技术领域
[0001] 本实用新型涉及
汽车零部件制造技术领域,具体是一种顶置
凸轮轴缸盖。
背景技术
[0002] 凸轮轴是
发动机的五大核心件之一,它的作用是控制气
门的开启和闭合动作。虽然在
四冲程发动机里凸轮轴的转速是
曲轴的一半,但通常它的转速依然很高,而且需要承受很大的
扭矩,且气门运动规律关系到发动机的动
力和运转特性,因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。其设计的目的在于保证
气缸充分的进气和排气,具体来说就是在尽可能短的时间内完成气门的开、闭动作。另外考虑到发动机的耐久性和运转的平顺性,气门也不能因开、闭动作中的加、减速过程产生过多过大的冲击,否则就会造成气门的严重磨损、噪声增加或是其它严重后果。因此,凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。
[0003] 传统结构都将凸轮轴孔布置在缸体上,以便于曲轴和凸轮轴之间进行
齿轮传动。当前发动机缸体普遍采用侧置凸轮轴的结构方式,但存在如下弊端。
[0004] 1、发动机的
铸造成本高。缸体本体有很复杂的
水路、油路循环,由于采用缸体侧置凸轮,凸轮轴的预铸造孔必须与缸体毛坯一起铸造,因此缸体的实际铸造难度加大,废品率和成本上升,不利于目前激烈的市场竞争。
[0005] 2、由于采用侧置凸轮轴结构,凸轮轴安装在缸体上,而发动机
燃烧室的气门却位于缸盖上,为了把凸轮轴的转动变换为气门的往复运动,必须使用气门挺杆来传递动力。这样,往复运动的零件较多,增加了装配难度,且整体惯性
质量大,不利于发动机高速运动。
[0006] 3、凸轮轴与气门传动之前使用挺杆连接,而气门和凸轮轴分别置于发动机的缸盖和缸体上,因此要求气门挺杆具有足够的长度,但细长的挺杆具有一定的弹性,容易引起振动,
加速零件磨损,甚至使气门失去控制。
[0007] 4、凸轮轴与气门之间有细长的挺杆和挺柱,传动行程较长,结构臃肿,传动效率比低。
[0008] 5、凸轮轴与挺杆之间的间隙大,凸轮与挺杆结合时会发生撞击,从而产生异响。
发明内容
[0009] 为克服
现有技术的不足,本实用新型的发明目的在于提供一种
顶置凸轮轴缸盖,通过将凸轮轴的安装从缸体转移到缸盖上,从而达到提高产品可靠性,降低产品成本的目的。
[0010] 为实现上述目的,本实用新型的缸盖的顶面上分布有进气侧面、排气侧面以及前端面和后端面,其特征在于:顶面的腔室内分布有用于安装气门挺杆的进气
气门导管柱和排气气门导管柱;在靠近进气侧面的方向铸造有凸轮轴安装座,
摇臂装在摇臂座安装凸台上;在缸盖的前端面和后端面之间有贯穿的回油道,回油道与凸轮轴安装凸台之间由贯穿的斜油孔相连。
[0011] 本实用新型与现有技术相比,具有如下优点。
[0012] 1、采用了顶置式凸轮轴,将凸轮轴配置在发动机的缸盖上,只需要控制前后两档和中间档采用
支撑之后,就可以保证凸轮轴的正常功能,降低整个发动机的重量;同时降低了发动机的整体铸造和装配难度,降低了发动机毛坯的废品率和成本,有效提高了市场竞争力。
[0013] 2、缩短了凸轮轴与气门之间的距离。省略了气门的挺杆和挺柱,简化了凸轮轴到气门之间的传动机构,将发动机的结构变得更加紧凑,装配难度降低,使得发动机更能适应高速运转,提高了发动机的峰值。
[0014] 3、通过摇臂
支架直接传动,避免了采用细长的挺杆传动所产生的振动,有效缓解了零件磨损,使得气门的开启和闭合在长期使用后仍然严格遵循设计初衷,且凸轮轴的整体
传动比得以提高。
[0015] 4、大
角度的凸轮轴可以延长气门的开启时间,增大气门的升程,使进气门和排气门实现早开和晚关,使更多空气进入气缸,以提高发动机中、高转速的动力输出,降低噪音,提高了传动效率。
[0016] 5、本实用新型的缸盖改为顶置凸轮轴之后,给缸体的整体结构减负,降低了缸体的前端齿轮排布难度,同时降低了总成本。
附图说明
[0017] 图1是本实用新型的顶面俯视结构简图。
[0018] 图2是图1的后端面的结构简图。
[0019] 图3是图1的前端面的结构简图。
[0020] 图4是图1的L-L的结构简图。
具体实施方式
[0021] 如图1、图2、图3、图4所示,在缸盖1的顶面2上,分布有进气侧面3、排气侧面4以及前端面5和后端面6,顶面2的腔室内分布有进气气门导管柱7和排气气门导管柱8,气门挺杆安装在进气气门导管柱7和排气气门导管柱8内;在靠近进气侧面3的方向铸造有凸轮轴安装座9,凸轮轴装在凸轮轴安装座9内,凸轮轴的工作角度采用≧280°,凸轮轴的材质为可淬硬
铸铁,凸轮部位用 Cr-Mn-Mo
合金涂料进行铸件表面合金化,摇臂装在摇臂座安装凸台10上,凸轮轴与气门的传动直接通过摇臂来实现;在缸盖1的前端面5和后端面6之间有贯穿的回油道11,回油道11与凸轮轴安装凸台10之间由贯穿的斜油孔相连,凸轮轴座的润滑通过与缸盖1回油道相通的斜油孔直接供油润滑。
[0022] 发动机运转过程中,安装在凸轮轴安装座9内的凸轮轴通过凸轮带动安装在摇臂座安装凸台10上的摇臂上升,从而带动进气气门导管柱7内的气门挺杆下降,此时排气气门导管柱8内的排气气门挺杆在尾部的强力
弹簧的回弹力作用下上升;当凸轮轴旋转1/2圈后,带动安装在摇臂座安装凸台10上的摇臂下降,从而带动排气气门导管柱8内的排气气门挺杆下降,此时进气气门挺杆在尾部的强力弹簧的回弹力作用下上升,进而完成发动机气门的一次开启、闭合过程。