一种汽油机配气机构凸轮轴的制作方法

本发明涉及汽油机配气领域，特别是指一种汽油机配气机构凸轮轴。

背景技术：

四冲程内燃机的四个行程分别为吸气、压缩、做功和排气行程；无论是顶置凸轮轴结构和中置凸轮轴结构，或者下置凸轮轴结构的内燃机都是由凸轮型线来实现控制进排气门的开启和关闭的，所以凸轮型线的设计最终都反映在进排气门的开启和关闭上。

同时，汽车发动机进、排气所用的配气机构的凸轮轴型线关系到凸轮的丰满系数、充气效率、气门开闭的速度及加速度、气门弹簧的剪切应力，凸轮与挺柱的接触应力，从而直接影响发动机输出功率、输出扭矩及油耗，配气机构的使用寿命，燃烧充分性及震动噪音等。在能源价格飞涨以及消费者对车辆性能要求苛刻的今天，各厂商均致力于研究发动机输出功率更高、油耗更低、使用寿命更长的进气凸轮轴。

目前市面上出现了一种汽油机配气机构凸轮轴，该凸轮轴的进气凸轮的最大升程h为6.58mm，最小凸轮尖半径为13mm，所述进气凸轮的气门关闭段对应的凸轮转角区间为0-93°，对应的升程h为6.58m-0.0012mm，所述进气凸轮的气门开启段对应的凸轮转角区间为0-99°，对应的升程为6.58mm～0.002mm；

该凸轮轴的排气凸轮的最大升程h为6.06mm，最小凸轮尖半径为13mm，所述排气凸轮轴的排气凸轮气门关闭段对应的凸轮转角区间为0～99°，对应的升程为6.06mm～0.002mm，所述排气凸轮轴的排气凸轮气门开启段对应的凸轮转角区间为0-97°，对应的升程为6.06mm～0.0036mm。该凸轮轴存在以 下缺陷：在长时间的工作条件下，发动机功率下降，同时发动机排放达不到要求，发动机整体性能偏低，寿命减少；

同时，目前的凸轮轴为了追求更好的输出扭矩，会采用提高凸轮升程的方式，但是这种方式会导致气门弹簧的压缩量增加，影响弹簧的寿命，同时这种方式凸轮尖半径会减小，这会导致凸轮与挺柱的接触应力增加，增大凸轮与挺柱的磨损，也会降低凸轮的使用寿命，所以在扭矩增大和凸轮轴寿命之间寻求一种平衡，使得凸轮轴在扭矩加大的情况之下又能有较长的使用寿命是凸轮轴领域一直研究的课题。

技术实现要素：

本发明提出一种汽油机配气机构凸轮轴，在不增加成本的情况下，改动发动机的配气的前后时间来调整进、排气凸轮的开、闭时间从而达到提高发动机的性能，同时还能延长发动机的寿命。

本发明的技术方案是这样实现的：一种汽油机配气机构凸轮轴，包括凸轮轴本体，所述凸轮轴本体上设置有正时齿轮，所述凸轮轴本体的进气凸轮的最大升程h为6.88mm，最小凸轮尖半径为13mm，所述进气凸轮的气门关闭段对应的凸轮转角区间为0-70°，对应的升程h为6.88m-0.00085mm，所述进气凸轮的气门开启段对应的凸轮转角区间为0-79°，对应的升程为6.88mm～0.02mm；

所述凸轮轴本体的排气凸轮的最大升程h为7.95mm，最小凸轮尖半径为13mm，所述排气凸轮轴的排气凸轮气门关闭段对应的凸轮转角区间为0～79°，对应的升程为7.95mm～0.0005mm，所述排气凸轮的排气凸轮气门开启段对应的凸轮转角区间为0-92°，对应的升程为7.95mm～0.001mm。

进一步的，所述正时齿轮的正时标记与排气凸轮的凸包顶端之间的夹角为7°30’～8°30’，所述排气凸轮的凸包顶端和进气凸轮的凸包顶端之间的夹角为109°30’～110°30’。

本发明的有益效果是：在不增加成本的情况下，改动发动机的配气的前后时间来调整进、排气凸轮的开、闭时间从而达到发动机的性能；在同一台发动机上装上现有的凸轮轴功率增加、排放降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的凸轮轴的结构示意图；

图2为本发明进气凸轮的结构示意图；

图3为本发明排气凸轮的结构示意图；

图4为本发明的右视图；

图5为图1中C-C的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1到图5所示的一种汽油机配气机构凸轮轴，包括凸轮轴本体，所述凸轮轴本体上设置有正时齿轮，所述凸轮轴本体的进气凸轮7的最大升程h为6.88mm，最小凸轮尖半径为13mm，所述进气凸轮7的气门关闭段1对应的凸轮转角区间为0-70°，对应的升程h为6.88m-0.00085mm，所述进气凸轮7的气门开启段2对应的凸轮转角区间为0-79°，对应的升程为6.88mm～0.02mm；

所述凸轮轴本体的排气凸轮6的最大升程h为7.95mm，最小凸轮尖半径为13mm，所述排气凸轮轴的排气凸轮气门关闭段1’对应的凸轮转角区间为 0～79°，对应的升程为7.95mm～0.0005mm，所述排气凸轮6的排气凸轮气门开启段2’对应的凸轮转角区间为0-92°，对应的升程为7.95mm～0.001mm。

进一步的，所述正时齿轮的正时标记与排气凸轮5的凸包顶端之间的夹角3为7°30’～8°30’，所述排气凸轮6的凸包顶端和进气凸轮7的凸包顶端之间的夹角4为109°30’～110°30’。这种设置保证了配气相位。

如下表与改进前凸轮轴与本发明凸轮轴相关实验数据：

从表格中可以得知本发明减小了气门开启段和关闭段的角度，使气门迅速关闭和打开，有利于提高充气效率，进气效果更好，使最大输出功率提高了百分之4左右，发动机燃油消耗量降低，同时扭矩也提高了约百分之4左右，发动机的空燃比接近理想的区域内(14.7:1)。同时，(HC+NO_X)的比排放为7.24g/KW.h,相较于改进前的7.28g/KW.h，也得到了显著降低。

本发明在不增加成本的情况下，改动发动机的配气的前后时间来调整进、排气凸轮的开、闭时间从而达到发动机的性能，实现了在同一台发动机上装上现有的凸轮轴功率增加、排放降低；通过凸轮轴提高升程，增加汽缸单位时间内进气以及排气量，从而提高扭距；凸轮轴升程高和开启角度大(进气149度、排气171度)、保证混合气体进入汽缸进、排气更加顺畅；本产品一致高，在相同条件下不增加成本。

本发明装置的优点和有益效果：相较于目前厂商上使用的凸轮轴，不增加任何生产成本，实现了在同一台发动机的情况下更换现有的凸轮轴功率提升，在同一台发动机的情况下更换现有的凸轮轴后排放降低；同时在油、气两用的发动机上能达到发动机的性能；提高发动机的一致性和发动机的使用寿命，对整机性能提高同进降低整机的成本；

进排气凸轮型线凸轮转角θ(θ1)和升程h(h1)的对应关系附表如下：

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。