專利名稱：發動機凸輪軸液動減壓裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發動機凸輪軸減壓裝置，特別涉及一種通用汽油機的發動機
凸輪軸液動減壓裝置。
背景技術：
現有通用汽油機的發動機啟動減壓機構通常都是設置在凸輪軸上的離心減壓裝 置，利用發動機停機狀態下沒有離心力，離心塊在回位彈簧的作用回位頂起減壓體，使排氣 門關閉不嚴，減小汽缸內的壓力，從而達到減小啟動阻力，在發動機啟動時能夠順利啟動， 發動機啟動旋轉后，產生的離心力使離心塊擺脫回位彈簧的約束形成離心運動，脫離對減 壓體的控制，減壓體解除對排氣門搖臂的限制，使排氣門能夠完全關閉，發動機能夠正常工 作。如果發動機是電啟動結構，這樣可以使啟動電機做得更小，與之匹配的電瓶也更小，提 高了產品的經濟性。當發動機停機時，為了減少燃料的損耗，希望停機時汽缸內保持阻力， 以使發動機盡快停止。但由于現有的啟動減壓機構都是通過離心力控制，離心力的大小隨 發動機轉速變化而變化。發動機的啟動過程離心力從小到大，當離心力達到能夠使離心塊 做離心運動時，離心塊脫離對減壓體的控制，減壓體從啟動時的減壓工作狀態轉換為非減 壓狀態，發動機進入正常工作；發動機的停機過程離心力從大到小，一旦離心力小于離心塊 不能形成離心運動時，離心塊既在彈簧的作用下立即回位推動減壓體進入減壓工作狀態， 由此使排氣門不能完全關閉，汽缸內部分氣體被排出，造成汽缸壓縮氣體量減少，汽缸內壓 縮阻力變小，從而造成停機阻力變小，停機時間延長，不能很好的滿足停機需要。如通常情 況下，通用汽油機的離心式減壓機構在發動機轉速達到1000 1200rpm之間時，離心塊形 成離心運動，減壓體進入非減壓工作狀態，發動機正常工作；在發動機停機過程中，特別是 發動機轉速剛剛低于1000 1200rpm時，離心塊就停止離心運動，同時推動減壓體進入減 壓工作狀態，排氣門不能完全關閉，汽缸內的停機阻力因此變小，發動機能夠繼續慣性旋 轉，從而延長停機時間，使停機滯后。
發明內容本實用新型的目的是針對現有發動機的離心減壓機構存在的不足，提供一種發動 機凸輪軸液動減壓裝置，它利用發動機潤滑油壓力延緩減壓體進入減壓工作狀態，在發動 機低轉速時，使汽缸內保持阻力，縮短停機時間。 本實用新型的目的是這樣實現的包括設有進、排氣凸輪的凸輪軸，所述凸輪軸的 軸向設置一階梯狀軸心孔，階梯狀軸心孔的小徑段為與潤滑油道連通的節流孔，排氣凸輪 近停程基圓徑向設有一用于放置減壓體的孔連通軸心孔的大徑段，所述用于放置減壓體的 孔在排氣凸輪近停程基圓一端的孔口設有限位凸緣，該用于放置減壓體的孔內設置一活動 的減壓體，一可軸向移動的芯軸滑動配合在軸心孔的大徑段內頂起減壓體，芯軸一端對著 節流孔由階梯狀軸心孔的孔肩限位，芯軸另一端與裝配在軸心孔內的壓縮彈簧相抵，壓縮 彈簧由固定在軸心孔內的堵頭定位，芯軸上設有移動后使減壓體下落的凹槽，凹槽的深度為減壓體落入凹槽后減壓體位于孔口的一端低于孔口端面。 所述減壓體由芯軸頂起使減壓體位于孔口的一端高出孔口端面0. 5 1. 5mm。 所述減壓體為圓球體，或為帶球面端的圓柱體，或為帶球面端的階梯狀圓柱體。 所述用于為減壓體讓位的凹槽兩側的槽壁為斜坡狀，該斜坡的坡度為25 45度。 所述用于為減壓體讓位的凹槽為設于軸芯上的環形槽。 所述堵頭過盈配合固定在軸心孔內。 所述凸輪軸上的進氣凸輪、排氣凸輪各為一個，或各為兩個，或各為兩個以上，各 個排氣凸輪近停程基圓徑向均設置用于放置減壓體的孔連通軸心孔的大徑段，用于放置減 壓體的孔內各設置一活動的減壓體，芯軸上設置與排氣凸輪數量相同的移動后使各減壓體 下落的凹槽。 由于采用了上述方案，在凸輪軸的軸向設置一階梯狀軸心孔，階梯狀軸心孔的小 徑段為與潤滑油道連通的節流孔，使帶有壓力的潤滑油可以通過節流孔進入軸心孔。排氣 凸輪近停程基圓徑向設有一用于放置減壓體的孔連通軸心孔的大徑段，該用于放置減壓體 的孔內設置一活動的減壓體，一可軸向移動的芯軸滑動配合在軸心孔的大徑段內頂起減壓 體，使減壓體位于孔口的一端高出孔口端面0. 5 1. 5mm，芯軸一端對著節流孔由階梯狀 軸心孔的孔肩限位，芯軸另一端與裝配在軸心孔內的壓縮彈簧相抵，壓縮彈簧由固定在軸 心孔內的堵頭定位，這樣在發動機處于停機狀態時，潤滑油道無壓力，不能克服壓縮彈簧的 彈力推動芯軸移動，芯軸頂起減壓體使減壓體處于減壓工作狀態，排氣門不能完全關閉，汽 缸內壓力被減小，啟動阻力因此減小，發動機能夠輕松、順利啟動。所述芯軸上設有移動后 使減壓體下落的凹槽，凹槽的深度為減壓體落入凹槽后減壓體位于孔口的一端低于孔口端 面。當發動機進行啟動過程，潤滑油道的油壓增大，潤滑油開始循環，與此同時壓力潤滑油 從節流孔進入凸輪軸的軸心孔，油壓克服壓縮彈簧的彈力推動芯軸向移動對壓縮彈簧施 壓，使芯軸上設置的凹槽移動到減壓體下方，減壓體落入凹槽中，排氣門的關閉限制得以解 除，排氣門進入能夠完全關閉狀態，發動機正常工作；由于發動機中通常設有壓力保持閥， 只要發動機在正常運轉，發動機的油道中會保持一定壓力(0. 35 0. 6MPa)，當發動機進行 停機過程，發動機的轉速逐漸降低，在發動機轉速降為200 300rpm時，潤滑油道內還能保 持克服壓縮彈簧彈力的壓力，芯軸不會回位，芯軸上的凹槽還處于減壓體下方，減壓體不會 被頂起進入減壓工作狀態，因此發動機在低速時還能保證較大的阻力，以縮短停機過程的 時間。直到潤滑油道內沒有壓力，壓縮彈簧的彈力將芯軸推動回位，芯軸上的凹槽從減壓體 下離開，減壓體被芯軸頂起，為下一次啟動減壓創造條件。由于用于放置減壓體的孔在排氣 凸輪近停程基圓一端的孔口設有限位凸緣，使凸輪軸旋轉時減壓體不會從孔中掉出。 由于所述凸輪軸上的進氣凸輪、排氣凸輪各為一個，或各為兩個，或各為兩個以 上，各個排氣凸輪近停程基圓徑向均設置用于放置減壓體的孔連通軸心孔的大徑段，用于 放置減壓體的孔內各設置一活動的減壓體，芯軸上設置與排氣凸輪數量相同的移動后使各 減壓體下落的凹槽。這種在一個凸輪軸上通過一個用液動控制的芯軸同時控制多個減壓體 及排氣門工作，還解決了以前在雙缸或多缸發動機上布置多個減壓裝置的困難，既簡化了 雙缸或多缸發動機上布置多個減壓裝置的結構，又使各個減壓裝置能夠同步工作。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型的一種結構示意圖； 圖2為本實用新型的另一種實施例結構示意圖。 附圖中，l為堵頭，2為壓縮彈簧，3為減壓體，4為凹槽，5為排氣凸輪，6為芯軸，7 為凸輪軸，8為節流孔，9為潤滑油道，10為箱體，11為進氣凸輪，12為挺柱，13為推桿，14為 搖臂，15為排氣門。
具體實施方式參見圖1，為設置在發動機下置凸輪軸上的一種實施例。發動機凸輪軸液動減壓裝 置包括設有一個進氣凸輪11、一個排氣凸輪5的凸輪軸7，凸輪軸的兩端可轉動的支撐于箱 體10。所述凸輪軸7的軸向設置一階梯狀軸心孔，階梯狀軸心孔的小徑段為與箱體10上設 置的潤滑油道9連通的節流孔8，排氣凸輪5近停程基圓徑向設有一用于放置減壓體的孔連 通軸心孔的大徑段，所述用于放置減壓體的孔在排氣凸輪近停程基圓一端的孔口設有限位 凸緣，該用于放置減壓體的孔內設置一活動的減壓體3，本實施例的減壓體3采用圓球體， 所述減壓體也可以采用帶球面端的圓柱體，或為帶球面端的階梯狀圓柱體。 一可軸向移動 的芯軸6滑動配合在軸心孔的大徑段內頂起減壓體3，使減壓體3位于孔口的一端高出孔口 端面0. 5 1. 5mm，其高出的尺寸根據發動機的具體情況而定，通常以高出孔口端面0. 8 1. 2mm為宜，這樣減壓體3能夠抵住配氣機構的挺柱12，使挺柱12不能與排氣凸輪的基圓 輪廓接觸，并通過推桿13、搖臂14帶動排氣門15打開一定縫隙，使排氣門15不能完全關 閉，實現汽缸內減壓。芯軸6—端對著節流孔8由階梯狀軸心孔的孔肩限位，芯軸6另一端 與裝配在軸心孔內的壓縮彈簧2相抵，壓縮彈簧2由固定在軸心孔內的堵頭1定位，所述堵 頭1采取過盈配合固定在軸心孔內，既能定位固定，又能起到密封軸心孔使潤滑油不泄漏 的作用。芯軸6上設有在芯軸軸向移動后使減壓體3下落的凹槽4，凹槽4的深度為減壓 體3落入凹槽后減壓體位于孔口的一端低于排氣凸輪近停程基圓一端的孔口端面，使減壓 體3能夠在發動機工作時下落到凹槽4中，不能抵住配氣機構的挺柱12，讓挺柱12能夠與 排氣凸輪的輪廓接觸，實現正常運動。所述用于為減壓體讓位的凹槽4兩側的槽壁為斜坡 狀，該斜坡的坡度為25 45度，有利于減壓體3在芯軸6軸向運動時沿斜坡滑動，被頂起 或落下。所述用于為減壓體讓位的凹槽4為設于軸芯上的環形槽，有利于制作加工。 參見圖2，為本實用新型技術用于四氣門發動機的實施例，所述凸輪軸7上的進氣 凸輪11、排氣凸輪5也可設置為各為兩個，兩個排氣凸輪5近停程基圓徑向均設置用于放置 減壓體的孔連通軸心孔的大徑段，用于放置減壓體的孔內各設置一活動的減壓體3，芯軸6 上設置兩個在芯軸移動后使各減壓體下落的凹槽。 本實用新型還不僅僅局限于上述實施例，所述凸輪軸上的進氣凸輪、排氣凸輪也 可設置為各為兩個以上，各個排氣凸輪近停程基圓徑向均設置用于放置減壓體的孔連通軸 心孔的大徑段，用于放置減壓體的孔內各設置一活動的減壓體，芯軸上設置與排氣凸輪數 量相同的移動后使各減壓體下落的凹槽。這樣在雙缸或多缸的多氣門發動機上，用一個芯 軸就能夠同步控制多個減壓裝置同步工作或同時消除減壓，有利于在雙缸和多缸發動機上 應用。 本實用新型的工作原理是，停機狀態時，在壓縮彈簧的彈力作用下，芯軸頂起減壓體，使得減壓體高出排氣凸輪基圓表面抵住挺柱，使發動機排氣門關不嚴，汽缸內壓力減 小，當發動機啟動時，由油道輸送的高壓潤滑油首先通過節流孔進入凸輪軸的軸心孔內，在 潤滑油壓力作用下，芯軸克服壓縮彈簧的彈力作用向堵頭方向運動，當芯軸運動到使凹槽 對準減壓體下方時，減壓體落入凹槽中失去減壓作用。當發動機停機，在發動機轉速降為 200 300rpm時，潤滑油還能保持壓力，芯軸還能克服壓縮彈簧的作用，使得凹槽還位于減 壓體下方，減壓體不被頂起。因此發動機在低速時還能保證較大的阻力快速停機，以縮短停 機過程時間。
權利要求一種發動機凸輪軸液動減壓裝置，包括設有進、排氣凸輪的凸輪軸，其特征在于所述凸輪軸的軸向設置一階梯狀軸心孔，階梯狀軸心孔的小徑段為與潤滑油道連通的節流孔，排氣凸輪近停程基圓徑向設有一用于放置減壓體的孔連通軸心孔的大徑段，所述用于放置減壓體的孔在排氣凸輪近停程基圓一端的孔口設有限位凸緣，該用于放置減壓體的孔內設置一活動的減壓體，一可軸向移動的芯軸滑動配合在軸心孔的大徑段內頂起減壓體，芯軸一端對著節流孔由階梯狀軸心孔的孔肩限位，芯軸另一端與裝配在軸心孔內的壓縮彈簧相抵，壓縮彈簧由固定在軸心孔內的堵頭定位，芯軸上設有移動后使減壓體下落的凹槽，凹槽的深度為減壓體落入凹槽后減壓體位于孔口的一端低于孔口端面。
2. 根據權利要求1所述的發動機凸輪軸液動減壓裝置，其特征在于所述減壓體由芯軸頂起使減壓體位于孔口的一端高出孔口端面0. 5 1. 5mm。
3. 根據權利要求1或2所述的發動機凸輪軸液動減壓裝置，其特征在于所述減壓體 為圓球體，或為帶球面端的圓柱體，或為帶球面端的階梯狀圓柱體。
4. 根據權利要求1所述的發動機凸輪軸液動減壓裝置，其特征在于所述用于為減壓體讓位的凹槽兩側的槽壁為斜坡狀，該斜坡的坡度為25 45度。
5. 根據權利要求1所述的發動機凸輪軸液動減壓裝置，其特征在于所述用于為減壓體讓位的凹槽為設于軸芯上的環形槽。
6. 根據權利要求1所述的發動機凸輪軸液動減壓裝置，其特征在于所述堵頭過盈配合固定在軸心孔內。
7. 根據權利要求1所述的發動機凸輪軸液動減壓裝置，其特征在于所述凸輪軸上的進氣凸輪、排氣凸輪各為一個，或各為兩個，或各為兩個以上，各個排氣凸輪近停程基圓徑 向均設置用于放置減壓體的孔連通軸心孔的大徑段，用于放置減壓體的孔內各設置一活動 的減壓體，芯軸上設置與排氣凸輪數量相同的移動后使各減壓體下落的凹槽。
專利摘要本實用新型公開了一種發動機凸輪軸液動減壓裝置，凸輪軸的軸向設置一階梯狀軸心孔，軸心孔的小徑段為節流孔，排氣凸輪近停程基圓徑向設有一用于放置減壓體的孔連通軸心孔的大徑段，該用于放置減壓體的孔內設置一活動的減壓體，一芯軸滑動配合在軸心孔的大徑段內頂起減壓體，芯軸一端由階梯狀軸心孔的孔肩限位，芯軸另一端與裝配在軸心孔內的壓縮彈簧相抵，壓縮彈簧由固定在軸心孔內的堵頭定位，芯軸上設有移動后使減壓體下落的凹槽。它利用發動機潤滑油壓力延緩減壓體進入減壓工作狀態，在發動機低轉速時，使汽缸內保持阻力，縮短停機時間。
文檔編號F01L13/08GK201474741SQ20092030630
公開日2010年5月19日 申請日期2009年7月16日 優先權日2009年7月16日
發明者張永就, 李煉 申請人:隆鑫工業有限公司