一种低排放单缸风冷柴油机对称式油泵凸轮的制作方法

本发明涉及低排放单缸风冷柴油机油泵凸轮，特别是凸轮型线为对称式结构的油泵凸轮，属于发动机零部件技术领域。

背景技术：

单缸风冷柴油机在各行业已得到应用较广泛，根据不同的配套需要有曲轴逆时针输出机型和凸轮轴逆时针输出机型，两种机型油泵凸轮工作时的旋转方向正好相反。如图1所示，包括原技术上升工作段起点位置a1、原技术下降回程段终点位置b1、键槽对称中心c、原技术上升工作段起点位置与键槽对称中心相对基圆中心的夹角α1、原技术下降回程段终点位置与键槽对称中心相对基圆中心的夹角β1。传统的单缸风冷柴油机的油泵凸轮其上升工作段型线一般为切线型，下降回程段型线一般为升程缓慢下降的驼背型，由于油泵凸轮的升程只有6mm，其在曲轴逆时针输出和凸轮轴逆时针输出两种工作状态下，都能满足设计使用要求。低排放单缸风冷柴油机为满足提升喷油压力的目的，需要增大油泵凸轮升程，此时如仍按照传统油泵凸轮将其下降回程段型线设计成升程缓慢下降的驼背型，其在凸轮轴逆时针输出机型中会出现油泵凸轮下降回程段的驼背部与连杆大头侧面干涉的情况，无法满足一种油泵凸轮型线同时满足同一品种柴油机两种不同输出方式的设计使用要求，致使相关配套机械缺少适用的低排放单缸柴油机配套动力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种低排放单缸风冷柴油机对称式油泵凸轮，在保持原有单缸风冷柴油机主要结构尺寸不变的情况下，通过合理布置油泵凸轮安装角度、增大凸轮升程、减小基圆直径，以实现一种油泵凸轮型线同时满足同一品种柴油机两种不同输出方式的使用要求和低排放设计要求。

按照本发明提供的技术方案，所述低排放单缸风冷柴油机对称式油泵凸轮，主要有基圆、上升工作段、桃尖、下降回程段四部分组成。特征是：所述油泵凸轮的外形为对称式结构；所述上升工作段和下降回程段型线为等速凹弧结构；所述下降回程段型线与上升工作段相对凸轮桃尖中心与基圆中心连线呈对称分布。

作为本发明的进一步改进，所述油泵凸轮的基圆直径为：21mm。

作为本发明的进一步改进，所述油泵凸轮升程距离为：8～9mm。

作为本发明的进一步改进，所述油泵凸轮顺时针运转时，用于曲轴输出机型，凸轮桃尖中心与上升工作段起点位置或下降回程段终点位置相对基圆中心的夹角θ为：68.5°。

作为本发明的进一步改进，所述油泵凸轮顺时针运转时，用于曲轴输出机型，上升工作段起点位置与键槽对称中心相对基圆中心的夹角α2为：103～115°。

作为本发明的进一步改进，所述油泵凸轮顺时针运转时，用于曲轴输出机型，下降回程段终点位置与键槽对称中心相对基圆中心的夹角β2为：20～32°。

作为本发明的进一步改进，所述油泵凸轮逆时针运转时，用于凸轮轴输出机型，上升工作段起点位置与键槽对称中心相对基圆中心的夹角α3为：12.5～24.5°。

作为本发明的进一步改进，所述油泵凸轮逆时针运转时，用于凸轮轴输出机型，下降回程段终点位置与键槽对称中心相对基圆中心的夹角β3为：149.5～161.5°。

作为本发明的进一步改进，所述油泵凸轮逆时针运转时，用于凸轮轴输出机型，凸轮桃尖中心与上升工作段起点位置或下降回程段终点位置相对基圆中心的夹角θ为：68.5°。

本发明与现有技术相比，优点在于：本发明的上升工作段通过采用等速凹弧结构，并将凸轮升程增大至8～9mm，有效增加了喷油泵柱塞的工作行程，改善了喷油泵供油规律，提升了喷油泵的最大供油压力，为单缸风冷柴油机优化提高喷油压力，优化喷雾质量，促进油气混合提供了技术支持；通过将凸轮下降回程段与上升工作段相对桃尖中心和基圆中心连线呈对称分布结构，并将基圆直径减小至21mm，再通过合理布置油泵凸轮上升工作段起点和下降回程段终点与键槽中心的相对角度，使同一品种柴油机在曲轴逆时针输出（油泵凸轮顺时针运转）和凸轮轴逆时针输出两种工作状态下，均较好地规避了凸轮桃尖和下降回程段与连杆大头侧面产生干涉的情况，为单缸风冷柴油机低排放设计创造了有利条件。

本发明结构简单，加工便利，工作可靠，可在原有技术产品的机体、侧盖、连杆等主要零部件保持不变情况下，实现单缸风冷柴油机的低排放升级改造。

附图说明

图1为原技术结构及布置示意图。

图2为本发明结构及布置示意图（用于曲轴输出机型时）。

图3为本发明结构及布置示意图（用于凸轮轴输出机型时）。

附图标记说明：

1-基圆、2-上升工作段、3-桃尖、4-下降回程段；a2-上升工作段起点位置、b2-下降回程段终点位置、c-键槽对称中心、α2-上升工作段起点位置与键槽对称中心相对基圆中心的夹角、β2-下降回程段终点位置与键槽对称中心相对基圆中心的夹角、θ-桃尖中心与上升工作段起点或下降回程段终点相对基圆中心的夹角；a3-上升工作段起点位置、b3-下降回程段终点位置、c-键槽对称中心、α3-本发明上升工作段起点位置与键槽对称中心相对基圆中心的夹角、β3-下降回程段终点位置与键槽对称中心相对基圆中心的夹角、θ-桃尖中心与上升工作段起点或下降回程段终点相对基圆中心的夹角。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

如图2～图3所示，本发明主要由基圆1、上升工作段2、桃尖3、下降回程段4等结构组成油泵凸轮，所述油泵凸轮的外形为对称式结构。油泵凸轮的上升工作段2采用等速凹弧凸轮设计方法，所述凸轮上升工作段2和下降回程段4型线为等速凹弧结构。

进一步的，为避免油泵凸轮下降回程段4在凸轮轴输出机型中与连杆大头侧面出现干涉，其下降回程段4型线与上升工作段2相对凸轮桃尖3中心与基圆1中心连线呈对称分布。

本发明的上升工作段2通过采用等速凹弧结构，并将凸轮升程距离比原技术增大2～3mm，有效增加了喷油泵柱塞的工作行程，改善了喷油泵供油规律，提升了喷油泵的最大供油压力，为单缸风冷柴油机优化提高喷油压力，优化喷雾质量，促进油气混合提供了技术支持；通过将凸轮下降回程段4与上升工作段2相对桃尖3中心和基圆1中心连线呈对称分布结构，并将基圆直径比原技术缩小6～7mm，使同一品种柴油机在曲轴逆时针输出（油泵凸轮顺时针运转）和凸轮轴逆时针输出两种工作状态下，均较好地规避了凸轮桃尖3和下降回程段4与连杆大头侧面产生干涉的情况，为单缸风冷柴油机低排放设计创造了有利条件。

进一步地，将凸轮升程增大至8～9mm，能有效增加喷油泵柱塞的工作行程，改善了喷油泵供油规律，提升了喷油泵的最大供油压力，为单缸风冷柴油机优化提高喷油压力。

进一步地，为避免凸轮升程距离加大后凸轮桃尖3与连杆大头侧面发生干涉，以减少排放升级对机体、连杆作大的变动。本发明将油泵凸轮基圆1直径减小至21mm。

图2所示，本发明油泵凸轮顺时针运转时，用于曲轴输出机型，包括上升工作段起点位置a2、凸轮升程终点位置b2、键槽对称中心c。本实用凸轮桃尖中心与上升工作段起点位置或下降回程段终点位置相对基圆中心的夹角θ为：68.5°。

进一步地，本发明所述上升工作段起点位置a2与键槽对称中心c相对基圆中心的夹角α2为：103～115°，下降回程段终点位置b2与键槽对称中心c相对基圆中心的夹角β2为：20～32°。

图3所示，本发明油泵凸轮逆时针运转时，用于凸轮轴输出机型，包括凸轮升程起点位置a3、凸轮升程终点位置b3、键槽对称中心c。凸轮桃尖中心与上升工作段起点位置或下降回程段终点位置相对基圆中心的夹角θ为：68.5°。

进一步地，本发明所述上升工作段起点位置a3与键槽对称中心c相对基圆中心的夹角α3为：12.5～24.5°，下降回程段终点位置b3与键槽对称中心c相对基圆中心的夹角β3为：149.5～161.5°。

本发明结构简单，加工便利，工作可靠，可在原有技术产品的机体、侧盖、连杆等主要零部件保持不变情况下，有效增加喷油泵柱塞的工作行程，改善喷油泵供油规律，提升喷油泵的最大供油压力，为单缸风冷柴油机提高喷油压力，优化喷雾质量，促进油气混合提供了技术支持；通过将凸轮下降回程段与上升工作段相对桃尖中心和基圆中心连线呈对称分布结构，并采用较大的凸轮升程和较小的基圆直径，使同一品种柴油机在曲轴逆时针输出（油泵凸轮顺时针运转）和凸轮轴逆时针输出（油泵凸轮逆时针运转）两种工作状态下，均较好地规避了凸轮桃尖和下降回程段与连杆大头侧面产生干涉的情况，为单缸风冷柴油机低排放设计创造了有利条件。

本发明可在原有技术产品的机体、侧盖、连杆等主要零部件保持不变情况下，实现单缸风冷柴油机的低排放升级改造。本发明对气缸套直径在φ70-100mm范围内的单缸风冷柴油机均可实施。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。