[发明专利]一种1.5L涡轮增压直喷汽油机的进气凸轮

说明书

技术领域

本发明涉及发动机凸轮技术领域，特别涉及一种1.5L涡轮增压直喷汽油机的进气凸轮。

背景技术

目前增压直喷汽油发动机所采用的进气凸轮存在两种设计难题：(1)低速扭矩较小，导致出现涡轮响应迟滞现象；当前市场1.5L增压汽油机低速扭矩大多在207～252Nm；(2)当低速扭矩设计值进行优化增大时，很难同时在高速取得较大功率(市场1.5L增压汽油机功率大多低于133kW)；如何实现高低速性能的同时优化，克服以上两个难题，使汽油机大功率小型化，以配合整车达到节能减排的总目标，成为本领域技术人员共同的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在保证高速性能的同时，减小低速时的响应迟滞，改善发动机低速性能的1.5L涡轮增压直喷汽油机的进气凸轮。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案；

一种1.5L涡轮增压直喷汽油机的进气凸轮，所述进气凸轮的凸轮型线包括气门打开侧缓冲段、气门关闭侧缓冲段、工作段和基圆段；

所述工作段的包角在108°～120°范围内，优选为18.5°，所述凸轮型线的最大升程H在7mm～7.5mm内；

所述气门开启侧缓冲段和气门关闭侧缓冲段的夹角都为18°～24°，优先为19°，气门开启侧缓冲段和气门关闭侧缓冲段最大高度都在0.25mm以上；

所述基圆段的半径在17mm～19mm内。

在上述进气凸轮中，所述凸轮型线的最大正加速度为85mm/rad²～110mm/rad²，优选为95mm/rad²，型线工作段的气门开启侧和关闭侧对应的正加速度宽度范围都为8.5°～15°，优选为10°；所述凸轮型线的最大负加速度为-20mm/rad²～-30mm/rad²，负加速度宽度范围为80°～90°。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的增压直喷汽油机的进气凸轮中，通过将凸轮型线的工作段的包角控制在108°～120°范围内，气门打开侧缓冲段的夹角控制在18°～24°范围内，缓冲段最大高度在0.25mm以上，凸轮型线的最大升程H在7mm～7.5mm范围内，经过试验验证，该进气凸轮可以使发动机在中低速扭矩达到280N*m/(1550rpm-4500rpm)，同时，在高速5500rpm时仍然达到额定功率150kW的设计目标。可见该进气凸轮可以确保1.5L增压直喷发动机在高速大功率150kW的同时实现低速大扭矩，减小涡轮响应的迟滞现象。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的凸轮型线的极坐标示意图。

图3为本发明的气门侧凸轮特性曲线。

图4为本发明的凸轮侧特性曲线。

具体实施方式

下文，将接合本发明中的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的仅仅是本发明的一部分，而不是全部的。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护范围。

对于本发明实施例提供的一种1.5L涡轮增压直喷汽油机的进气凸轮，其凸轮型线总体上采用了“仿真计算+经验数据库修正+试验验证”的联合设计方法：联合了发动机性能计算和气门系动力学计算，并且结合气门系运动学数据库对型线进行改进，最后试验验证其性能和可靠性。