专利名称：多段式型线的凸轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种凸轮，具体地说是发动机的凸轮。
背景技术：
传统技术中，用于柴油机电控喷油系统的供油泵凸轮为等速凸轮，其推程段对应柱塞从动件运动规律的正向等加速、正向等速和正向等减速阶段，回程段对应凸轮柱塞从动件运动规律的反向等加速、反向等速和反向等减速阶段。其工作段为正向等速阶段。等速凸轮在实际喷油系统中得到了广泛的应用，并且具有便于控制喷射规律的优点，但也存在不足之处随着排放法规的日益严格以及对柴油机经济性能的要求越来越高，多段喷油技术得到了广泛易用，然而传统的等速凸轮型线并不能同时兼顾多段喷油时各段喷射对喷油压力和喷油速率的要求，由于其等速阶段柱塞从动件的运动速率较大，导致预喷射和后喷射的喷油压力和喷油速率过大，进而增大了控制系统对小喷油量的控制难度，使其持续时间过长，喷油量过大，无法很好地实现预喷射降低噪声、减小污染物生成的目的，还会导致后喷射中喷入的过多的燃油燃烧不完全，进而不能满排放法规和经济性的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供能够兼顾柴油机多次喷射时各段喷射对喷油压力和喷油速率不同要求的多段式型线的凸轮。本发明的目的是这样实现的本发明多段式型线的凸轮，包括推程段和回程段，其特征是推程段对应柱塞从动件运动规律的两个正向等加速阶段、三个正向等速阶段和两个正向等减速阶段，回程段对应柱塞从动件运动规律的反向等加速阶段、反向等速阶段和反向等减速阶段；工作段为推程段的三个等速阶段以及第二个等加速阶段和第一个等减速阶段；所述的凸轮的各个部分结构具体限定为(I)正向等加速阶段对应凸轮转角为
，速率参数方程为乃，知
，位移参数方程为为正向等加速阶段的末速度大小；(2)工作段对应凸轮转角为[Φ^ Φ6]，I)第一段等速阶段对应凸轮转角为[Φ。Φ2]，速率参数方程为v2= V1, Φ e [ φ 1； φ2],位移参数方程为_F2+ν,(多-病)，彡e [病,為]，2)加速阶段对应凸轮转角为[Φ2, Φ3]，速率参数方程为，ΦΑΦ
Φ3-Φ2 Ψι-Ψι
位移参数方程为-Ji=<kvi —^T++νι{Φ~Φι)， Φ HI，
22{φ,-φ2)V2为工作段的加速阶段的末速度大小，3)第二段等速阶段对应凸轮转角为[Φ3，Φ4]，速率参数方程为V4= ν2, Φ e [Φ3, Φ4],位移参数方程为 (多-02ν2—病V1 +為V1 +减ν2) + ν2(沴-為)，彡e[為,么]，4)减速阶段对应凸轮转角为[Φ4, Φ5]，速率参数方程为 匕，Φ&\ΑΑλ，
Φ5-Φ4 Φ5-Φ4位移参数方程为K二 J (為Vl —為V2 — ^ivI + ^svI _ Φ ,ν2 + 2為V2 )
Α)# —MX- —#4)，为工作段的减速阶段的末速度大小，5)第三段等速阶段对应凸轮转角为[Φ5，Φ6]，速率参数方程为V6= V3, Φ e [ φ5, φ6],位移参数方程为凡=^(為νι —為V2 — #ινι+4νι —為ν2 +參4V2 —彡t+#5V2 + φ5ν3) + ν,(φ~φ5), φ^[φ5,φ€}(3)正向等减速阶段对应凸轮转角为[Φ6，Φ7]，速率参数方程为乃=7^Γ(多—為)，[為,為]’
Ψ^~Ψ 位移参数方程为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)反向等加速阶段对应凸轮转角为[Φ7，Φ8]，速率参数方程为參-為)，#e[#7,#8]，位移参数方程为'- ^1Vi + φ3\\ - φ3ν2 + φ4ν2 - φ4ν3 + φ ι -φ V
+φ6ν3+φ7ν3) + ^-^(φ-φ ) #[為，Cl，V4为反向等加速阶段的末速度大小；(5)反向等速阶段对应凸轮转角为[Φ8，Φ9]，速率参数方程为V9= -ν4，Φ ^ [Φ8，Φ9]，位移参数方程为_>，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)反向等减速阶段对应凸轮转角为[Φ9，Φ10],速率参数方程为K = Α ν±,(φ-Φι0)' Φ^ Φ9Μ'
病 O ~Ψ9
位移参数方程为 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取值条件为将Φ = Φ 1(ι带入位移参数方程y1Q中有y1Q=0, V1 e
mm/CA ° , v2 e
mm/CA ° , v3 e
mm/CA。，v4 e
mm/CA°。本发明还可以包括 I、所述的牝为26° 或 27。、28。、29。、30。。2、所述的 V1 为 O. 35mm/CA。。本发明的优势在于预喷射、主喷射和后喷射的喷油持续期分别集中在工作段的第一个、第二个和第三个等速阶段，三个阶段不同的柱塞从动件运动速率能够使控制系统对小喷油量尤其是后喷射进行精确控制，也同时提高了主喷射的喷油压力和喷油速率，从而兼顾了多次喷射时各段喷油对喷油压力和喷油速率的不同要求，达到了降低发动机工作噪声、减小污染物排放和改善喷油雾化效果的目的，进而满足日益严格的排放法规和经济性的要求。
图Ia为速度曲线及其推程段放大图a，图Ib为速度曲线及其推程段放大图b ；图2a为升程曲线及其推程段放大图a，图2b为升程曲线及其推程段放大图b ；图3为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图举例对本发明做更详细地描述结合图I 3，本发明的多段式凸轮型线，其推程段对应柱塞从动件运动规律的两个正向等加速阶段、三个正向等速阶段和两个正向等减速阶段，其中第二个等速阶段与其余两个等速阶段相比速度较大、持续时间较长；凸轮的回程段对应柱塞从动件运动规律的反向等加速阶段、反向等速阶段和反向等减速阶段。其工作段为推程段的三个等速阶段以及第二个等加速阶段和第一个等减速阶段，速度曲线和升程曲线分别如图I和图2所示。柱塞从动件的各段运动方程分别为(I)正向等加速阶段对应凸轮转角为
，速率参数方程为A 多，知
，位移参数方程为'y'二与Φ2，病]，V1为正向等加速阶段的末速度大小；(2)工作段对应凸轮转角为[Φ:，Φ6]，I)第一段等速阶段对应凸轮转角为[Φ。Φ2]，速率参数方程为v2= V1, Φ e [ φ 1； φ2],
位移参数方程为知[為,务]，2)加速阶段对应凸轮转角为[小2，小3]，速率参数方程为
权利要求
1.多段式型线的凸轮，包括推程段和回程段，其特征是推程段对应柱塞从动件运动规律的两个正向等加速阶段、三个正向等速阶段和两个正向等减速阶段，回程段对应柱塞从动件运动规律的反向等加速阶段、反向等速阶段和反向等减速阶段；工作段为推程段的三个等速阶段以及第二个等加速阶段和第一个等减速阶段； 所述的凸轮的各个部分结构具体限定为 (1)正向等加速阶段对应凸轮转角为[O。 速率参数方程为乃’知
， 位移参数方程为为正向等加速阶段的末速度大小； (2)工作段对应凸轮转角为[(^，小6]， .1)第一段等速阶段对应凸轮转角为[^1,小2]， 速率参数方程为-M2 = V1, G [(J)1, (J)2], 位移参数方程为J2=IvM+vI(^D)知[為，务]， .2)加速阶段对应凸轮转角为[小2，小3]， 速率参数方程为A T3 ~ TlT3 ~ W2 位移参数方程为J3=02V1 __- + TTj+^{￠-￠2) >，V2 为工作 22(#3-#2)段的加速阶段的末速度大小， .3)第二段等速阶段对应凸轮转角为[小3，小4]， 速率参数方程为V4 = v2, G [ (J)3, (J)4]， 位移参数方程为J4 = —(#2 V1 —多2V2 - AVl+A' + 為 V2)+V2(彡—多3)，沴 ，參4]， .4)减速阶段对应凸轮转角为[小4，小5], 速率参数方程为兄二，<^[#45為]， ￠5- #5 -#4 位移参数方程为八二^■(為V1 — #2V2 —旄V1 +^5Vi _^3V2 +2為V2)+HfU+vKVv3为工作段的减速阶段的末速度大小， .5)第三段等速阶段对应凸轮转角为[小5，Ct6], 速率参数方程为V6 = v3, G [ (J)5, (J)6]， 位移参数方程为_) =i(02Vl—#2V2—^Vi+^Vl—^V2+^V2_#4V3+#5v2 + 為v,) + v3(y —為)，[為，#6]； (3)正向等减速阶段对应凸轮转角为[$6，小7]， 速率参数方程为A 二多—痪)，卜IAAh位移参数方程为
2.根据权利要求I所述的多段式型线的凸轮，其特征是所述的^为26°或27°、28。、29。 、30。。
3.根据权利要求I或2所述的多段式型线的凸轮，其特征是所述的V1为0.35mm/CA°。
全文摘要
本发明的目的在于提供多段式型线的凸轮，包括推程段和回程段，推程段对应柱塞从动件运动规律的两个正向等加速阶段、三个正向等速阶段和两个正向等减速阶段，回程段对应柱塞从动件运动规律的反向等加速阶段、反向等速阶段和反向等减速阶段；工作段为推程段的三个等速阶段以及第二个等加速阶段和第一个等减速阶段；工作段的第一段等速阶段速率大小为v1，工作段的第二段等速阶段速率大小为v2，工作段的第三段等速阶段速率大小为v3，反向等速阶段速率大小为v4。本发明提高了主喷射的喷油压力和喷油速率，兼顾了多次喷射时各段喷油对喷油压力和喷油速率的不同要求，达到了降低发动机工作噪声、减小污染物排放和改善喷油雾化效果的目的。
文档编号F02M59/10GK102705124SQ20121019291
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者孙军, 宋恩哲, 李文辉, 杨立平, 王昊, 白云, 范立云, 马修真 申请人:哈尔滨工程大学