一種重型柴油機用雙頂置組合凸輪軸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車發(fā)動機配氣機構(gòu)部件，尤其涉及一種重型柴油機用雙頂置組合凸輪軸，主要適用于提升發(fā)動機的性能，優(yōu)化凸輪軸的結(jié)構(gòu)布置。
【背景技術(shù)】
[0002]當前國家及其每個公民都已經(jīng)深刻意識到環(huán)境保護的重要性和緊迫性，因此對每個產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié)的環(huán)境指標都提出了較高的要求。汽車產(chǎn)業(yè)無論是生產(chǎn)環(huán)節(jié)亦或是使用環(huán)節(jié)都對環(huán)境產(chǎn)生較大的影響，因而，對其生產(chǎn)效率、能耗及汽車的排放指標都提出了很高的要求。重型柴油機由于排量高、生產(chǎn)制造能耗大，零部件質(zhì)量大、原材料使用較多，因此在節(jié)能、環(huán)保、降成本等方面是首當其沖的，也是各個發(fā)動機研發(fā)單位努力研究的方向。當前國內(nèi)重型柴油機的凸輪軸全部為單凸輪軸，都為中置或下置布置形式，而且是由傳統(tǒng)工藝鍛造、加工而成的，這種凸輪軸主要有以下缺點:當前發(fā)動機多為多氣門設(shè)計，單凸輪軸設(shè)計限制了氣道的結(jié)構(gòu)布置，缸蓋薄弱環(huán)節(jié)的熱應(yīng)力得不到有效釋放，可靠性會比較低；中置或下置凸輪軸布置形式，配氣機構(gòu)傳動鏈長，零部件數(shù)量多，慣量大，傳動精度低，噪聲大；傳統(tǒng)方法制造凸輪軸需要大量的機械加工工序，自動化水平較低，耗費大量的機械加工工時、機床、刀具、夾具以及設(shè)備操作人員和設(shè)備作業(yè)面積，特別需要大型鍛造或鑄造設(shè)備，能源消耗大，在降低生產(chǎn)成本，提高研發(fā)、生產(chǎn)周期方面較難有新的突破；很難制造出凸輪密布排列的緊湊結(jié)構(gòu)凸輪軸；整體熱處理影響凸輪軸精度。
[0003]中國專利申請公布號為CN101782004A，申請公布日為2010年7月21日的發(fā)明公開了一種柴油機頂置凸輪軸結(jié)構(gòu)，包括氣缸蓋、凸輪軸體、凸輪軸軸承座、栗噴嘴、安裝在凸輪軸端部的傳動齒輪以及設(shè)置在凸輪軸體上的進氣凸輪和排氣凸輪，所述凸輪軸體通過凸輪軸軸承座安裝在氣缸蓋上方，在所述凸輪軸體上還設(shè)有驅(qū)動栗噴嘴上的供油凸輪，在安裝傳動齒輪的凸輪軸端上還設(shè)置有消減扭轉(zhuǎn)振動的減振器裝置。該發(fā)明雖然能使柴油機獲得良好的燃油經(jīng)濟性、動力性、提高燃燒效率、較少燃燒噪音，提高凸輪軸抗拉強度，但其仍然具有以下缺陷:
[0004]首先，該發(fā)明中凸輪軸體為單凸輪軸，其上設(shè)置有進氣凸輪與排氣凸輪，這樣的設(shè)計很難同時實現(xiàn)進、排氣的VVT功能；
[0005]其次，該發(fā)明中凸輪軸體與進氣凸輪、排氣凸輪一體式設(shè)計，在設(shè)計更改、功能集成、材料選配等方面較困難；
[0006]最后，該發(fā)明中凸輪軸體與進氣凸輪、排氣凸輪一體式設(shè)計，因此，凸輪軸的制造工藝過于冗長復(fù)雜，尤其在毛坯的鍛造生產(chǎn)過程中，能源消耗巨大，而且效率很低，環(huán)境污染嚴重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的很難同時實現(xiàn)進、排氣的VVT功能，更改設(shè)計、功能集成、材料選擇困難，制造復(fù)雜、效率低的缺陷與問題，提供一種可以實現(xiàn)進、排氣的VVT功能，可以實現(xiàn)快速更改設(shè)計、功能集成、材料任意選配，制造柔性化、高效率的重型柴油機用雙頂置組合凸輪軸。
[0008]為實現(xiàn)以上目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種重型柴油機用雙頂置組合凸輪軸，包括氣缸蓋、凸輪軸，所述氣缸蓋的上方設(shè)置有搖臂室，搖臂室中設(shè)置有凸輪軸安裝座，凸輪軸安裝座的座孔中設(shè)置有凸輪軸，凸輪軸的上方設(shè)置有凸輪軸瓦蓋以與凸輪軸安裝座相配合；
[0009]所述凸輪軸包括進氣凸輪軸、排氣凸輪軸；
[0010]所述進氣凸輪軸包括進氣凸輪軸軸管，進氣凸輪軸軸管上設(shè)置有相位角相同的一號進氣凸輪軸凸輪、二號進氣凸輪軸凸輪，所述進氣凸輪軸軸管的右端設(shè)置有進氣凸輪軸齒輪；
[0011]所述排氣凸輪軸包括排氣凸輪軸軸管，排氣凸輪軸軸管上設(shè)置有相位角相同的一號排氣凸輪軸凸輪、二號排氣凸輪軸凸輪，所述排氣凸輪軸軸管的右端設(shè)置有排氣凸輪軸齒輪。
[0012]所述進氣凸輪軸軸管的尾部設(shè)置有一號進氣凸輪軸止推環(huán)、二號進氣凸輪軸止推環(huán)，二號進氣凸輪軸止推環(huán)的右端面與進氣凸輪軸齒輪的左端面相接觸；
[0013]所述排氣凸輪軸軸管的尾部設(shè)置有一號排氣凸輪軸止推環(huán)、二號排氣凸輪軸止推環(huán)，二號排氣凸輪軸止推環(huán)的右端面與排氣凸輪軸齒輪的左端面相接觸。
[0014]所述進氣凸輪軸軸管與排氣凸輪軸軸管尾部的凸輪軸瓦蓋包括一號軸頸瓦蓋、二號軸頸瓦蓋，所述一號軸頸瓦蓋與二號軸頸瓦蓋的兩側(cè)均設(shè)置有止推面；
[0015]所述一號軸頸瓦蓋左側(cè)的止推面與一號進氣凸輪軸止推環(huán)相配合，一號軸頸瓦蓋右側(cè)的止推面與二號進氣凸輪軸止推環(huán)相配合；
[0016]所述二號軸頸瓦蓋左側(cè)的止推面與一號排氣凸輪軸止推環(huán)相配合，二號軸頸瓦蓋右側(cè)的止推面與二號排氣凸輪軸止推環(huán)相配合。
[0017]所述凸輪軸瓦蓋的一端與進氣軸管軸頸相配合，凸輪軸瓦蓋的另一端與排氣軸管軸頸相配合。
[0018]所述凸輪軸瓦蓋的一端均設(shè)置有一號斜油孔，凸輪軸瓦蓋的另一端均設(shè)置有二號斜油孔。
[0019]所述一號進氣凸輪軸凸輪與一號進氣搖臂的一端相接觸，一號進氣搖臂的另一端與一號進氣門相連接，一號進氣門的下部設(shè)置有一號進氣門彈簧，所述二號進氣凸輪軸凸輪與二號進氣搖臂的一端相接觸，二號進氣搖臂的另一端與二號進氣門相連接，二號進氣門的下部設(shè)置有二號進氣門彈簧；
[0020]所述一號排氣凸輪軸凸輪與一號排氣搖臂的一端相接觸，一號排氣搖臂的另一端與一號排氣門相連接，一號排氣門的下部設(shè)置有一號排氣門彈簧，所述二號排氣凸輪軸凸輪與二號排氣搖臂的一端相接觸，二號排氣搖臂的另一端與二號排氣門相連接，二號排氣門的下部設(shè)置有二號排氣門彈簧。
[0021]所述一號進氣搖臂與二號進氣搖臂均設(shè)置于進氣搖臂軸上，進氣搖臂軸上設(shè)置有一號進氣軸向限位裝置、二號進氣軸向限位裝置，所述一號進氣軸向限位裝置設(shè)置于一號進氣搖臂的左側(cè)，所述二號進氣軸向限位裝置設(shè)置于二號進氣搖臂的右側(cè)；
[0022]所述一號排氣搖臂與二號排氣搖臂均設(shè)置于排氣搖臂軸上，排氣搖臂軸上設(shè)置有一號排氣軸向限位裝置、二號排氣軸向限位裝置，所述一號排氣軸向限位裝置設(shè)置于一號排氣搖臂的左側(cè)，所述二號排氣軸向限位裝置設(shè)置于二號排氣搖臂的右側(cè)。
[0023]所述進氣凸輪軸軸管與排氣凸輪軸軸管均為空心結(jié)構(gòu)。
[0024]所述一號進氣凸輪軸凸輪、二號進氣凸輪軸凸輪、一號排氣凸輪軸凸輪、二號排氣凸輪軸凸輪的材質(zhì)均為80B或GCrl5。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為:
[0026]1、由于本實用新型一種重型柴油機用雙頂置組合凸輪軸中凸輪軸包括進氣凸輪軸、排氣凸輪軸，進氣凸輪軸包括進氣凸輪軸軸管，進氣凸輪軸軸管上裝配有兩個相位角相同的進氣凸輪軸凸輪，進氣凸輪軸軸管的右端設(shè)置有進氣凸輪軸齒輪；排氣凸輪軸包括排氣凸輪軸軸管，排氣凸輪軸軸管上裝配有兩個相位角相同的排氣凸輪軸凸輪、排氣凸輪軸軸管的右端設(shè)置有排氣凸輪軸齒輪，工作過程中，進氣凸輪軸、排氣凸輪軸分開驅(qū)動氣門，可以同時實現(xiàn)進、排氣的VVT功能；同時，軸管與凸輪是裝配在一起的，配氣相位可以通過設(shè)備在裝配時任意調(diào)整，實現(xiàn)快速更改設(shè)計，而且解決了傳統(tǒng)鍛壓凸輪軸的工藝限制，使凸輪軸的結(jié)構(gòu)緊湊，因此可以做到更多功能的裝配集成，凸輪作為單獨的零件，在選用材料時可以有更多空間，而不至于擔憂由于材料原因而帶來整體成本的上升；另外，使用組合式凸輪軸工藝分工更加專業(yè)、精細化，設(shè)備投入種類極少，尤其是昂貴的鍛壓設(shè)備不需投入，可以實現(xiàn)產(chǎn)品的快速切換，制造柔性化、高效率。因此，本實用新型不僅可以實現(xiàn)進、排氣的VVT功能，而且可以實現(xiàn)快速更改設(shè)計、功能集成、材料任意選配，制造柔性化、高效率。
[0027]2、由于本實用新型一種重型柴油機用雙頂置組合凸輪軸中進氣凸輪軸軸管的尾部安裝有兩個進氣凸輪軸止推環(huán)，排氣凸輪軸軸管的尾部安裝有兩個排氣凸輪軸止推環(huán)，進氣凸輪軸軸管與排氣凸輪軸軸管尾部的凸輪軸瓦蓋兩側(cè)均加工有止推面，正好卡在進氣凸輪軸與排氣凸輪軸的止推環(huán)槽上，從而實現(xiàn)對凸輪軸的軸向限位。因此，本實用新型可以實現(xiàn)對凸輪軸的軸向限位。
[0028]3、由于本實用新型一種重型柴油機用雙頂置組合凸輪軸中凸輪軸瓦蓋的一端與進氣軸管軸頸相配合，該端凸輪軸瓦蓋處均設(shè)置有一號斜油孔，凸輪軸瓦蓋的另一端與排氣軸管軸頸相配合，該端凸輪軸瓦蓋處均設(shè)置有二號斜油孔，這樣的設(shè)計不僅直接利用冷拔鋼管外徑作為相應(yīng)支撐部位的軸頸，大大簡化凸輪軸軸頸的加工和省略了額外裝配凸輪軸軸頸，而且進、排氣凸輪軸瓦蓋處均設(shè)置有斜油孔，斜油孔與固定進、排氣搖臂及搖臂軸總成的螺栓孔處和搖臂軸軸管形成通路，潤滑油從搖臂軸軸管進入，從而分別實現(xiàn)對進氣軸管軸頸、排氣軸管軸頸的潤滑。因此，本實用新型不僅簡化了凸輪軸軸頸的加工與裝配，而且實現(xiàn)了對凸輪軸軸頸的潤滑。
[0029]4、由于本實用新型一種重型柴油機用雙頂置組合凸輪軸中兩個進氣門位于其對應(yīng)凸輪軸的同一側(cè)，兩個排氣門位于其對應(yīng)凸輪軸的同一側(cè)，這樣的設(shè)計大大簡化了缸蓋氣道的布局，優(yōu)化了缸蓋的水套，