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一种发动机用凸轮结构及发动机

2021-01-31 23:30:56

一种发动机用凸轮结构及发动机

  技术领域

  本实用新型涉及发动机技术领域,具体而言,涉及一种发动机用凸轮结构及发动机。

  背景技术

  传统车用发动机需要凸轮轴驱动气门挺柱(或气门摇臂,再由摇臂驱动气门挺柱)运动,以实现发动机气门在指定时刻开启或关闭,实现发动机的换气过程。由于气门机构受到较大的热负荷,为避免膨胀后气门关闭不严,传统发动机凸轮基圆和气门挺柱之间均留有一定的气门间隙,或者装配液压挺柱机构。

  参见图1,凸轮1'设有凸轮基圆11'和凸轮升程段12',凸轮基圆11'和凸轮升程段12'之间通过交界线13'连接,凸轮1'通过凸轮升程段12'实现发动机气门的开启或关闭。由于凸轮1'的凸轮基圆11'和气门挺柱3'之间存在气门间隙2',凸轮1'的交界线13'随凸轮1'逆时针旋转,当交界线13'旋转至气门挺柱3'的右侧时,凸轮1'才能通过凸轮升程段12'与气门挺柱3'发生接触,由于凸轮升程段12'具备一定的升程,即凸轮1'与气门挺柱3'接触时具备了一定的初始加速度,从而会撞击气门挺柱3',导致敲击噪音。

  虽然装备液压挺柱的机构不需要预留气门间隙,但是,需要在发动机缸盖上布置专门的油道,机构比较复杂。

  实用新型内容

  鉴于此,本实用新型提出了一种发动机用凸轮结构及发动机,旨在解决现有气门通过凸轮的升程段实现开启或关闭致使对气门发生撞击导致撞击噪音的问题。

  一方面,本实用新型提出了一种发动机用凸轮结构,该凸轮结构的凸轮基圆和所述凸轮结构的凸轮升程段之间的交界线处设有缓冲结构。

  进一步地,上述发动机用凸轮结构,所述缓冲结构包括:缓冲部,用以缓冲对所述气门挺柱的撞击;连接部,其与所述缓冲部并列设置。

  进一步地,上述发动机用凸轮结构,所述缓冲部的外轮廓为弧形结构。

  进一步地,上述发动机用凸轮结构,所述缓冲部与所述连接部为一体成型结构。

  进一步地,上述发动机用凸轮结构,所述凸轮升程段包括:开启升程侧,用以控制所述气门的开启;关闭升程侧,其与所述开启升程侧相连接,用以控制所述气门的关闭。

  进一步地,上述发动机用凸轮结构,所述缓冲结构设置在所述开启升程侧与所述凸轮基圆之间的交界线处,用以在控制所述气门开启时缓冲所述开启升程侧对气门挺柱的撞击。

  进一步地,上述发动机用凸轮结构,所述开启升程侧和所述关闭升程侧关于所述凸轮结构的中心线对称设置。

  进一步地,上述发动机用凸轮结构,所述缓冲结构与所述凸轮结构的凸轮旋转轴的轴线之间的最远距离大于所述凸轮基圆的半径。

  进一步地,上述发动机用凸轮结构,所述缓冲结构为橡胶块或设置于所述凸轮结构外壁的橡胶层。

  本实用新型提供的发动机用凸轮结构,通过在凸轮基圆和凸轮升程段之间的分界线处设置缓冲结构,以缓冲凸轮升程段对气门挺柱的撞击,即通过缓冲结构与气门挺柱之间的柔性接触和吸振性,降低运动过程中的震动,实现凸轮升程段与气门挺柱之间的平稳接触,从而降低噪音,改善车辆的NVH性能。

  另一方面,本实用新型还提出了一种发动机,该发动机设置有上述的发动机用凸轮结构。

  由于发动机用凸轮结构具有上述效果,所以具有该发动机用凸轮结构的发动机也具有相应的技术效果。

  附图说明

  通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

  图1为现有技术中发动机用凸轮的结构示意图;

  图2为本实用新型实施例提供的发动机用凸轮结构的结构示意图。

  具体实施方式

  下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型的一种发动机用凸轮结构及发动机。

  发动机用凸轮结构实施例:

  参见图2,其为本实用新型实施例提供的发动机用凸轮结构的结构示意图。如图所示,该凸轮结构1包括:凸轮基圆11和凸轮升程段12;其中,

  在气门挺柱3为自由状态时,凸轮基圆11与气门挺柱3之间设有气门间隙2,用以使得气门处于关闭状态时防止凸轮结构1与气门挺柱3之间的接触抵压,进而避免气门膨胀后关闭不严。

  凸轮升程段12与凸轮基圆11相连接,围设成凸轮结构1的凸轮轮廓,并且,通过凸轮升程段12的升程,以减小气门间隙2并且逐步对气门挺柱3进行挤压,实现气门的开启和关闭。

  凸轮升程段12与气门挺柱3进行接触时,为减小凸轮升程段12的升程对气门挺柱3的撞击,优选地,凸轮基圆11和凸轮升程段12之间的分界线13处设有缓冲结构4,用以缓冲凸轮升程段12对气门挺柱3的撞击,即通过缓冲结构4与气门挺柱3之间的柔性接触和缓冲结构4的吸振性,降低运动过程中的振动,实现凸轮升程段12与气门挺柱3之间的平稳接触,从而降低噪音,改善车辆的NVH性能(Noise、Vibration、Harshness,噪声、振动与声振粗糙度)。为确保缓冲结构4对气门挺柱3的缓冲,优选地,缓冲结构4与凸轮结构1的凸轮旋转轴14的轴线之间的最远距离大于凸轮基圆11的半径,以使交界线13旋转至气门挺柱3的上方时,首先通过缓冲结构4接触气门挺柱3,利用缓冲结构4的吸振性减小对气门挺柱3的撞击,同时实现凸轮升程段12与气门挺柱3之间的平稳接触。

  上述实施例中,凸轮升程段12包括:开启升程侧121和关闭升程侧122;其中,

  开启升程侧121,用以控制气门的开启。具体地,凸轮升程段12依次设置有开启升程侧121和关闭升程侧122,通过旋转该凸轮结构1,以使凸轮结构1绕凸轮结构1的凸轮旋转轴14旋转,进而带动开启升程侧121转动,使该凸轮结构1和气门挺柱3之间的气门间隙2逐渐减小直至两者接触,并通过凸轮结构1挤压气门挺柱3,以控制气门的开启。为减少凸轮升程段12对气门挺柱3的撞击,优选地,缓冲结构4设置在开启升程侧121与凸轮基圆11之间的交界线处,用以在控制气门开启时缓冲开启升程侧121对气门挺柱3的撞击,以降低运动过程中的振动,实现凸轮升程段12与气门挺柱3之间的平稳接触,从而降低噪音,改善车辆的NVH性能。

  关闭升程侧122与开启升程侧121相连接,用以控制气门的关闭。具体地,关闭升程侧122随凸轮结构1绕凸轮旋转轴14旋转,进而使凸轮旋转轴14和气门挺柱3的顶端之间距离逐渐减小,直至凸轮结构1和气门挺柱3产生间隙即气门间隙2,以控制气门的关闭。具体实施时,关闭升程侧122与开启升程侧121之间的分界点为气门最大升程点,即该位置与气门挺柱3接触时,气门处于开启最大状态。优选地,开启升程侧121和关闭升程侧122关于凸轮结构1的中心线对称设置,以使气门开启和关闭过程具有对称性,进而精确控制气门开启和关闭时气门的位置。

  上述实施例中,缓冲结构4为橡胶块或设置于凸轮结构1外壁的橡胶层,用以对气门挺柱3进行缓冲。优选地,缓冲结构4可通过装配固定至凸轮结构1上或通过硫化设置至凸轮结构1上。

  上述实施例中,缓冲结构4包括:缓冲部41和连接部42;其中,

  缓冲部41用以缓冲对气门挺柱3的撞击。具体地,缓冲部41设置在凸轮结构1的外周,以确保凸轮结构1旋转时,缓冲部41可在凸轮结构之前先接触气门挺柱3。为进一步提高缓冲部41对气门挺柱3的缓冲作用,优选地,缓冲部41的外轮廓为弧形结构,跃度曲线对应位置处不存在冲击问题,以减小其对气门挺柱3的撞击,同时缓冲部41自然连续,有利于减小设计工作量和难度,给设计者带来方便。

  连接部42与缓冲部41并列设置,用以连接缓冲部41和凸轮结构1,即缓冲部41通过连接部42连接固定至凸轮结构1上,当然,连接部42和凸轮结构1之间亦可为可拆卸连接,以便对缓冲结构4进行更换。其中,为提高缓冲结构4的稳定性和强度,优选地,缓冲部41与连接部42为一体成型结构,同时也便于制作,节省装配流程。

  综上,本实施例提供的发动机用凸轮结构,通过在凸轮基圆11和凸轮升程段12之间的分界线13处设置缓冲结构4,以缓冲凸轮升程段12对气门挺柱3的撞击,即通过缓冲结构4与气门挺柱3之间的柔性接触和缓冲结构4的吸振性,降低运动过程中的振动,实现凸轮升程段12与气门挺柱3之间的平稳接触,从而降低噪音,改善车辆的NVH性能。

  车辆实施例:

  本实施例还提出了一种发动机,该发动机上设置有上述发动机用凸轮结构。其中,发动机用凸轮结构的具体实施过程参见上述说明即可,本实施例在此不再赘述。

  由于发动机用凸轮结构具有上述效果,所以具有该发动机用凸轮结构的发动机也具有相应的技术效果。

  显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

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