CN203742765U - 涡轮增压发动机 - Google Patents

Abstract

一种涡轮增压发动机，包括缸体、燃烧室、缸盖、点火系统、油底壳、进气歧管与排气歧管、进气凸轮轴和排气凸轮轴、挺柱、设置在挺柱上的气门弹簧、进气门或排气门、曲轴、连杆、活塞，其技术要点是：所述点火系统包括设置在缸盖上的点火线圈和火花塞，燃烧室内设有活塞冷却喷嘴；进气凸轮轴上设有VVT执行器，进气歧管的进气端上设有节气门；排气歧管的排气端上设有增压器，增压器的排气端上设有紧耦合催化器；缸体上设有链轮室盖，链轮室盖内设有带有涡旋腔的油气分离器、悬置、机油泵，油气分离器通过回油管路与油底壳相连；油底壳上设有机油滤清器、机油冷却器。从根本上解决了现有发动机燃烧效率低、热负荷高、油耗高、产生废气量大等问题。

Description

涡轮增压发动机

技术领域

本实用新型属于内燃机技术领域，具体地说是一种带中冷增压、多点电控燃油喷射汽油的涡轮增压发动机。

背景技术

随着汽车产品竞争不断加剧，从而导致汽车生产企业对整车新产品开发也不断加快。尽管从车体的外观形状，材质及配套件对机动车的性能都将产生影响，但其心脏-汽车发动机则对机动车性能来说是至关重要的，无论从供应量、价格、以及性能匹配等方面，都会直接影响新开发车型的性能指标。而现有的发动机受多种条件的制约，如结构、体积、工艺条件等，难以满足现有汽车小型化、高机动性、低油耗等需求，因此需要对现有的发动机进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种涡轮增压发动机，从根本上解决了现有发动机燃烧效率低、热负荷高、油耗高、产生废气量大、结构不够紧凑等问题。其采用横置、前驱动布置，进气连续可变，带中冷增压，多点电控燃油喷射汽油。其结构设计巧妙，具有结构紧凑、集成化程度高、燃烧效率高、马力强劲等优点。

本实用新型的目的是这样实现的：该涡轮增压发动机包括缸体、设置在缸体内的燃烧室、设置在缸体上的缸盖、设置在缸盖上的点火系统、设置在缸体底部的油底壳、进气歧管与排气歧管、设置在缸盖上的进气凸轮轴和排气凸轮轴、铰接在进气凸轮轴或排气凸轮轴上的挺柱、设置在挺柱上的气门弹簧、设置在挺柱末端的进气门或排气门、贯穿燃烧室并同时与进气凸轮轴和排气凸轮轴皮带连接的曲轴、铰接在曲轴上的连杆、铰接在连杆上的活塞，其技术要点是：所述点火系统包括设置在缸盖上的点火线圈和火花塞，燃烧室内设有活塞冷却喷嘴；进气凸轮轴上设有VVT执行器，进气歧管的进气端上设有节气门；排气歧管的排气端上设有增压器，增压器的排气端上设有紧耦合催化器；缸体上设有链轮室盖，链轮室盖内设有带有涡旋腔的油气分离器、悬置、机油泵，油气分离器通过回油管路与油底壳相连；油底壳上设有机油滤清器、机油冷却器。

本实用新型具有的优点及积极的技术效果是：配气机构采用单缸四气门、双顶置凸轮轴和连续可变气门正时系统，提高了燃烧效率，提高了燃油经济性。采用废气涡轮增压，利用废气的热能，吹动涡轮对新鲜空气进行压缩，提高进气量，从而大大提高更高发动机的动力性。高效的油气分离使机油消耗大幅降低，并配合紧耦合催化器，既有利于排放，又降低了最终用户的使用及维护成本。采用电子控制多点顺序燃油喷射，并在缸体上安装了活塞冷却喷嘴，避免了发动机相关零部件的热负荷过高。将机油直接喷射在活塞内表面上，降低了活塞的工作温度；配气机油采用进气可变气门正时系统（VVT）。采用集成化链轮室盖，集成了悬置、油气分离器、机油泵等功能性零件；进气侧机油滤清器与机油冷却器集成，各零部件之间高度集成化，使发动机的结构更加紧凑，重量更轻，油耗更低，性能更优良。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1本实用新型的主视结构示意图；

图2本实用新型进气侧的结构示意图；

图3本实用新型配气机构的结构示意图；

图4本实用新型曲柄连杆机构的剖视结构示意图；

图5本实用新型排气侧的结构示意图；

图6本实用新型链轮室盖外部的结构示意图；

图7本实用新型链轮室盖内部的结构示意图。

附图标记说明：1缸体、2缸盖、3进气歧管、4节气门、5进气凸轮轴、6排气凸轮轴、7挺柱、8气门弹簧、9进气门、10排气门、11VVT执行器、12活塞、13火花塞、14点火线圈、15曲轴、16连杆、17活塞冷却喷嘴、18排气歧管、19增压器、20紧耦合催化器、21机油冷却器、22机油滤清器、23悬置、24机油泵、25曲轴前油封、26油气分离器、27回油管路。

具体实施方式

根据图1~7详细说明本实用新型的具体结构。该涡轮增压发动机包括铸铁的缸体1、设置在缸体1内的燃烧室、设置在缸体1上的铝合金缸盖2、设置在缸盖2上的点火系统、设置在缸体1底部的油底壳、设置在缸盖2上的进气歧管3与排气歧管18、设置在缸盖2上的进气凸轮轴5和排气凸轮轴6、铰接在进气凸轮轴5或排气凸轮轴6上的挺柱7、设置在挺柱7上的气门弹簧8、设置在挺柱7末端的进气门9或排气门10、贯穿燃烧室并同时与进气凸轮轴5和排气凸轮轴6皮带（优选单级减振皮带轮）连接的球墨铸铁圆角滚压加强曲轴15、铰接在曲轴15上的连杆16、铰接在连杆16上的活塞12等部分。其中， 点火系统包括设置在缸盖2上的（笔式）点火线圈14、火花塞13、发电机，燃烧室内设有活塞冷却喷嘴17；进气凸轮轴5上设有VVT执行器11，进气歧管3的进气端上设有节气门4；排气歧管18的排气端上设有增压器19，增压器19的排气端上设有紧耦合催化器20；缸体1上设有链轮室盖，链轮室盖内设有带有涡旋腔的油气分离器26、悬置23、机油泵24，油气分离器26通过回油管路27与油底壳相连；油底壳上设有机油滤清器22、机油冷却器21。铸铁的缸体1、铝合金缸盖2、连杆16、球墨铸铁圆角滚压加强曲轴15、单级减振皮带轮组成运动系统。进气凸轮轴5、排气凸轮轴6、进气门9、排气门10、VVT执行器11、曲轴正时链轮、排气链轮正时链条、机械挺柱7、气门锁夹、气门弹簧8、气门弹簧上座、气门弹簧下座组成配气正时机构。正时链系统采用套筒滚子链、液压自动涨紧器、动轨、链条涨紧板。（废气）增压器19、排气歧管18（高镍铸铁材料）、紧耦合催化器20组成排气系统。水泵、水套、节温器、进水管组件组成的内部冷却系统。油底壳、机油滤清器22、机油冷却器21、缸盖油道、机油泵24、润滑油管组成润滑系统。曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、进气压力温度传感器、油轨喷油器组件组成电喷系统。曲轴箱、集成在链轮室盖上的油气分离器26、曲轴箱强制通风(PCV)阀及相应管路、油底壳及回油管路27组成曲轴箱通风系统。

新鲜空气通过节气门4进入进气歧管3，燃油在电控系统的控制下，喷射到缸盖2的气道中，与进气歧管3进入的新鲜空气混合，通过缸盖2内的进气道、进气门9进入到燃烧室，缸盖2中的燃烧室是采用屋脊型，气门采用小夹角，特殊的结构设计，使燃烧达到最佳，使发动机获得更大的动力。燃烧的废气及蒸发的油气经过带有涡旋腔的油气分离器26，把废气中的机油分离出来，经过回油管路27，将分离后的机油引回到油底壳，在发动机部分负荷工况下燃气经过管路重新回到进气歧管3参与燃烧。在发动机大负荷高转速工况下，燃气经过管路回到整车空滤器，经过节气门4进入进气歧管3重新参与燃烧。此曲轴箱通风系统设计不仅可以降低有害气体排放还可以降低机油消耗。这样可以直接降低用户维修使用成本。发动机的配气机构采用顶置的进气轮轴、排气凸轮轴6直接驱动挺柱7的形式，机构由凸轮轴、挺柱7、气门弹簧上座、气门锁夹、气门油封、气门弹簧8、进、排气门10组成，特别是进气有VVT，可实现进气连续可变气门正时调节。混合气由两个进气门9进入燃烧室后，在进气凸轮轴5和排气凸轮轴6的驱动下，进气门9和排气门10关闭，曲轴15推动活塞12上行至上止点附近，点火线圈14使火花塞13发出电火花，点燃被压缩的混合气，混合气燃烧膨胀，推动活塞12由上止点向下止点运动，通过连杆16传递给曲轴15，然后由曲轴15后端输出动力，实现热能转换为机械能。配气机构在凸轮轴的驱动下进行缸内气体交换，在凸轮轴的驱动下，排气门10打开，燃烧的废气经排气门10 进入缸盖2的排气道中，经过排气歧管18至增压器19，吹动涡轮后进入紧耦合催化器20，紧耦合催化器20内的载体在高温下起燃，与废气中的碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOx）发生氧化还原反应，降低了废气中有害气体的含量。由于增压强化了发动机性能，使得发动机的热负荷增加。缸体1上安装活塞冷却喷嘴17，避免活塞12的热负荷过高，同时增加机油冷却器21来保证机油始终保持正常的工作温度。将多零部件集成，如链轮室盖集成了悬置23，机油泵24、曲轴前油封25、曲轴箱通风系统的油气分离器26、回油管路27、机油加注口28；机油冷却器21与机油滤清器22集成化。使发动机尽可能布局紧凑、合理。

Claims (1)

1. 一种涡轮增压发动机，包括缸体、设置在缸体内的燃烧室、设置在缸体上的缸盖、设置在缸盖上的点火系统、设置在缸体底部的油底壳、进气歧管与排气歧管、设置在缸盖上的进气凸轮轴和排气凸轮轴、铰接在进气凸轮轴或排气凸轮轴上的挺柱、设置在挺柱上的气门弹簧、设置在挺柱末端的进气门或排气门、贯穿燃烧室并同时与进气凸轮轴和排气凸轮轴皮带连接的曲轴、铰接在曲轴上的连杆、铰接在连杆上的活塞，其特征在于：所述点火系统包括设置在缸盖上的点火线圈和火花塞，燃烧室内设有活塞冷却喷嘴；进气凸轮轴上设有VVT执行器，进气歧管的进气端上设有节气门；排气歧管的排气端上设有增压器，增压器的排气端上设有紧耦合催化器；缸体上设有链轮室盖，链轮室盖内设有带有涡旋腔的油气分离器、悬置、机油泵，油气分离器通过回油管路与油底壳相连；油底壳上设有机油滤清器、机油冷却器。