專利名稱：多段式型線的凸輪的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種凸輪，具體地說是發動機的凸輪。
背景技術：
傳統技術中，用于柴油機電控噴油系統的供油泵凸輪為等速凸輪，其推程段對應柱塞從動件運動規律的正向等加速、正向等速和正向等減速階段，回程段對應凸輪柱塞從動件運動規律的反向等加速、反向等速和反向等減速階段。其工作段為正向等速階段。等速凸輪在實際噴油系統中得到了廣泛的應用，并且具有便于控制噴射規律的優點，但也存在不足之處隨著排放法規的日益嚴格以及對柴油機經濟性能的要求越來越高，多段噴油技術得到了廣泛易用，然而傳統的等速凸輪型線并不能同時兼顧多段噴油時各段噴射對噴油壓力和噴油速率的要求，由于其等速階段柱塞從動件的運動速率較大，導致預噴射和后噴射的噴油壓力和噴油速率過大，進而增大了控制系統對小噴油量的控制難度，使其持續時間過長，噴油量過大，無法很好地實現預噴射降低噪聲、減小污染物生成的目的，還會導致后噴射中噴入的過多的燃油燃燒不完全，進而不能滿排放法規和經濟性的要求。

發明內容
本發明的目的在于提供能夠兼顧柴油機多次噴射時各段噴射對噴油壓力和噴油速率不同要求的多段式型線的凸輪。本發明的目的是這樣實現的本發明多段式型線的凸輪，包括推程段和回程段，其特征是推程段對應柱塞從動件運動規律的兩個正向等加速階段、三個正向等速階段和兩個正向等減速階段，回程段對應柱塞從動件運動規律的反向等加速階段、反向等速階段和反向等減速階段；工作段為推程段的三個等速階段以及第二個等加速階段和第一個等減速階段；所述的凸輪的各個部分結構具體限定為(I)正向等加速階段對應凸輪轉角為
，速率參數方程為乃，知
，位移參數方程為為正向等加速階段的末速度大小；(2)工作段對應凸輪轉角為[Φ^ Φ6]，I)第一段等速階段對應凸輪轉角為[Φ。Φ2]，速率參數方程為v2= V1, Φ e [ φ 1； φ2],位移參數方程為_F2+ν,(多-病)，彡e [病,為]，2)加速階段對應凸輪轉角為[Φ2, Φ3]，速率參數方程為，ΦΑΦ
Φ3-Φ2 Ψι-Ψι
位移參數方程為-Ji=<kvi —^T++νι{Φ~Φι)， Φ HI，
22{φ,-φ2)V2為工作段的加速階段的末速度大小，3)第二段等速階段對應凸輪轉角為[Φ3，Φ4]，速率參數方程為V4= ν2, Φ e [Φ3, Φ4],位移參數方程為 (多-02ν2—病V1 +為V1 +減ν2) + ν2(沴-為)，彡e[為,么]，4)減速階段對應凸輪轉角為[Φ4, Φ5]，速率參數方程為 匕，Φ&\ΑΑλ，
Φ5-Φ4 Φ5-Φ4位移參數方程為K二 J (為Vl —為V2 — ^ivI + ^svI _ Φ ,ν2 + 2為V2 )
Α)# —MX- —#4)，為工作段的減速階段的末速度大小，5)第三段等速階段對應凸輪轉角為[Φ5，Φ6]，速率參數方程為V6= V3, Φ e [ φ5, φ6],位移參數方程為凡=^(為νι —為V2 — #ινι+4νι —為ν2 +參4V2 —彡t+#5V2 + φ5ν3) + ν,(φ~φ5), φ^[φ5,φ€}(3)正向等減速階段對應凸輪轉角為[Φ6，Φ7]，速率參數方程為乃=7^Γ(多—為)，[為,為]’
Ψ^~Ψ 位移參數方程為77(美vI —矣V2 — ^ivI +^vI + 多4V2 — 04ν3 + 4ν2 — 4
+2φ')+ /3 (Φ-Φ6)(Φ + Φ6 —2為)，Φ^[Φ6,Ψ ];
Φ6-Φ )(4)反向等加速階段對應凸輪轉角為[Φ7，Φ8]，速率參數方程為參-為)，#e[#7,#8]，位移參數方程為'- ^1Vi + φ3\\ - φ3ν2 + φ4ν2 - φ4ν3 + φ ι -φ V
+φ6ν3+φ7ν3) + ^-^(φ-φ ) #[為，Cl，V4為反向等加速階段的末速度大小；(5)反向等速階段對應凸輪轉角為[Φ8，Φ9]，速率參數方程為V9= -ν4，Φ ^ [Φ8，Φ9]，位移參數方程為_>，9=~(^2Vl ~Φ ν2 ~Φ\ν\ +^3vI ~Φ^ν2 + Φ^ν2 ~ ΦΛ —Φ 1
+Φβν3 +#7V3 +Φ ν4 — #8 A)-V4 (沴一為)，#e[4，#9];(6)反向等減速階段對應凸輪轉角為[Φ9，Φ10],速率參數方程為K = Α ν±,(φ-Φι0)' Φ^ Φ9Μ'
病 O ~Ψ9
位移參數方程為 O = ^-(^2vJ-# - AvI + #3vI - #3V2 + V2 ^ V3 + #5 V2 ^ #5V3
+4 + #7V3 + #7V4 + 4V4 — 2^v4) + TJT^--(# — #9)(# + 為—2#10)
2d _ 為)其中t e [26。，30。]，((^2-(Ji1) e [4。，6。]，( φ4-φ3) e [10。，12。]，(φ6-φ4) e [10。 ，12。 ]，(φ6-φ5) e [4。 ，6。 ]，(^-(^=26。，Φ7=66。，Φ8=98.4°，Φ9=297.8 °，Φ1(ι取值條件為將Φ = Φ 1(ι帶入位移參數方程y1Q中有y1Q=0, V1 e
mm/CA ° , v2 e
mm/CA ° , v3 e
mm/CA。，v4 e
mm/CA°。本發明還可以包括 I、所述的牝為26° 或 27。、28。、29。、30。。2、所述的 V1 為 O. 35mm/CA。。本發明的優勢在于預噴射、主噴射和后噴射的噴油持續期分別集中在工作段的第一個、第二個和第三個等速階段，三個階段不同的柱塞從動件運動速率能夠使控制系統對小噴油量尤其是后噴射進行精確控制，也同時提高了主噴射的噴油壓力和噴油速率，從而兼顧了多次噴射時各段噴油對噴油壓力和噴油速率的不同要求，達到了降低發動機工作噪聲、減小污染物排放和改善噴油霧化效果的目的，進而滿足日益嚴格的排放法規和經濟性的要求。


圖Ia為速度曲線及其推程段放大圖a，圖Ib為速度曲線及其推程段放大圖b ；圖2a為升程曲線及其推程段放大圖a，圖2b為升程曲線及其推程段放大圖b ；圖3為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述結合圖I 3，本發明的多段式凸輪型線，其推程段對應柱塞從動件運動規律的兩個正向等加速階段、三個正向等速階段和兩個正向等減速階段，其中第二個等速階段與其余兩個等速階段相比速度較大、持續時間較長；凸輪的回程段對應柱塞從動件運動規律的反向等加速階段、反向等速階段和反向等減速階段。其工作段為推程段的三個等速階段以及第二個等加速階段和第一個等減速階段，速度曲線和升程曲線分別如圖I和圖2所示。柱塞從動件的各段運動方程分別為(I)正向等加速階段對應凸輪轉角為
，速率參數方程為A 多，知
，位移參數方程為'y'二與Φ2，病]，V1為正向等加速階段的末速度大小；(2)工作段對應凸輪轉角為[Φ:，Φ6]，I)第一段等速階段對應凸輪轉角為[Φ。Φ2]，速率參數方程為v2= V1, Φ e [ φ 1； φ2],
位移參數方程為知[為,務]，2)加速階段對應凸輪轉角為[小2，小3]，速率參數方程為
權利要求
1.多段式型線的凸輪，包括推程段和回程段，其特征是推程段對應柱塞從動件運動規律的兩個正向等加速階段、三個正向等速階段和兩個正向等減速階段，回程段對應柱塞從動件運動規律的反向等加速階段、反向等速階段和反向等減速階段；工作段為推程段的三個等速階段以及第二個等加速階段和第一個等減速階段； 所述的凸輪的各個部分結構具體限定為 (1)正向等加速階段對應凸輪轉角為[O。 速率參數方程為乃’知
， 位移參數方程為為正向等加速階段的末速度大小； (2)工作段對應凸輪轉角為[(^，小6]， .1)第一段等速階段對應凸輪轉角為[^1,小2]， 速率參數方程為-M2 = V1, G [(J)1, (J)2], 位移參數方程為J2=IvM+vI(^D)知[為，務]， .2)加速階段對應凸輪轉角為[小2，小3]， 速率參數方程為A T3 ~ TlT3 ~ W2 位移參數方程為J3=02V1 __- + TTj+^{￠-￠2) >，V2 為工作 22(#3-#2)段的加速階段的末速度大小， .3)第二段等速階段對應凸輪轉角為[小3，小4]， 速率參數方程為V4 = v2, G [ (J)3, (J)4]， 位移參數方程為J4 = —(#2 V1 —多2V2 - AVl+A' + 為 V2)+V2(彡—多3)，沴 ，參4]， .4)減速階段對應凸輪轉角為[小4，小5], 速率參數方程為兄二，<^[#45為]， ￠5- #5 -#4 位移參數方程為八二^■(為V1 — #2V2 —旄V1 +^5Vi _^3V2 +2為V2)+HfU+vKVv3為工作段的減速階段的末速度大小， .5)第三段等速階段對應凸輪轉角為[小5，Ct6], 速率參數方程為V6 = v3, G [ (J)5, (J)6]， 位移參數方程為_) =i(02Vl—#2V2—^Vi+^Vl—^V2+^V2_#4V3+#5v2 + 為v,) + v3(y —為)，[為，#6]； (3)正向等減速階段對應凸輪轉角為[$6，小7]， 速率參數方程為A 二多—瘓)，卜IAAh位移參數方程為
2.根據權利要求I所述的多段式型線的凸輪，其特征是所述的^為26°或27°、28。、29。 、30。。
3.根據權利要求I或2所述的多段式型線的凸輪，其特征是所述的V1為0.35mm/CA°。
全文摘要
本發明的目的在于提供多段式型線的凸輪，包括推程段和回程段，推程段對應柱塞從動件運動規律的兩個正向等加速階段、三個正向等速階段和兩個正向等減速階段，回程段對應柱塞從動件運動規律的反向等加速階段、反向等速階段和反向等減速階段；工作段為推程段的三個等速階段以及第二個等加速階段和第一個等減速階段；工作段的第一段等速階段速率大小為v1，工作段的第二段等速階段速率大小為v2，工作段的第三段等速階段速率大小為v3，反向等速階段速率大小為v4。本發明提高了主噴射的噴油壓力和噴油速率，兼顧了多次噴射時各段噴油對噴油壓力和噴油速率的不同要求，達到了降低發動機工作噪聲、減小污染物排放和改善噴油霧化效果的目的。
文檔編號F02M59/10GK102705124SQ20121019291
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月13日 優先權日2012年6月13日
發明者孫軍, 宋恩哲, 李文輝, 楊立平, 王昊, 白云, 范立云, 馬修真 申請人:哈爾濱工程大學