CN101338700A - 汽油发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽油发动机，包括缸体、曲轴、设置在缸体内的成直线排列的三个气缸、设置在各气缸内作往复运动的活塞、一端与活塞相铰连接另一端与曲轴相铰连接的连杆、缸盖，所述的缸盖上设置有与气缸数量相匹配的燃烧室，且每个燃烧室具有至少两个进气门、至少两个排气门以及一个火花塞孔，其中各气缸的缸径为68毫米，活塞的冲程为50－70毫米。改进后的汽油发动机的转速、输出功率得到了较大的提高，且其油耗降低，汽油发动机的长度、高度和宽度也减小，使汽油发动机结构更加紧凑，便于在汽车等车内的布置。

Description

汽油发动机

技术领域

本发明涉及一种汽油发动机，尤其涉及一种应用在微型轿车上的汽油发动机。

背景技术

汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能，其通常由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系等几大构件组成。其中，曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。

配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构。

汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；

润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。

冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。

在汽油机中，气缸内的可燃混合气是电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。

要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。

上述对汽油发动机的主要结构及其工作原理进行了概述，在发动机中，其核心部件是气缸，目前，3缸的汽油发动机的气缸直径为68.5mm，排量为796mL，最高转速为5500r/min，缸体为灰铁铸造，这样的结构决定了整个发动机体积较大，重量较重，因此，不宜应用在微型汽车上，且其转速难以再度提升，功率只能在30kW左右徘徊，排放也难以达到更高要求。

发明内容

本发明目的就是为了克服现有技术的不足而提供一种体积较小、转速较高、输出功率较大从而适用于微型车上的汽油发动机。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种汽油发动机，包括缸体、设置在缸体下方的曲轴、设置在所述的缸体内的成直线排列的三个气缸、设置在所述的各气缸内作往复运动的活塞、一端与所述的活塞相铰接另一端与所述的曲轴相铰接的连杆、设置在所述的缸体上方的缸盖，所述的缸盖上设置有与所述的气缸数量相匹配的燃烧室，且所述的每个燃烧室具有至少两个进气门、至少两个排气门以及一个火花塞孔，所述的各气缸的缸径为68毫米，活塞的冲程为50-70毫米。

更进一步地，所述的缸体内装有与气缸孔内径相紧密配合的缸套，且所述的缸套与缸体材料由不同材料制成。

所述的缸体材料为铝合金，所述的缸套材料为灰口铸铁。

所述的每个燃烧室具有两个进气门和两个排气门，且所述的火花塞孔位于两个进气门与两个排气门之间。

所述的缸盖上方还设置有双凸轮轴调整气门正时机构，所述的双凸轮轴调整气门正时机构用于连续可变地调整相应燃烧室的进气门和排气门的开启时刻。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：由于将各气缸的缸径改进为68毫米，其活塞的冲程为50-70毫米，从而使得发动机的长度、宽度和高度得以减小，发动机的转速可提升至6500rpm，甚至可达7000rpm，输出功率可达到40.5kW以上，同时，可降低尾气排放，且排放可达国IV和欧IV标准。

附图说明

附图1为本发明的缸体缸套结构示意图；

附图2为本发明的燃烧室四气门结构示意图；

附图3为本发明的汽油发动机主要结构示意图；

其中：1、缸体；2、缸套；3、进气门；4、火花塞孔；5、排气门；8、燃烧室；9、曲轴；10、连杆；11、活塞；20、气缸；30、缸盖；40、顶置双凸轮轴调整气门正时机构；401、皮带轮401；402、正时链；凸轮轴403；

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行说明：

本实施例的汽油发动机为三缸发动机，即缸体上设置有三个气缸，且三个气缸呈直线排列，图3所示的为一个气缸与其相互作用的结构示意图，其主要包括气缸20、设置在气缸20内的活塞11、一端与活塞11相铰连接的连杆10、与所述的连杆10一端相铰连接的曲轴9，曲轴9一端连接有飞轮，在气缸20的上方设置有缸盖30，缸盖30与气缸20的上方形成有燃烧室8，燃烧室8上具有两个进气门3、两个排气门5以及一个火花塞孔4，且火花塞孔4位于两个进气门3与两个排气门5之间，如图2所示。如图1所示，气缸20内装有与气缸内径相紧密配合的缸套2，缸套2与缸体1的材料不同，缸套2采用灰口铸铁制成，这样保证了发动机的耐高温性和耐磨性，而缸体1由铝合金材料制成，这样就使得整个发动机的重量较轻、散热性更好，且气缸20的缸径为68mm，活塞的冲程设计为50-70mm的短冲程，这使得发动机的宽度、高度和长度也得到了减少。

通过设置在缸盖上的顶置双凸轮轴调整气门正时机构40来调整各气门的开启时刻，如图3所示，凸轮轴调整气门正时结构40主要包括皮带轮401、设置在皮带轮401上的正时链402、以及与所述的各皮带轮401轴心相连接的凸轮轴403，通过皮带轮401上传动机构的变动可改变凸轮轴403的初始位置，从而根据发动机工作状态需要调整进、排气门的开启时刻，以保证发动机的高效、稳定工作。

因此，本发明具有如下优点：

1、对气缸体结构进行优化图1，减小缸径和行程，从而减小发动机排量，缩小了发动机的长度、宽度，降低了发动机的高度。采用铝合金的缸体1和铸铁缸套2，减轻了发动机的重量，加快发动机的散热。这些将使发动机在整车布置中更加方便，具有更好的柔性。

2、将燃烧室图2的气门数改为两个进气门3、两个排气门5，加快进排气速度，加大进气量，实现提升发动机转速，增大输出功率的目的；将火花塞孔4置于中心，使火花在混合气中心产生，加快燃烧速度、提高燃烧效率，减少废气的排放，实现绿色环保。

3、采用顶置双凸轮轴可变气门正时结构图3，使得进排气门可以更好的根据发动机需要进行调节，提高燃料利用率，降低一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮化物(NOx)等有害气体的排放。此外这种结构对提高发动机转速也有着重大的意义。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方法的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改造，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种汽油发动机，包括缸体(1)、设置在缸体(1)下方的曲轴(9)、设置在所述的缸体(1)内的成直线排列的三个气缸(20)、设置在所述的各气缸(20)内作往复运动的活塞(11)、一端与所述的活塞(11)相铰接另一端与所述的曲轴(9)相铰接的连杆(10)、设置在所述的缸体(1)上方的缸盖(30)，所述的缸盖(30)上设置有与所述的气缸(20)数量相匹配的燃烧室(8)，且所述的每个燃烧室(8)具有至少两个进气门(3)、至少两个排气门(5)以及一个火花塞孔(4)，其特征在于：所述的各气缸(20)的缸径为68毫米，活塞(11)的冲程为50-70毫米。

2、根据权利要求1所述的汽油发动机，其特征在于：所述的气缸(20)内装有与气缸内径相紧密配合的缸套(2)，且所述的缸套(2)与缸体(1)材料由不同材料制成。

3、根据权利要求2所述的汽油发动机，其特征在于：所述的缸体(1)材料为铝合金，所述的缸套(2)材料为灰口铸铁。

4、根据权利要求1所述的汽油发动机，其特征在于：所述的每个燃烧室(8)具有两个进气门(3)和两个排气门(5)，且所述的火花塞孔(4)位于两个进气门(3)与两个排气门(5)之间。

5、根据权利要求4所述的汽油发动机，其特征在于：所述的缸盖(30)上方还设置有双凸轮轴调整气门正时机构(40)，所述的双凸轮轴调整气门正时机构(40)用于连续可变地调整相应燃烧室(8)的进气门(3)和排气门(5)的开启时刻。

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