接的基圆段、气门开启段和气门关闭段，气门开启段的角度为75
°
至180
°
，对应的极坐标升程为12.5至19.2835；气门关闭段的角度为180
°
至(294
°±2°
)，对应的极坐标升程为19.2835至12.5。如此设置的进气凸轮轴，延迟了进气关闭角升程，由原先的279
°
延迟到294
°±2°
，且升程值的变化符合凸轮的设计平滑曲率型线要求。根据四冲程发动机的特性，进气凸轮的相位关闭角所对应的进气气门关闭角处于发动机的压缩行程中，进气气门关闭越晚，压缩行程位于上止点时混合气体总量越少，压强越低，起动电机需要克服的阻力越低；显然，本技术通过延迟进气关闭角的升程，有助于提升起动电机的起动性能，解决了因起动电机动力不足所带动的发动机起动困难的问题。
[0016]
本实用新型所提供的具有上述进气凸轮轴的发动机和车辆，具备如上有益效果，此处不再赘述。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]
图1为本实用新型实施例所提供的进气凸轮轴的结构示意图；
[0019]
图2为图1中a
‑
a向的示意图；
[0020]
图3为本实用新型实施例所提供的进气凸轮轴和现有技术中的进气凸轮轴的极坐标升程对比图；
[0021]
其中：10
‑
进气凸轮。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0024]
本技术实施例提供的进气凸轮轴，如说明书附图1和附图2所示，包括进气凸轮10，进气凸轮10的型线包括依次连接的基圆段、气门开启段和气门关闭段。
[0025]
其中，气门开启段的角度为75
°
至180
°
，对应的极坐标升程为12.5至19.2835；气门关闭段的角度为180
°
至(294
°±2°
)，对应的极坐标升程为19.2835至12.5。
[0026]
如此设置的进气凸轮轴，延迟了进气关闭角升程，由原先的279
°
延迟到294
°±2°
，且升程值的变化符合凸轮的设计平滑曲率型线要求。根据四冲程发动机的特性，进气凸轮的相位关闭角所对应的进气气门关闭角处于发动机的压缩行程中，进气气门关闭越晚，压
缩行程位于上止点时混合气体总量越少，压强越低，起动电机需要克服的阻力越低；显然，本技术通过延迟进气关闭角的升程，有助于提升起动电机的起动性能，解决了因起动电机动力不足所带动的发动机起动困难的问题。
[0027]
进一步地，气门关闭段的角度可设置为180
°
至294
°
，可以看出，进气凸轮的升程起始点为75
°
，其改进的重点是从最大升程180
°
之后开始，延迟进气关闭角升程15
°
，即从279
°
延迟到294
°
，且升程值的变化符合凸轮设计平滑曲率型线要求。
[0028]
结合上述可知，延长进气关闭的角度越大，压缩行程上止点时混合气体总量越少，压强越低，燃烧爆发的热能越少，发动机性能衰减越大，故在具体应用时延长进气凸轮关闭角的角度15
°
不是恒定标准，而是以发动机性能牺牲最少、起动电机需要克服的阻力低于起动电机的最大动力，判定进气凸轮关闭角延迟多少，可以使用的发动机cae分析工具，和发动机台架测试设备。
[0029]
其中，发动机性能牺牲的合理范围：以扭矩14.5n
·
m/5500rpm、9.5kw/7000rpm为目标性能，扭矩牺牲＜0.5n.m/5500rpm、功率牺牲＜0.5kw/7000rpm。针对发动机牺牲的性能，可采用以下方式找回：在气缸体端距有安全余量的发动机上，可通过缩短气缸体端距(仅改变一个加工尺寸)，增大压缩比，从而找回牺牲的性能。
[0030]
本文中的进气凸轮10的基圆半径为12.5mm，结合说明书附图2所示，进气凸轮10上以凸轮极坐标升程最大值的点为180
°
，穿过凸轮基圆(基圆半径12.5mm)的圆心所对应的点为0
°
，与0
°
、180
°
连线垂直且通过基圆圆心的点分别为90
°
和270
°
。
[0031]
本文中的进气凸轮轴，进气凸轮10的极坐标升程如下表：
[0032]
[0033]
[0034][0035]
本文结合原先的进气凸轮轴的极坐标升程，并将原先的极坐标升程和改进后的进行对比，其中，改进进气凸轮极坐标升程即为上表的数据，两者对比的表格如下：
[0036]
[0037]
[0038]
[0039]
[0040]
[0041][0042]
结合以上对比表格和说明书附图3可知，进气气门的关闭稍晚，在压缩行程位于上止点时混合气体总量较少，且压强相较于原先低，由此起动电机需要克服的阻力较低；由此可知，本技术通过延迟进气关闭角的升程，有助于提升起动电机的起动性能，解决了因起动电机动力不足所带动的发动机起动困难的问题。
[0043]
本实用新型所提供的一种具有进气凸轮轴的发动机和车辆，包括上述具体实施例所描述的进气凸轮轴；发动机和车辆的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。
[0044]
以上对本实用新型所提供的车辆、发动机和进气凸轮轴进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。