CN201461072U - 一种汽油机 - Google Patents

Abstract

一种汽油机，是在491汽油机基础上改型的增压中冷汽油机，包括曲柄活塞连杆机构、配气机构、进排气系统、冷却系统、润滑系统、电控系统和点火系统，进排气系统包括电子节气门、进气歧管和排气歧管以及与排气歧管连接的废气涡轮增压器，进气歧管和排气歧管与废气涡轮增压器适配，排气歧管与废气涡轮增压器为分体式结构。其正时传动机构为二级链传动带双顶置凸轮轴、四气门和液压自动张紧器结构，润滑系统设置有机冷器，冷却系统设置有用于调整发动机和整车冷却系统工作循环平衡的旁路，发动机设置有用于提供转向助力的真空泵，气门罩室内连接有迷宫式油气分离装置。本实用新型提高了发动机功率、降低了油耗、改善了排放性能。

Description

一种汽油机

技术领域

本实用新型涉及一种汽油机，特别是一种在491汽油机基础上改型的增压中冷汽油机。

背景技术

目前，新型商务车、新型皮卡和SUV等车型的发展对动力需求越来越高。同时，随着国IV排放法规的实施和国家第二阶段燃油消耗限值的执行，对汽油机的结构先进性、技术含量、性能指标有了较高的要求。国内轻型车用量最大的491汽油机及其改进型存在结构落后、功率低、油耗高、排放升级困难的问题，不适应整车对动力的需求。结构上，491汽油机采用的是下置式凸轮轴、单缸2气门结构，充气效率低，气门系惯量大，不利于功率和转速的提升和压缩比的提高。进排气在同一侧，导致进气温度过高，影响进气量。专利号为“ZL200720149676”，专利名称为“一种汽油机”的中国实用新型专利所公开的汽油机，是在491汽油机基础上改型的汽油机，虽采用了4气门结构，但因仍是自吸式发动机，动力性提高并不明显，升功率小于50kW/L。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：在保持改型的491汽油机原有生产线最小改动的前提下，提供一种提高发动机功率、降低油耗、改善排放性能的汽油机。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种汽油机，包括曲柄活塞连杆机构、配气机构、进排气系统、冷却系统、润滑系统、电控系统和点火系统，所述进排气系统包括电子节气门、进气歧管和排气歧管，其中，所述进排气系统还包括与所述排气歧管连接的废气涡轮增压器，所述排气歧管与所述废气涡轮增压器为分体式结构，所述进气歧管和所述排气歧管与所述废气涡轮增压器适配。

上述的汽油机，其中，所述冷却系统设置有用于调整发动机和整车冷却系统工作循环平衡的旁路，所述的旁路包括

机冷器，设置在所述润滑系统的机油滤清器上；

冷却系统进水管，其上分别设置有机冷器进水口和机冷器回水口；

机冷器进水管，其一端与所述机冷器进水口连接，所述机冷器进水管另一端与所述机冷器连接；

机冷器回水管，其一端与所述机冷器回水口连接，所述机冷器回水管另一端与所述机冷器连接。

上述的汽油机，其中，所述的配气机构包括用于相位调节的正时传动机构，所述正时传动机构为二级链传动带双顶置凸轮轴、四气门和液压自动张紧器结构。

上述的汽油机，其中，所述正时传动机构的二级链传动中的一级传动链条为单排滚子链；所述正时传动机构的二级链传动中的二级传动链条为单排套筒链。

上述的汽油机，其中，所述电控系统中设置有大气压力传感器，所述电控系统与所述废气涡轮增压器的放气阀及所述电子节气门适配.

上述的汽油机，其中，所述点火系统的发动机设置有用于提供转向助力的真空泵。

上述的汽油机，其中，所述润滑系统还设置有活塞冷却喷嘴。

上述的汽油机，其中，所述曲柄活塞连杆机构的气缸盖采用中等滚流式气道，屋脊型燃烧室，燃烧室容积为40～45毫升。

上述的汽油机，其中，所述曲柄活塞连杆机构的活塞顶部采用避阀坑结构，顶部向下凹陷，活塞头部燃烧室容积为16～21毫升。

上述的汽油机，其中，所述曲柄活塞连杆机构的气缸盖的进排气门夹角按中心线对称分布，与中心线夹角为18°。

本实用新型的有益功效在于：

1、采用废气涡轮增压器和中冷器并重新设计进排气系统，极大地提高了充气效率，动力性有大幅增加；

2、气缸盖采用中等滚流式气道，屋脊型燃烧室，单缸4气门，最大限度提高充气效率，提高性能指标；

3、采用废气涡轮增压器可以充分利用废气的能量做功，来实现进气压缩，提高了单位质量燃料消耗的能量利用率，改善燃油经济性和改善排放，起到节能的效果；

4、采用升级的ECU系统和进气带有相位调节机构，可以匹配增压器放气阀，可以精确控制增压器放气阀的工作，确保各部分负荷工况点的工作精度；ECU可以匹配电子节气门体，使汽油机能满足在自动档的车型上应用，扩展应用范围，提升产品档次；

5、活塞、排气歧管等关键件的设计和冷却、润滑系统的匹配，以及采用迷宫式油气分离系统，保证产品工作稳定性和可靠性。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1本实用新型结构轴测图；

图2本实用新型结构示意图；

图3本实用新型冷却系统旁路结构示意图；

图4本实用新型二级链传动结构示意图；

图5本实用新型进气歧管结构示意图；

图6本实用新型排气歧管结构示意图；

图7本实用新型气缸盖进、排气门夹角结构示意图。

其中，附图标记

1气缸体

11气缸盖

12气门室罩

3进排气系统

31电子节气门

32进气歧管

33排气歧管

34废气涡轮增压器

35正时传动机构

351相位调节器

352正时轮

353小正时轮

354曲轴正时轮

355、356张紧器

357排气链轮

4冷却系统

41冷却系统进水管

411机冷器进水口

412机冷器回水口

42机冷器进水管

43机冷器回水管

5润滑系统

51机冷器

52机油滤清器

6发电机

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

本实用新型在现有491汽油机的改进型自吸式机型上加装废气涡轮增压器34，整车进气系统加装中冷器(图未示)后，将自吸式汽油机改为增压中冷汽油机，可以有效地提高发动机的功率，即增加进气量，提高单位循环的动力输出，同时可提高整机的热效率。本实用新型应用废气涡轮增压带中冷技术后，升功率超过了60kW/L，可以完全替代匹配3.5吨轻型车的2.4升以下的自车型，符合新动力小型化、轻质量、高性能和低油耗的特点要求。因中冷器为整车部件，故不在此说明书中描述。下面仅对本实用新型改进之处做详细介绍：

参见图1及图2，图1为本实用新型结构轴测图，图2为本实用新型结构示意图，本实用新型的汽油机，采用废气涡轮增压带中冷的技术和进气带有相位调节机构；排气歧管33结构采用4-1形(参见图6，图6为本实用新型排气歧管结构示意图)，用高镍材料，耐温达到950℃；进排气系统结构与增压器相匹配；曲柄活塞连杆机构(图未示)采用耐高压和高温设计，并增加冷却喷嘴；排气门采用耐高温设计，气门弹簧采用耐高压设计(图未示)；正时传动采用二级链传动带双顶置凸轮轴、四气门和液压自动张紧器的结构(参见图4，图4为本实用新型二级链传动结构示意图)；采用迷宫式油气分离装置；采用升级的ECU(电子控制单元)系统，内置大气压力传感器，可匹配电子节气门体和增压器放气阀，可用于带自动变速器的车型；采用带机冷器的润滑系统和带旁路的冷却系统(参见图3，图3为本实用新型冷却系统旁路结构示意图)；采用带真空泵的发电机结构；增加活塞冷却喷嘴等专用结构.

废气涡轮增压器34与排气歧管33为分体式结构，进气歧管32重新设计(参见图5，图5为本实用新型进气歧管结构示意图)，与废气涡轮增压器34相适配；废气涡轮增压器34结合中冷器，并与进、排气系统相配合是保证产品性能提升的关键。

正时传动机构35采用二级链传动，参见图4，曲轴正时轮354通过一级链条与正时轮352相连，正时轮352与小正时轮353固定在中间轴上，两者无相对运动，小正时轮353带动二级链条，通过链条与进气凸轮轴上的相位调节器351和排气凸轮轴上的排气链轮357相连，相位调节器351和排气链轮357带动进、排气凸轮轴旋转，驱动进、排气门运动，实现换气；配气正时传动设置了张紧器355、356，本实施例中，二级正时传动机构的一级传动中，曲轴链轮齿数为18齿，中间链轮齿数为36齿，一级传动链条采用单排滚子链；二级传动中，中间轴链轮齿数为34齿，进排气凸轮轴链轮齿数均为34齿，二级传动链条为单排套筒链。由于进气系统采用了可变正时机构，提高了低速段扭矩，增加了高速段功率。

参见图3，冷却系统4新设计了旁路，增加了机冷器51，在冷却系统进水管41上设置了机冷器进水口411、机冷器回水口412，增加了机冷器进水管42和机冷器回水管43，机冷器进水管42一端与机冷器进水口411连接，另一端与机冷器51连接；机冷器回水管43一端与机冷器回水口412连接，另一端与机冷器51连接。该旁路为机冷器51供水，同时可调节整个冷却系统各处的循环能力分配，平衡发动机和整车冷却系统的循环能力，保证冷却效果。

润滑系统5采用带机冷器51的机油滤清器52，并有专用的活塞冷却喷嘴。发电机6带真空泵，以提供转向助力。气门室罩12带迷宫式油气分离装置(图未示)，可以完全满足废气涡轮增压器34油气分离的需求。电控系统ECU可以匹配电子节气门体3，满足自动档车型。

气缸盖11采用中等滚流式气道，屋脊型燃烧室，燃烧室容积为40～45毫升，本实施例最佳为42.36毫升；活塞顶部采用避阀坑结构，顶部向下凹陷，活塞头部燃烧室容积为16～21毫升，本实施例最佳为18.7毫升；单缸4气门，进、排气门与气缸中心线的夹角为18°(参见图7，图7为本实用新型气缸盖进、排气门夹角结构示意图)。

综上，本实用新型在保持缸体、缸盖等主要结构不变的情况下，对增压器、进排气系统、活塞连杆机构、气门系、冷却系统、润滑系统、燃油系统和电控系统等进行了重新设计：增加废气涡轮增压器和中冷器，进排气系统重新设计；进气正时带有相位调节机构；活塞连杆机构采用耐高压和高温设计，并增加冷却喷嘴；排气门采用耐高温设计，气门弹簧采用耐高压设计；采用迷宫式油气分离系统；正时传动采用二级链传动带双顶置凸轮轴、四气门和液压自动张紧器的结构；重新设计冷却系统，保障可靠性；增加机冷器，增加油底壳机油容量，重新设计润滑系统；电控系统换代升级，可匹配电子节气门体和增压器放气阀。本实用新型有效地提高了发动机的功率，即增加进气量，提高单位循环的动力输出，同时提高了整机的热效率，具有如下有益效果：

1、采用废气涡轮增压器和中冷器并重新设计进排气系统，极大地提高了充气效率，动力性有大幅增加；

2、气缸盖采用中等滚流式气道，屋脊型燃烧室，单缸4气门，最大限度提高充气效率，提高性能指标；

3、采用废气涡轮增压器可以充分利用废气的能量做功，来实现进气压缩，提高了单位质量燃料消耗的能量利用率，改善燃油经济性和改善排放，起到节能的效果；

4、采用升级的ECU系统和进气带有相位调节机构，可以匹配增压器放气阀，可以精确控制增压器放气阀的工作，确保各部分负荷工况点的工作精度；ECU可以匹配电子节气门体，使汽油机能满足在自动档的车型上应用，扩展应用范围，提升产品档次；

5、活塞、排气歧管等关键件的设计和冷却、润滑系统的匹配，以及采用迷宫式油气分离系统，保证产品工作稳定性和可靠性。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽油机，包括曲柄活塞连杆机构、配气机构、进排气系统、冷却系统、润滑系统、电控系统和点火系统，所述进排气系统包括电子节气门、进气歧管和排气歧管，其特征在于，所述进排气系统还包括与所述排气歧管连接的废气涡轮增压器，所述排气歧管与所述废气涡轮增压器为分体式结构，所述进气歧管和所述排气歧管与所述废气涡轮增压器适配。

2.如权利要求1所述的汽油机，其特征在于，所述冷却系统设置有用于调整发动机和整车冷却系统工作循环平衡的旁路，所述的旁路包括

机冷器，设置在所述润滑系统的机油滤清器上；

冷却系统进水管，其上分别设置有机冷器进水口和机冷器回水口；

机冷器进水管，其一端与所述机冷器进水口连接，所述机冷器进水管另一端与所述机冷器连接；

机冷器回水管，其一端与所述机冷器回水口连接，所述机冷器回水管另一端与所述机冷器连接。

3.如权利要求1或2所述的汽油机，其特征在于，所述的配气机构包括用于相位调节的正时传动机构，所述正时传动机构为二级链传动带双顶置凸轮轴、四气门和液压自动张紧器结构。

4.如权利要求3所述的汽油机，其特征在于，所述正时传动机构的二级链传动中的一级传动链条为单排滚子链；所述正时传动机构的二级链传动中的二级传动链条为单排套筒链。

5.如权利要求1或2所述的汽油机，其特征在于，所述电控系统中设置有大气压力传感器，所述电控系统与所述废气涡轮增压器的放气阀及所述电子节气门适配。

6.如权利要求1或2所述的汽油机，其特征在于，所述点火系统的发动机设置有用于提供转向助力的真空泵。

7.如权利要求1或2所述的汽油机，其特征在于，所述润滑系统还设置有活塞冷却喷嘴。

8.如权利要求1或2所述的汽油机，其特征在于，所述曲柄活塞连杆机构的气缸盖采用中等滚流式气道，屋脊型燃烧室，燃烧室容积为40～45毫升。

9.如权利要求1或2所述的汽油机，其特征在于，所述曲柄活塞连杆机构的活塞顶部采用避阀坑结构，顶部向下凹陷，活塞头部燃烧室容积为16～21毫升。

10.如权利要求1或2所述的汽油机，其特征在于，所述曲柄活塞连杆机构的气缸盖的进排气门夹角按中心线对称分布，与中心线夹角为18°。

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