專利名稱：汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸。
背景技術(shù)：
通常小排氣量的汽車發(fā)動機(jī)采用頂置帶氣門搖臂的單凸輪軸結(jié)構(gòu)。每個氣缸都具有一個進(jìn)氣門和一個排氣門，由單凸輪軸驅(qū)動兩個氣門搖臂按照一定相位關(guān)系開啟和關(guān)閉。雖然目前的單凸輪軸結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣門和排氣門的控制，但這種控制往往存在著配氣一致性差、振動與沖擊噪聲較大等問題。
因此，如何解決在汽車發(fā)動機(jī)中采用單凸輪軸結(jié)構(gòu)存在的配氣一致性差、振動與沖擊噪聲較大等問題是目前需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，采用雙凸輪軸結(jié)構(gòu)，解決了由于采用單凸輪軸結(jié)構(gòu)而存在的配氣一致性差、振動與沖擊噪聲較大等問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，包括進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸；所述進(jìn)氣凸輪軸上設(shè)置驅(qū)動齒輪；所述排氣凸輪軸上設(shè)置傳動齒輪；所述驅(qū)動齒輪和傳動齒輪相配合。
所述驅(qū)動齒輪和傳動齒輪均采用斜齒輪。
所述進(jìn)氣凸輪軸上設(shè)置與傳動齒輪相配合的輔助斜齒輪。
所述進(jìn)氣凸輪軸和所述排氣凸輪軸相平行。
所述進(jìn)氣凸輪軸和所述排氣凸輪軸的截面均為帶有桃形和一定升程的凸輪狀。
所述進(jìn)氣凸輪軸截面桃尖高度為42.665，所述進(jìn)氣凸輪軸的基圓半徑為R17±0.02mm。
所述進(jìn)氣凸輪軸全升程包角為167度。
所述進(jìn)氣凸輪軸關(guān)閉氣門升程包角為85度。
所述排氣凸輪軸截面桃尖高度為42.01，所述排氣凸輪軸的基圓半徑為R17±0.02mm。
所述排氣凸輪軸全升程包角為168度。
所述排氣凸輪軸關(guān)閉氣門升程包角為85度。
由于本發(fā)明實(shí)施例采用進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸雙凸輪軸結(jié)構(gòu)，并且省掉了氣門搖臂調(diào)節(jié)螺栓，在所述進(jìn)氣凸輪軸上設(shè)置了驅(qū)動齒輪，所述排氣凸輪軸上設(shè)置與所述驅(qū)動齒輪相配合的傳動齒輪，通過驅(qū)動齒輪和傳統(tǒng)齒輪之間的運(yùn)動關(guān)系，保證了進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸運(yùn)動的一致性。因此，本發(fā)明實(shí)施例采用齒輪傳動的方式，相對現(xiàn)有采用氣門搖臂的發(fā)動機(jī)凸輪軸在振動與沖擊噪聲等方面均有改善。


圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例雙凸輪軸結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例發(fā)動機(jī)橫向剖視圖；圖3為本發(fā)明一種實(shí)施例進(jìn)氣凸輪軸橫截面圖；圖4為本發(fā)明一種實(shí)施例進(jìn)氣凸輪軸結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明一種實(shí)施例排氣凸輪軸橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，采用雙凸輪軸齒輪傳統(tǒng)方式，避免了由于采用單凸輪軸結(jié)構(gòu)而存在的配氣一致性差、振動與沖擊噪聲較大等問題。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
參見圖1，該圖為本發(fā)明一種實(shí)施例雙凸輪軸結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明的第一實(shí)施方式排氣凸輪軸3上設(shè)置傳動齒輪13。進(jìn)氣凸輪軸2上設(shè)置驅(qū)動齒輪11。
排氣凸輪軸3是通過設(shè)置在其上的傳動齒輪13，帶動安裝在進(jìn)氣凸輪軸2上的驅(qū)動齒輪11轉(zhuǎn)動。具體傳動過程如下所述。
首先，與排氣凸輪軸3其相連的曲軸(圖1中未示出)帶動轉(zhuǎn)動該排氣凸輪軸3。
由于傳動齒輪13與該排氣凸輪軸3相聯(lián)動，因此帶動傳動齒輪13運(yùn)動。
而且，傳動齒輪13是與驅(qū)動齒輪11相嚙合，當(dāng)傳動齒輪13轉(zhuǎn)動，可以帶動驅(qū)動齒輪11運(yùn)動。
由于驅(qū)動齒輪11與進(jìn)氣凸輪軸2聯(lián)動，因此驅(qū)動齒輪11的轉(zhuǎn)動也帶動進(jìn)氣凸輪軸2的轉(zhuǎn)動。
通過上述的運(yùn)動關(guān)系，就能夠?qū)崿F(xiàn)排氣凸輪軸3和進(jìn)氣凸輪軸2的準(zhǔn)確聯(lián)動。
安裝在排氣凸輪軸3的傳動齒輪13可以為直齒輪、斜齒輪或其他齒輪。安裝在進(jìn)氣凸輪軸2的驅(qū)動齒輪11與排氣凸輪軸3的傳動齒輪13只要滿足能夠相互嚙合實(shí)現(xiàn)傳動就可以了。具體其他齒輪結(jié)構(gòu)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，在此不再贅述。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式相對與第一種實(shí)施方式在進(jìn)氣凸輪軸2上增加了輔助齒輪12。輔助齒輪12與安裝在排氣凸輪軸3上的傳動齒輪13配合傳動。輔助齒輪12輔助傳動齒輪13驅(qū)動驅(qū)動齒輪11，(內(nèi)有齒輪彈簧減振器)這樣就進(jìn)一步增加了傳動同步的準(zhǔn)確性。輔助齒輪可實(shí)現(xiàn)傳動齒輪和驅(qū)動齒輪的無間隙嚙合，減少振動，降低噪音，延長使用壽命。
同樣安裝在進(jìn)氣凸輪軸2上增加了輔助齒輪12可以為直齒輪、斜齒輪或其他齒輪。安裝在進(jìn)氣凸輪軸2的驅(qū)動齒輪11和輔助齒輪12與安裝在排氣凸輪軸3上的傳動齒輪13，需要滿足能夠相互嚙合實(shí)現(xiàn)傳動。輔助齒輪12采用其他具體齒輪結(jié)構(gòu)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，在此不再贅述。
本發(fā)明的第三實(shí)施方式相對第二實(shí)施方式限定了進(jìn)氣凸輪軸2和排氣凸輪軸3的位置關(guān)系。本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)氣凸輪軸2和排氣凸輪軸3為平行位置關(guān)系。
由于進(jìn)氣凸輪軸2和排氣凸輪軸3相平行，可以有效的減小發(fā)動機(jī)的空間，降低成本。
參見圖2，該圖為本發(fā)明一種實(shí)施例發(fā)動機(jī)橫向剖視圖。
圖2中標(biāo)號對應(yīng)零部件名稱
1為氣缸蓋罩，2為進(jìn)氣凸輪軸，3為排氣凸輪軸，4為氣門挺桿，5為進(jìn)氣門，6為排氣門，7為氣缸蓋，8為氣缸體，9為活塞連桿組件，10為曲軸。
下面結(jié)合圖2具體說明本發(fā)明工作過程。
在發(fā)動機(jī)上，排氣凸輪軸3的頭部裝有一個凸輪軸正時皮帶輪(參見圖1)，并通過正時皮帶與曲軸10皮帶輪相連接。
當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，曲軸10將帶動排氣凸輪軸3旋轉(zhuǎn)，現(xiàn)以排氣凸輪軸3相對圖2所示位置關(guān)系沿順時針方向旋轉(zhuǎn)為例進(jìn)行說明。
而排氣凸輪軸3又通過傳動齒輪13、及與其相嚙合的驅(qū)動齒輪11和輔助齒輪12帶動進(jìn)氣凸輪軸2作逆時針旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)氣門的工作過程當(dāng)進(jìn)氣凸輪軸2的凸輪桃旋轉(zhuǎn)到氣門挺桿4頂部時，進(jìn)氣凸輪軸2的凸輪桃擠壓氣門挺桿4向下壓縮進(jìn)氣門彈簧運(yùn)動，進(jìn)氣門5開始慢慢地開啟。
進(jìn)氣凸輪軸2的凸輪桃轉(zhuǎn)過后，進(jìn)氣門彈簧在自身的伸長力作用下，需恢復(fù)原始位置，迫使氣門挺桿4向上運(yùn)動，進(jìn)氣門5又慢慢地關(guān)閉。
排氣門的工作過程當(dāng)排氣凸輪軸3的凸輪桃旋轉(zhuǎn)到氣門挺桿4頂部時，排氣凸輪軸3的凸輪桃擠壓氣門挺桿4向下壓縮排氣門彈簧運(yùn)動，排氣門6開始慢慢地開啟。
排氣凸輪軸3的凸輪桃轉(zhuǎn)過后，排氣門彈簧在自身的伸長力作用下，需恢復(fù)原始位置，迫使氣門挺桿4向上運(yùn)動，排氣門6又慢慢地關(guān)閉。
排氣門彈簧與排氣門6是通過彈簧座、氣門鎖片一起構(gòu)成的一種鎖緊裝置緊固在一起的，本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量較小，合理的彈簧剛度，慣性力小，從而始終保證氣門跟蹤凸輪型線升程規(guī)律正常工作。當(dāng)排氣門彈簧受壓縮時，排氣門6開啟；當(dāng)排氣門彈簧恢復(fù)原位時，排氣門6關(guān)閉。
進(jìn)氣門彈簧與進(jìn)氣門5是通過一種鎖緊裝置緊固在一起的，即進(jìn)氣門彈簧受壓縮時，進(jìn)氣門5開啟；進(jìn)氣門彈簧恢復(fù)原位時，進(jìn)氣門5關(guān)閉。
參見圖3，該圖為本發(fā)明一種實(shí)施例進(jìn)氣凸輪軸橫截面圖。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)氣凸輪軸采用含Cr、含Mo合金鑄鐵材料，采用冷激或表面淬硬工藝，頂部HRC≥50，芯部HBS220～250。
采用含Cr、含Mo合金鑄鐵材料，這樣就可以解決普通灰鑄鐵材質(zhì)凸輪軸抗拉強(qiáng)度低、硬度偏低帶來的容易脆斷及不耐磨的問題而產(chǎn)生型線誤差大、壽命及可靠性不良的現(xiàn)象。
進(jìn)氣凸輪軸截面桃尖高度為42.665，進(jìn)氣凸輪軸的基圓半徑為R17±0.02mm。進(jìn)氣凸輪軸全升程包角為167度，關(guān)閉氣門升程包角為85度。
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，參見圖4，該圖為本發(fā)明一種實(shí)施例進(jìn)氣凸輪軸結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)氣凸輪軸主要尺寸及公差(mm)表

參見圖5，該圖為本發(fā)明一種實(shí)施例排氣凸輪軸橫截面圖。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式為排氣凸輪軸截面桃尖高度為42.01，排氣凸輪軸的基圓半徑為R17±0.02mm。排氣凸輪軸全升程包角為168度，關(guān)閉氣門升程包角為85度。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)氣凸輪軸、排氣凸輪軸合金鑄鐵材料優(yōu)選方式含Cr0.4％至0.6％，Mo0.2％至0.4％，Ni0.3％至0.5％。
由于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)氣凸輪軸2、排氣凸輪軸3采用含Cr、含Mo合金鑄鐵制造，提高了凸輪軸抗拉強(qiáng)度，增加了硬度。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式解決了現(xiàn)有凸輪軸采用普通灰鑄鐵材質(zhì)的凸輪軸抗拉強(qiáng)度低、硬度偏低帶來的容易脆斷及不耐磨的問題。
該進(jìn)氣凸輪軸、排氣凸輪軸為冷激合金鑄鐵或進(jìn)行表面淬硬，保證其凸輪軸頂部HRC≥50，芯部HBS為220至250。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，其特征在于，包括進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸；所述進(jìn)氣凸輪軸上設(shè)置驅(qū)動齒輪；所述排氣凸輪軸上設(shè)置傳動齒輪；所述驅(qū)動齒輪和傳動齒輪相配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，其特征在于，所述驅(qū)動齒輪和所述傳動齒輪均采用斜齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，其特征在于，所述進(jìn)氣凸輪軸上設(shè)置與所述傳動齒輪相配合的輔助斜齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，其特征在于，所述進(jìn)氣凸輪軸和所述排氣凸輪軸相平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，其特征在于，所述進(jìn)氣凸輪軸和所述排氣凸輪軸的截面均為帶有桃形和一定升程的凸輪狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，其特征在于，所述進(jìn)氣凸輪軸的基圓半徑為R17±0.02mm，所述進(jìn)氣凸輪軸的桃尖高度為42.665，所述進(jìn)氣凸輪軸全升程包角為167度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，其特征在于，所述進(jìn)氣凸輪軸關(guān)閉氣門升程包角為85度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5任一所述的汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，其特征在于，所述排氣凸輪軸的基圓半徑為R17±0.02mm，所述排氣凸輪軸截面桃尖高度為42.01。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，其特征在于，所述排氣凸輪軸全升程包角為168度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，其特征在于，所述排氣凸輪軸關(guān)閉氣門升程包角為85度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，包括進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸；所述進(jìn)氣凸輪軸上設(shè)置驅(qū)動齒輪；所述排氣凸輪軸上設(shè)置傳動齒輪；所述驅(qū)動齒輪和傳動齒輪相配合。本發(fā)明提供一種汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸，采用雙凸輪軸結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有汽車發(fā)動機(jī)采用單凸輪軸結(jié)構(gòu)存在的配氣一致性差、振動與沖擊噪聲較大等問題。
文檔編號F01L1/04GK101016851SQ20071003781
公開日2007年8月15日 申請日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者朱超 申請人:上海華普發(fā)動機(jī)有限公司