專利名稱：一種汽油機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽油機，特別是一種在491汽油機基礎上改型的增壓中冷汽 油機。
背景技術：
目前，新型商務車、新型皮卡和SUV等車型的發展對動力需求越來越高。同時，隨 著國IV排放法規的實施和國家第二階段燃油消耗限值的執行，對汽油機的結構先進性、技 術含量、性能指標有了較高的要求。國內輕型車用量最大的491汽油機及其改進型存在結 構落后、功率低、油耗高、排放升級困難的問題，不適應整車對動力的需求。結構上，491汽 油機采用的是下置式凸輪軸、單缸2氣門結構，充氣效率低，氣門系慣量大，不利于功率和 轉速的提升和壓縮比的提高。進排氣在同一側，導致進氣溫度過高，影響進氣量。專利號為 "ZL200720149676"，專利名稱為"一種汽油機"的中國實用新型專利所公開的汽油機，是在 491汽油機基礎上改型的汽油機，雖采用了 4氣門結構，但因仍是自吸式發動機，動力性提 高并不明顯，升功率小于50kW/L。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是在保持改型的491汽油機原有生產線最小改
動的前提下，提供一種提高發動機功率、降低油耗、改善排放性能的汽油機。 為了實現上述目的，本實用新型提供了一種汽油機，包括曲柄活塞連桿機構、配氣
機構、進排氣系統、冷卻系統、潤滑系統、電控系統和點火系統，所述進排氣系統包括電子節
氣門、進氣歧管和排氣歧管，其中，所述進排氣系統還包括與所述排氣歧管連接的廢氣渦輪
增壓器，所述排氣歧管與所述廢氣渦輪增壓器為分體式結構，所述進氣歧管和所述排氣歧
管與所述廢氣渦輪增壓器適配。 上述的汽油機，其中，所述冷卻系統設置有用于調整發動機和整車冷卻系統工作 循環平衡的旁路，所述的旁路包括 機冷器，設置在所述潤滑系統的機油濾清器上； 冷卻系統進水管，其上分別設置有機冷器進水口和機冷器回水口 ； 機冷器進水管，其一端與所述機冷器進水口連接，所述機冷器進水管另一端與所
述機冷器連接； 機冷器回水管，其一端與所述機冷器回水口連接，所述機冷器回水管另一端與所 述機冷器連接。 上述的汽油機，其中，所述的配氣機構包括用于相位調節的正時傳動機構，所述正
時傳動機構為二級鏈傳動帶雙頂置凸輪軸、四氣門和液壓自動張緊器結構。 上述的汽油機，其中，所述正時傳動機構的二級鏈傳動中的一級傳動鏈條為單排
滾子鏈；所述正時傳動機構的二級鏈傳動中的二級傳動鏈條為單排套筒鏈。 上述的汽油機，其中，所述電控系統中設置有大氣壓力傳感器，所述電控系統與所述廢氣渦輪增壓器的放氣閥及所述電子節氣門適配。 上述的汽油機，其中，所述點火系統的發動機設置有用于提供轉向助力的真空泵。 上述的汽油機，其中，所述潤滑系統還設置有活塞冷卻噴嘴。 上述的汽油機，其中，所述曲柄活塞連桿機構的氣缸蓋采用中等滾流式氣道，屋脊 型燃燒室，燃燒室容積為40 45毫升。 上述的汽油機，其中，所述曲柄活塞連桿機構的活塞頂部采用避閥坑結構，頂部向 下凹陷，活塞頭部燃燒室容積為16 21毫升。 上述的汽油機，其中，所述曲柄活塞連桿機構的氣缸蓋的進排氣門夾角按中心線 對稱分布，與中心線夾角為18° 。 本實用新型的有益功效在于 1、采用廢氣渦輪增壓器和中冷器并重新設計進排氣系統，極大地提高了充氣效 率，動力性有大幅增加； 2、氣缸蓋采用中等滾流式氣道，屋脊型燃燒室，單缸4氣門，最大限度提高充氣效 率，提高性能指標； 3、采用廢氣渦輪增壓器可以充分利用廢氣的能量做功，來實現進氣壓縮，提高了
單位質量燃料消耗的能量利用率，改善燃油經濟性和改善排放，起到節能的效果； 4、采用升級的ECU系統和進氣帶有相位調節機構，可以匹配增壓器放氣閥，可以
精確控制增壓器放氣閥的工作，確保各部分負荷工況點的工作精度；ECU可以匹配電子節
氣門體，使汽油機能滿足在自動檔的車型上應用，擴展應用范圍，提升產品檔次； 5、活塞、排氣歧管等關鍵件的設計和冷卻、潤滑系統的匹配，以及采用迷宮式油氣
分離系統，保證產品工作穩定性和可靠性。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型 的限定。
[0025]圖l本實用新型結構軸測圖；圖2本實用新型結構示意圖；圖3本實用新型冷卻系統旁路結構示意圖；圖4本實用新型二級鏈傳動結構示意圖；圖5本實用新型進氣歧管結構示意圖；圖6本實用新型排氣歧管結構示意圖；圖7本實用新型氣缸蓋進、排氣門夾角結構示意圖。其中，附圖標記l氣缸體ll氣缸蓋12氣門室罩3進排氣系統31電子節氣門32進氣歧管[0039]33排氣歧管34廢氣渦輪增壓器35正時傳動機構351相位調節器352正時輪353小正時輪354曲軸正時輪355 、356張緊器357排氣鏈輪4冷卻系統41冷卻系統進水管411機冷器進水口412機冷器回水口42機冷器進水管43機冷器回水管5潤滑系統51機冷器52機油濾清器6發電機
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述 本實用新型在現有491汽油機的改進型自吸式機型上加裝廢氣渦輪增壓器34，整 車進氣系統加裝中冷器(圖未示)后，將自吸式汽油機改為增壓中冷汽油機，可以有效地提 高發動機的功率，即增加進氣量，提高單位循環的動力輸出，同時可提高整機的熱效率。本 實用新型應用廢氣渦輪增壓帶中冷技術后，升功率超過了60kW/L，可以完全替代匹配3.5 噸輕型車的2. 4升以下的自車型，符合新動力小型化、輕質量、高性能和低油耗的特點要 求。因中冷器為整車部件，故不在此說明書中描述。下面僅對本實用新型改進之處做詳細 介紹 參見圖1及圖2，圖1為本實用新型結構軸測圖，圖2為本實用新型結構示意圖，本 實用新型的汽油機，采用廢氣渦輪增壓帶中冷的技術和進氣帶有相位調節機構；排氣歧管 33結構采用4-1形(參見圖6，圖6為本實用新型排氣歧管結構示意圖)，用高鎳材料，耐溫 達到95(TC;進排氣系統結構與增壓器相匹配；曲柄活塞連桿機構(圖未示)采用耐高壓和 高溫設計，并增加冷卻噴嘴；排氣門采用耐高溫設計，氣門彈簧采用耐高壓設計(圖未示)； 正時傳動采用二級鏈傳動帶雙頂置凸輪軸、四氣門和液壓自動張緊器的結構(參見圖4，圖 4為本實用新型二級鏈傳動結構示意圖)；采用迷宮式油氣分離裝置；采用升級的ECU(電 子控制單元)系統，內置大氣壓力傳感器，可匹配電子節氣門體和增壓器放氣閥，可用于帶 自動變速器的車型；采用帶機冷器的潤滑系統和帶旁路的冷卻系統(參見圖3，圖3為本實 用新型冷卻系統旁路結構示意圖)；采用帶真空泵的發電機結構；增加活塞冷卻噴嘴等專用結構。 廢氣渦輪增壓器34與排氣歧管33為分體式結構，進氣歧管32重新設計(參見圖5，圖5為本實用新型進氣歧管結構示意圖)，與廢氣渦輪增壓器34相適配；廢氣渦輪增壓器34結合中冷器，并與進、排氣系統相配合是保證產品性能提升的關鍵。[0062] 正時傳動機構35采用二級鏈傳動，參見圖4，曲軸正時輪354通過一級鏈條與正時輪352相連，正時輪352與小正時輪353固定在中間軸上，兩者無相對運動，小正時輪353帶動二級鏈條，通過鏈條與進氣凸輪軸上的相位調節器351和排氣凸輪軸上的排氣鏈輪357相連，相位調節器351和排氣鏈輪357帶動進、排氣凸輪軸旋轉，驅動進、排氣門運動，實現換氣；配氣正時傳動設置了張緊器355、356，本實施例中，二級正時傳動機構的一級傳動中，曲軸鏈輪齒數為18齒，中間鏈輪齒數為36齒，一級傳動鏈條采用單排滾子鏈；二級傳動中，中間軸鏈輪齒數為34齒，進排氣凸輪軸鏈輪齒數均為34齒，二級傳動鏈條為單排套筒鏈。由于進氣系統采用了可變正時機構，提高了低速段扭矩，增加了高速段功率。[0063] 參見圖3，冷卻系統4新設計了旁路，增加了機冷器51，在冷卻系統進水管41上設置了機冷器進水口 411、機冷器回水口 412，增加了機冷器進水管42和機冷器回水管43，機冷器進水管42 —端與機冷器進水口 411連接，另一端與機冷器51連接；機冷器回水管43一端與機冷器回水口 412連接，另一端與機冷器51連接。該旁路為機冷器51供水，同時可調節整個冷卻系統各處的循環能力分配，平衡發動機和整車冷卻系統的循環能力，保證冷卻效果。 潤滑系統5采用帶機冷器51的機油濾清器52，并有專用的活塞冷卻噴嘴。發電機6帶真空泵，以提供轉向助力。氣門室罩12帶迷宮式油氣分離裝置(圖未示)，可以完全滿足廢氣渦輪增壓器34油氣分離的需求。電控系統ECU可以匹配電子節氣門體3，滿足自動檔車型。 氣缸蓋11采用中等滾流式氣道，屋脊型燃燒室，燃燒室容積為40 45毫升，本實施例最佳為42. 36毫升；活塞頂部采用避閥坑結構，頂部向下凹陷，活塞頭部燃燒室容積為16 21毫升，本實施例最佳為1S.7毫升；單缸4氣門，進、排氣門與氣缸中心線的夾角為18° (參見圖7，圖7為本實用新型氣缸蓋進、排氣門夾角結構示意圖)。[0066] 綜上，本實用新型在保持缸體、缸蓋等主要結構不變的情況下，對增壓器、進排氣系統、活塞連桿機構、氣門系、冷卻系統、潤滑系統、燃油系統和電控系統等進行了重新設計增加廢氣渦輪增壓器和中冷器，進排氣系統重新設計；進氣正時帶有相位調節機構；活塞連桿機構采用耐高壓和高溫設計，并增加冷卻噴嘴；排氣門采用耐高溫設計，氣門彈簧采用耐高壓設計；采用迷宮式油氣分離系統；正時傳動采用二級鏈傳動帶雙頂置凸輪軸、四氣門和液壓自動張緊器的結構；重新設計冷卻系統，保障可靠性；增加機冷器，增加油底殼機油容量，重新設計潤滑系統；電控系統換代升級，可匹配電子節氣門體和增壓器放氣閥。本實用新型有效地提高了發動機的功率，即增加進氣量，提高單位循環的動力輸出，同時提高了整機的熱效率，具有如下有益效果 1、采用廢氣渦輪增壓器和中冷器并重新設計進排氣系統，極大地提高了充氣效率，動力性有大幅增加； 2、氣缸蓋采用中等滾流式氣道，屋脊型燃燒室，單缸4氣門，最大限度提高充氣效率，提高性能指標；[0069] 3、采用廢氣渦輪增壓器可以充分利用廢氣的能量做功，來實現進氣壓縮，提高了
單位質量燃料消耗的能量利用率，改善燃油經濟性和改善排放，起到節能的效果； 4、采用升級的ECU系統和進氣帶有相位調節機構，可以匹配增壓器放氣閥，可以
精確控制增壓器放氣閥的工作，確保各部分負荷工況點的工作精度；ECU可以匹配電子節
氣門體，使汽油機能滿足在自動檔的車型上應用，擴展應用范圍，提升產品檔次； 5、活塞、排氣歧管等關鍵件的設計和冷卻、潤滑系統的匹配，以及采用迷宮式油氣
分離系統，保證產品工作穩定性和可靠性。 當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的 情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些 相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求一種汽油機，包括曲柄活塞連桿機構、配氣機構、進排氣系統、冷卻系統、潤滑系統、電控系統和點火系統，所述進排氣系統包括電子節氣門、進氣歧管和排氣歧管，其特征在于，所述進排氣系統還包括與所述排氣歧管連接的廢氣渦輪增壓器，所述排氣歧管與所述廢氣渦輪增壓器為分體式結構，所述進氣歧管和所述排氣歧管與所述廢氣渦輪增壓器適配。
2. 如權利要求1所述的汽油機，其特征在于，所述冷卻系統設置有用于調整發動機和 整車冷卻系統工作循環平衡的旁路，所述的旁路包括機冷器，設置在所述潤滑系統的機油濾清器上； 冷卻系統進水管，其上分別設置有機冷器進水口和機冷器回水口 ；機冷器進水管，其一端與所述機冷器進水口連接，所述機冷器進水管另一端與所述機 冷器連接；機冷器回水管，其一端與所述機冷器回水口連接，所述機冷器回水管另一端與所述機 冷器連接。
3. 如權利要求1或2所述的汽油機，其特征在于，所述的配氣機構包括用于相位調節的 正時傳動機構，所述正時傳動機構為二級鏈傳動帶雙頂置凸輪軸、四氣門和液壓自動張緊 器結構。
4. 如權利要求3所述的汽油機，其特征在于，所述正時傳動機構的二級鏈傳動中的一 級傳動鏈條為單排滾子鏈；所述正時傳動機構的二級鏈傳動中的二級傳動鏈條為單排套筒 鏈。
5. 如權利要求1或2所述的汽油機，其特征在于，所述電控系統中設置有大氣壓力傳感 器，所述電控系統與所述廢氣渦輪增壓器的放氣閥及所述電子節氣門適配。
6. 如權利要求1或2所述的汽油機，其特征在于，所述點火系統的發動機設置有用于提 供轉向助力的真空泵。
7. 如權利要求1或2所述的汽油機，其特征在于，所述潤滑系統還設置有活塞冷卻噴嘴。
8. 如權利要求1或2所述的汽油機，其特征在于，所述曲柄活塞連桿機構的氣缸蓋采用 中等滾流式氣道，屋脊型燃燒室，燃燒室容積為40 45毫升。
9. 如權利要求1或2所述的汽油機，其特征在于，所述曲柄活塞連桿機構的活塞頂部采 用避閥坑結構，頂部向下凹陷，活塞頭部燃燒室容積為16 21毫升。
10. 如權利要求1或2所述的汽油機，其特征在于，所述曲柄活塞連桿機構的氣缸蓋的 進排氣門夾角按中心線對稱分布，與中心線夾角為18° 。
專利摘要一種汽油機，是在491汽油機基礎上改型的增壓中冷汽油機，包括曲柄活塞連桿機構、配氣機構、進排氣系統、冷卻系統、潤滑系統、電控系統和點火系統，進排氣系統包括電子節氣門、進氣歧管和排氣歧管以及與排氣歧管連接的廢氣渦輪增壓器，進氣歧管和排氣歧管與廢氣渦輪增壓器適配，排氣歧管與廢氣渦輪增壓器為分體式結構。其正時傳動機構為二級鏈傳動帶雙頂置凸輪軸、四氣門和液壓自動張緊器結構，潤滑系統設置有機冷器，冷卻系統設置有用于調整發動機和整車冷卻系統工作循環平衡的旁路，發動機設置有用于提供轉向助力的真空泵，氣門罩室內連接有迷宮式油氣分離裝置。本實用新型提高了發動機功率、降低了油耗、改善了排放性能。
文檔編號F02B37/00GK201461072SQ200920110580
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月31日 優先權日2009年7月31日
發明者丁立輝, 何定, 劉永亮, 孫安朝, 張艷青, 方明壯, 李倩, 李剛, 李媛媛, 李彪, 李曉飛, 楊帆, 楊穎 , 武鳳榮, 潘明軍, 燕重哲, 王力軍, 胡國銳, 蘇方旭, 蒙貝貝, 蔡繼春, 賈盛軍, 趙艷丹, 陸子平, 韓曉晰, 馬偉, 馬運洪, 高歌 申請人:北汽福田汽車股份有限公司