一种自润滑式变冲程凸轮轴的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种自润滑式变冲程凸轮轴。本发明包括该凸轮轴、左半轴、右半轴、二冲程进气凸轮、四冲程进气凸轮、二冲程排气凸轮和四冲程排气凸轮，凸轮依次设在凸轮轴中部，进、排气凸轮两侧表面设有环形油槽，环形油槽外侧设有环形密封圈，环形油槽周部设有多个油道，环形密封圈周部设有油孔使环形油槽与油道相连通，凸轮两侧的凸轮轴上设有矩形外花键，并且两侧的矩形外花键长度相等，在两外花键以外的凸轮轴裸段端部各设一个环形沟槽，其内设密封圈。本发明可以将二冲程和四冲程两种工作模式集于一台发动机的凸轮轴上，结构简单，利用预先是在油槽内的润滑油在转动的过程中逐步通过油道释放，实现了凸轮的自润滑能力。
【专利说明】一种自润滑式变冲程凸轮轴
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种凸轮轴，具体是一种自润滑式变冲程凸轮轴。
【背景技术】
[0002]现代往复活塞式内燃机从工作冲程角度可以划分为二冲程和四冲程两种类型。前者具有升功率大、扭矩输出周期波动小的特点，在大负荷工况下，相比四冲程发动机，该优势更为突出；而四冲程发动机，换气过程在两个不同的活塞行程中进行，换气损失少且换气终了缸内残余废气系数较小，热效率高，故在燃油消耗和排放上相比二冲程发动机明显有利。若将两种冲程模式集于一台发动机上，通过两种模式的相互切换，则可达到兼顾发动机动力性、经济性和排放性的要求。凸轮轴位于发动机润滑系统的末端，因此润滑状况不容乐观。如果机油泵因为使用时间过长等原因出现供油压力不足，或润滑油道堵塞造成润滑油无法到达凸轮轴，或轴承盖紧固螺栓拧紧力矩过大造成润滑油无法进入凸轮轴间隙，均会造成凸轮轴的异常磨损。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种自润滑式变冲程凸轮轴，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种自润滑式变冲程凸轮轴，包括该凸轮轴、左半轴、右半轴、二冲程进气凸轮、四冲程进气凸轮、二冲程排气凸轮和四冲程排气凸轮，所述二冲程进气凸轮、四冲程进气凸轮、二冲程排气凸轮和四冲程排气凸轮依次设在凸轮轴中部，所述所有凸轮共用基圆，所述二冲程进气凸轮和二冲程排气凸轮设为双峰凸轮，所述四冲程进气凸轮和四冲程排气凸轮设为单峰凸轮，所述进、排气凸轮两侧表面设有环形油槽，所述环形油槽外侧设有环形密封圈，所述环形油槽周部设有多个油道，所述环形密封圈周部设有油孔使环形油槽与油道相连通，所述凸轮两侧的凸轮轴上设有矩形外花键，并且两侧的矩形外花键长度相等，在两外花键以外的凸轮轴裸段端部各设一个环形沟槽，其内设密封圈，所述左半轴轴外设有用于安装支撑轴承的左轴段，所述右半轴外设用于安装支撑轴承的右轴段。
[0005]作为本发明进一步的方案:所述进、排气凸轮及凸轮轴外表面设有镀钛层。
[0006]作为本发明再进一步的方案:所述二冲程模式凸轮和四冲程模式凸轮之间有平滑的过渡区。
[0007]作为本发明再进一步的方案:所述左半轴为与凸轮轴同轴的管状体，其内部设有与凸轮轴上外花键对应的左侧矩形内花键和凸轮轴裸段对应的左孔道，左孔道直径大于其外侧的左油道直径。
[0008]作为本发明再进一步的方案:所述左油道内端部设有左内螺纹。
[0009]作为本发明再进一步的方案:所述右半轴为与凸轮轴同轴的管状体，其内部设有与凸轮轴上外花键对应的右侧矩形内花键和凸轮轴裸段对应的右孔道，右孔道直径大于其外侧的右油道直径。
[0010]作为本发明再进一步的方案:所述右油道内端部设有右内螺纹。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明可以将二冲程和四冲程两种工作模式集于一台发动机的凸轮轴上，根据不同的工况实现不同模式的切换，相比其它变冲程发动机凸轮轴的设计，结构简单，因通过液压作用实现凸轮体移动，从而使两种冲程模式的切换更加快速、平稳；利用预先是在油槽内的润滑油在转动的过程中逐步通过油道释放，实现了凸轮的自润滑能力，避免润滑油道堵塞时而造成凸轮轴异常磨损，另外通过在凸轮轴外部设有镀钛层，可大大增加凸轮轴的硬度及耐磨性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为自润滑式变冲程凸轮轴的结构示意图。
[0013]图2为自润滑式变冲程凸轮轴中二冲程模式的结构示意图。
[0014]图3为自润滑式变冲程凸轮轴中四冲程模式的结构示意图。
[0015]图4为自润滑式变冲程凸轮轴中凸轮的结构示意图。
[0016]图中:凸轮轴1、左半轴2、右半轴3、外花键4、二冲程进气凸轮5、四冲程进气凸轮6、二冲程排气凸轮7、四冲程排气凸轮8、密封圈9、左油道10、左侧矩形内花键11、左轴段12、右油道13、右侧矩形内花键14、右轴段15、环形密封圈16、油孔17、油道18、环形油槽19、镀钛层20。
【具体实施方式】
[0017]下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0018]请参阅图1-4，一种自润滑式变冲程凸轮轴，包括该凸轮轴1、左半轴2、右半轴3、二冲程进气凸轮5、四冲程进气凸轮6、二冲程排气凸轮7和四冲程排气凸轮8，所述二冲程进气凸轮5、四冲程进气凸轮6、二冲程排气凸轮7和四冲程排气凸轮8依次设在凸轮轴I中部，所述所有凸轮共用基圆，所述二冲程进气凸轮5和二冲程排气凸轮7设为双峰凸轮，所述四冲程进气凸轮6和四冲程排气凸轮8设为单峰凸轮，所述进、排气凸轮两侧表面设有环形油槽19，所述环形油槽19外侧设有环形密封圈16，所述环形油槽19周部设有多个油道18，所述环形密封圈16周部设有油孔17使环形油槽19与油道18相连通，所述进、排气凸轮及凸轮轴I外表面设有镀钛层20，所述二冲程模式凸轮和四冲程模式凸轮之间有平滑的过渡区，所述凸轮两侧的凸轮轴I上设有矩形外花键4，并且两侧的矩形外花键长度相等，在两外花键以外的凸轮轴裸段端部各设一个环形沟槽，其内设密封圈9，所述左半轴2为与凸轮轴I同轴的管状体，其内部设有与凸轮轴I上外花键4对应的左侧矩形内花键11和凸轮轴裸段对应的左孔道，所述左孔道直径大于其外侧的左油道10直径，所述左油道10内端部设有左内螺纹，所述左半轴2轴外设有用于安装支撑轴承的左轴段12，所述右半轴3为与凸轮轴I同轴的管状体，其内部设有与凸轮轴I上外花键4对应的右侧矩形内花键14和凸轮轴I裸段对应的右孔道，所述右孔道直径大于其外侧的右油道13直径，所述右油道13内端部设有右内螺纹，所述右半轴3外设用于安装支撑轴承的右轴段15。
[0019]本发明的工作原理是:二冲程模式确定为发动机的初始工作模式，如图2所示油液通过左半轴2进入油道10，在油液作用下，左半轴2沿着键槽向右移动，凸轮轴I右端的油液经油道13，通过右半轴3流出，直至凸轮轴I右端面和油道13左端面接触，此时进气门对应的摇臂和二冲程进气凸轮5接触，排气门对应的摇臂和二冲程排气凸轮7接触，四冲程进排气凸轮和摇臂实现分离，按照二冲程凸轮的轮廓，摇臂随着凸轮轴的旋转实现上下移动，进而发动机实现二冲程配气模式，在油液的压力作用下，凸轮轴I的右端面会一直和油道13的左端面接触，从而可以保证发动机始终处于二冲程配气工作模式。如图3所示油液通过右半轴3进入油道13，在油液作用下，凸轮轴I沿着键槽向左移动，左半轴2左端的油液经油道10从左半轴2流出，直到凸轮轴I的左端面和油道10的右端面接触，此时进气门对应的摇臂和四冲程进气凸轮6接触，排气门对应的摇臂和四冲程排气气凸轮8接触，二冲程进排气凸轮和摇臂实现分离，按照四冲程凸轮的轮廓，摇臂随着凸轮轴I的旋转上下移动，进而发动机实现四冲程配气模式，在油液的压力作用下，凸轮轴I的左端面会一直和油道10的右端面接触，从而可以保证发动机始终处于四冲程配气工作模式。当需要四冲程工作模式时，由二冲程切换到四冲程工作模式。如图4所示发动机工作时，进、排气凸轮在旋转的作用下，利用预先是在油槽内的润滑油在转动的过程中逐步通过油道释放，实现了凸轮的自润滑能力。
[0020]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种自润滑式变冲程凸轮轴，包括该凸轮轴(I)、左半轴(2)、右半轴(3)、二冲程进气凸轮(5)、四冲程进气凸轮(6)、二冲程排气凸轮(7)和四冲程排气凸轮(8)，其特征在于，所述二冲程进气凸轮(5)、四冲程进气凸轮(6)、二冲程排气凸轮(7)和四冲程排气凸轮(8)依次设在凸轮轴(I)中部，所述所有凸轮共用基圆，所述二冲程进气凸轮(5)和二冲程排气凸轮(7)设为双峰凸轮，所述四冲程进气凸轮(6)和四冲程排气凸轮(8)设为单峰凸轮，所述进、排气凸轮两侧表面设有环形油槽(19)，所述环形油槽(19)外侧设有环形密封圈(16)，所述环形油槽(19)周部设有多个油道(18)，所述环形密封圈(16)周部设有油孔(17)使环形油槽(19)与油道(18)相连通，所述凸轮两侧的凸轮轴(I)上设有矩形外花键(4)，并且两侧的矩形外花键长度相等，在两外花键以外的凸轮轴裸段端部各设一个环形沟槽，其内设密封圈(9)，所述左半轴(2)轴外设有用于安装支撑轴承的左轴段(12)，所述右半轴(3)外设用于安装支撑轴承的右轴段(15)。
2.根据权利要求1所述的自润滑式变冲程凸轮轴，其特征在于，所述进、排气凸轮及凸轮轴外表面设有镀钛层(20)。
3.根据权利要求1所述的自润滑式变冲程凸轮轴，其特征在于，所述二冲程模式凸轮和四冲程模式凸轮之间有平滑的过渡区。
4.根据权利要求1所述的自润滑式变冲程凸轮轴，其特征在于，所述左半轴(2)为与凸轮轴(I)同轴的管状体，其内部设有与凸轮轴(I)上外花键(4 )对应的左侧矩形内花键(11)和凸轮轴裸段对应的左孔道，左孔道直径大于其外侧的左油道(10)直径。
5.根据权利要求1或5所述的自润滑式变冲程凸轮轴，其特征在于，所述左油道(10)内端部设有左内螺纹。
6.根据权利要求1所述的自润滑式变冲程凸轮轴，其特征在于，所述右半轴(3)为与凸轮轴(I)同轴的管状体，其内部设有与凸轮轴(I)上外花键(4)对应的右侧矩形内花键(14)和凸轮轴(I)裸段对应的右孔道，右孔道直径大于其外侧的右油道(13)直径。
7.根据权利要求1或6所述的自润滑式变冲程凸轮轴，其特征在于，所述右油道(13)内端部设有右内螺纹。
【文档编号】F01M9/10GK104329133SQ201410493962
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】冯建杰, 董国柱, 毛财德 申请人:宁波捷成轴业有限公司