《一种内燃机配气凸轮》优化了凸轮的型线设计,提高了发动机的性能,其特点如下:
1、《一种内燃机配气凸轮》采用ISAC(分段加速度函数),这些函数是凸轮型线优化时的首选方法,可应用于任何形式的阀系凸轮。
2.ISAC可用任意函数自由搭配,灵活性好,如方便控制正加速度宽度等。
3.可采用的加速度函数类型:正弦函数、多项式、直线或过渡圆弧。
4.上升沿(或下降沿)一般分成6~10段函数,确定如何搭配一般速度值、跃度特性、转矩特性、以及相配曲线的复杂性和工作量等。
图3所示的进气凸轮工作段型线由12段函数曲线构成,按工作顺序依次记为:A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L;其中,上升段和下降段各6段,即A、B、C、D、E、F为上升段,G、H、I、J、K、L为下降段。
图4所示的排气凸轮工作段型线也由12段函数曲线构成,按工作顺序依次记为:A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、I1、J1、K1、L1;其中,上升段和下降段各6段,即A1、B1、C1、D1、E1、F1为上升段,G1、H1、I1、J1、K1、L1为下降段。
根据ISAC分段加速度函数设计出来的配气凸轮的升程数值范围:进气凸轮升程数值范围是0.000~3.6292毫米,凸轮升角每5°确定一个升程数值,缓冲段升程数值允许误差≤±0.02毫米,工作段凸轮升程误差≤±0.035毫米。
排气凸轮升程数值范围是0.000~5.1511毫米,凸轮升角每5°确定一个升程数值,缓冲段升程数值允许误差≤±0.02毫米,工作段凸轮升程误差≤±0.035毫米。
经计算设计出来的进排气凸轮如图1、图2所示,图3、图4是工作段分段示意图。进、排气凸轮不是对称凸轮,并且每个凸轮在0°~90°,90°~180°的升程数值不对称。得到的升程数值见下表:
角度(°) |
升程(毫米) |
角度(°) |
升程(毫米) |
角度(°) |
升程(毫米) |
角度(°) |
升程(毫米) |
0° |
0.000 |
50° |
0.9868 |
95° |
3.5760 |
140° |
0.3728 |
10° |
0.000 |
55° |
1.5499 |
100° |
3.4364 |
145° |
0.1299 |
15° |
0.000 |
60° |
2.0774 |
105° |
3.2178 |
150° |
0.0241 |
20° |
0.000 |
65° |
2.5405 |
110° |
2.9281 |
155° |
0.0006 |
25° |
0.000 |
70° |
2.9285 |
115° |
2.5748 |
160° |
0.000 |
30° |
0.0031 |
75° |
3.2357 |
120° |
2.1660 |
165° |
0.000 |
35° |
0.0358 |
80° |
3.4575 |
125° |
1.7113 |
170° |
0.000 |
40° |
0.1830 |
85° |
3.5897 |
130° |
1.2273 |
175° |
0.000 |
45° |
0.4990 |
90° |
3.6292 |
135° |
0.7493 |
180° |
0.000 |
角度(°) |
升程(毫米) |
角度(°) |
升程(毫米) |
角度(°) |
升程(毫米) |
角度(°) |
升程(毫米) |
0° |
0.000 |
50° |
2.2056 |
95° |
5.1016 |
140° |
0.6470 |
10° |
0.000 |
55° |
2.8385 |
100° |
4.9459 |
145° |
0.2871 |
15° |
0.000 |
60° |
3.4200 |
105° |
4.6807 |
150° |
0.0804 |
20° |
0.000 |
65° |
3.9313 |
110° |
4.3257 |
155° |
0.0119 |
25° |
0.0566 |
70° |
4.3609 |
115° |
3.8222 |
160° |
0.0071 |
30° |
0.2298 |
75° |
4.7019 |
120° |
3.2355 |
165° |
0.000 |
35° |
0.5391 |
80° |
4.9494 |
125° |
2.5592 |
170° |
0.000 |
40° |
0.9818 |
85° |
5.0998 |
130° |
1.8288 |
175° |
0.000 |
45° |
1.5508 |
90° |
5.1511 |
135° |
1.1630 |
180° |
0.000 |