專利名稱：一種具有渦輪增壓的汽油發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽油發(fā)動機，尤其涉及一種應用于轎車上的具有渦輪增壓的
汽油發(fā)動機。
背景技術：
汽油發(fā)動機將汽油的化學能轉化為動能來驅動汽車，最簡單的辦法是通過在發(fā)動機內部燃燒汽油來獲得動能，其通常由曲柄連桿機構，配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系等幾大構件組成。其中，曲柄連桿機構是發(fā)動機實現工作循環(huán)，完成能量轉換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在做功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內作直線運動，通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。 配氣機構的功用是根據發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內排出，實現換氣過程。配氣機構大多采用頂置氣門式配氣機構。 汽油機燃料供給系的功用是根據發(fā)動機的要求，配制出一定數量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內排出到大氣中去； 潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。 冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節(jié)溫器等組成。 在汽油機中，氣缸內的可燃混合氣是電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內。能夠按時在火花塞電極間產生電火花的全部設備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。[0008] 要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復運動，氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉，發(fā)動機才能自行運轉，工作循環(huán)才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系。 在發(fā)動機中，其核心部件是氣缸，然而目前3缸的汽油發(fā)動機的氣缸直徑為68. 5mm，排量為796mL，最高轉速為5500r/min，缸體通常為灰鐵鑄造，并且每個燃燒室的氣門數為2個，頂置單凸輪軸結構。采用上述結構的汽油發(fā)動機通常長度、高度尺寸較大，重量較重，因此，不宜應用在微型汽車上，且發(fā)動機轉速難以再度提升，功率只能在30kW左右徘徊，廢氣的排放也難以達到更高的要求。因此需要增加發(fā)動機的進氣壓力，加快發(fā)動機的燃料的燃燒，使其燃燒更加充分，從而提高發(fā)動機的輸出功率，降低尾氣排放。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種體積較小、轉速及輸出功率較高的具有
渦輪增壓的汽油發(fā)動機。
本實用新型可以通過以下技術方案得以實施一種具有渦輪增壓的汽油發(fā)動機，
包括缸體、缸套、進氣門、火花塞孔、排氣門、燃燒室、曲軸、連桿、活塞、進氣歧管、排氣歧管、
渦輪增壓裝置，所述的缸體上設置有缸蓋，它還包括設置在所述的缸蓋上方的雙凸輪軸調
整氣門正時結構，所述的雙凸輪軸調整氣門正時結構通過正時鏈將進氣凸輪軸、排氣凸輪
軸和曲軸相傳動連接，所述的雙凸輪軸調整氣門正時結構用于連續(xù)可變地調整燃燒室的進
氣門和排氣門的開啟時刻，所述的進氣歧管為一體式結構，所述的排氣歧管上設置有三元
催化裝置，所述的渦輪增壓裝置包括渦輪室和增壓器，所述的渦輪室的進氣口與發(fā)動機的
排氣歧管相連接，所述的增壓器的排氣口經中冷器與發(fā)動機的進氣歧管相連接，中冷器將
渦輪增壓裝置排出的壓縮熱空氣制冷后進入發(fā)動機的進氣歧管進行做功。 所述的進氣歧管為高分子塑料一體制成，所述的排氣歧管為不銹鋼材料制成。 所述的缸體為鋁合金材料制成，所述的缸套為鑄鐵材料制成，所述的缸套與所述
的缸體緊密配合設置。 所述的燃燒室具有兩個進氣門和兩個排氣門，且所述的火花塞孔位于進氣門與排 氣門的中心。 本實用新型與已有技術相比具有如下優(yōu)點 首先，由于本實用新型設置有渦輪增壓裝置，能夠增加發(fā)動機的進氣壓力，加快發(fā) 動機的燃料的燃燒，使其燃燒更加充分，從而提高發(fā)動機的輸出功率，降低尾氣排放。 其次，本實用新型具有頂置的雙凸輪軸可變氣門正時結構，使得進氣門和排氣門 能夠更好的根據發(fā)動機需要進行調節(jié)，能夠提高燃料利用率及發(fā)動機的轉速和輸出功率。 并且，在排氣歧管上設置了三元催化裝置，能夠大大降低一氧化碳、碳氫化合物和氮化物等 有害氣體的排放，實現綠色環(huán)保。 再次，本實用新型大量引進塑料材質零部件，進氣歧管由振動摩擦焊的工藝制成 的，使得進氣歧管的內壁均勻光滑，從而代替了原來內壁粗糙的鑄鋁材質進氣歧管，并且進 氣歧管的重量大大減輕，加大進氣量，提高燃燒效率。 第四，本實用新型對氣缸體結構進行了優(yōu)化，減小了缸徑和行程，從而減小發(fā)動機 排量，縮小了發(fā)動機的長度、寬度，降低了發(fā)動機的高度。并且采用鋁合金的缸體和鑄鐵缸 套，大大減輕了發(fā)動機的重量，加快發(fā)動機的散熱。這些將使發(fā)動機在整車布置中更加方 便，具有更好的柔性。 第五，將燃燒室的氣門數改為兩個進氣門兩個排氣門，加快了進氣和排氣的速度， 加大了進氣量，能夠達到提升發(fā)動機轉速及增大輸出功率的目的。并且將火花塞孔置于中 心，使火花在混合氣中心產生，能夠加快燃燒速度、提高燃燒效率。

附圖1為本實用新型的缸體、缸套剖視結構示意圖；[0022] 附圖2為本實用新型的燃燒室四氣門結構示意圖； 附圖3為本實用新型的頂置雙凸輪軸可變氣門正時結構示意圖； 附圖4為本實用新型的結構立體示意圖； 附圖5為本實用新型的結構示意圖； 其中 1、缸體；2、缸套；3、進氣門；4、火花塞孔；5、排氣門；6、正時鏈；7、進氣凸輪軸；8、 燃燒室；9、曲軸；10、連桿；11、活塞；12、排氣凸輪軸；13 、雙凸輪調整氣門正時結構；14、進 氣歧管；15、排氣歧管；16、三元催化裝置；17、缸蓋；18、渦輪增壓裝置；19、渦輪室；20、增
壓器；21、潤滑機構；22、中冷器。
具體實施方式下面將結合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施方案進行詳細說明 如附圖1至附圖3所示，一種具有渦輪增壓的汽油發(fā)動機，包括缸體1、缸套2、進 氣門3、火花塞孔4、排氣門5、燃燒室8、曲軸9、連桿10、活塞11、進氣歧管14、排氣歧管15、 渦輪增壓裝置18。 眾所周知，發(fā)動機是靠燃料在汽缸內燃燒作功來產生功率的，由于輸入的燃料量
受到吸入汽缸內空氣量的限制，因此發(fā)動機所產生的功率也會受到限制，如果發(fā)動機的運
行性能已處于最佳狀態(tài)，再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料
量，從而提高燃燒作功能力。因此在目前的技術條件下，渦輪增壓器是惟一能使發(fā)動機在工 作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。 具體地說，所述的渦輪增壓裝置18包括渦輪室19和增壓器20，所述的渦輪室19 的進氣口與發(fā)動機的排氣歧管15相連接，渦輪室19的排氣口則接在排氣管上。增壓器20 的進氣口與空氣濾清器管道相連接，所述的增壓器20的排氣口經中冷器22與發(fā)動機的進 氣歧管14相連接。中冷器22用于將渦輪增壓裝置18排出的壓縮熱空氣制冷后由進氣歧 管14進入發(fā)動機內進行做功。 增壓器20將新鮮空氣制成壓縮空氣后并經中冷器22冷卻后由進氣歧管14進入 發(fā)動機內做功。發(fā)動機做功后排出的氣體經渦輪室19再經排氣管排出廢氣，渦輪增壓裝置 18還具有潤滑機構21。渦輪增壓裝置18的主要作用是增加發(fā)動機的進氣壓力，加快發(fā)動 機的燃料的燃燒，使其燃燒更加充分，從而提高發(fā)動機的輸出功率，降低尾氣排放。 所述的缸體1上設置有缸蓋17，它還包括設置在所述的缸蓋17上方的雙凸輪軸調 整氣門正時結構13，所述的雙凸輪軸調整氣門正時結構13通過正時鏈6將進氣凸輪軸7、 排氣凸輪軸12和曲軸9相傳動連接，曲軸9通過正時鏈6首先驅動排氣凸輪軸12，排氣凸 輪軸12通過正時鏈6驅動進氣凸輪軸12。 所述的雙凸輪軸調整氣門正時結構13能夠連續(xù)可變地調整燃燒室8的進氣門3 和排氣門5的開啟時刻，使得進氣門3和排氣門5能夠更好的根據發(fā)動機需要進行調節(jié)氣 門大小，能夠提高燃料利用率及發(fā)動機的轉速和輸出功率，發(fā)動機的輸出功率可達40. 5kW 以上。 所述的進氣歧管14為高分子塑料制成的一體式結構，具體地說，進氣歧管由振動 摩擦焊的工藝制成的，使得進氣歧管的內壁均勻光滑，從而代替了原來內壁粗糙的鑄鋁材質進氣歧管，使得進氣歧管的重量大大減輕，加大進氣量，提高燃燒效率。 所述的排氣歧管15上設置有三元催化裝置16，三元催化裝置16的工作原理是 當高溫的汽車尾氣通過三元催化裝置時，三元催化裝置中的凈化劑將增強CO、碳氫化合物 和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化_還原化學反應，其中CO在高溫下氧化成 為無色、無毒的二氧化碳氣體；碳氫化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳；N0x還原 成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。因此能夠大大降低一 氧化碳、碳氫化合物和氮化物等有害氣體的排放，使排放可達國IV和歐IV標準，實現綠色環(huán) 保。所述的排氣歧管15為不銹鋼材料制成。 另外，本實用新型還對氣缸體結構進行了優(yōu)化，減小了缸徑和行程，將發(fā)動機缸體 上的氣缸孔直徑改進為68. 5mm，采用沖程為50 70mm，減小排量至650 700mL。從而減 小了發(fā)動機排量，縮小了發(fā)動機的長度、寬度，降低了發(fā)動機的高度，使發(fā)動機更加緊湊。同 時降低了油耗，提升發(fā)動機的轉速至6500r/min，甚至可達7000r/min，降低了尾氣排放，排 放可達國IV和歐IV標準。 所述的缸套2與所述的缸體1緊密配合設置。所述的缸體1為鋁合金材料制成，
所述的缸套2為鑄鐵材料制成，大大減輕了發(fā)動機的重量，同時降低了油耗，加快發(fā)動機的
散熱。這些將使發(fā)動機應用在整車布置中更加方便，具有更好的柔性。 所述的燃燒室8具有兩個進氣門3和兩個排氣門5，加快了進氣和排氣的速度，加
大了進氣量，能夠達到提升發(fā)動機轉速及增大輸出功率的目的。并且所述的火花塞孔4位
于進氣門3與排氣門5的中心，使火花在混合氣中心產生，能夠加快燃燒速度、提高燃燒效率。 上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此領域技 術的人士能夠了解本實用新型的內容并加以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范 圍，凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范 圍內。
權利要求一種具有渦輪增壓的汽油發(fā)動機，包括缸體(1)、缸套(2)、進氣門(3)、火花塞孔(4)、排氣門(5)、燃燒室(8)、曲軸(9)、連桿(10)、活塞(11)、進氣歧管(14)、排氣歧管(15)、渦輪增壓裝置(18)，所述的缸體(1)上設置有缸蓋(17)，其特征在于它還包括設置在所述的缸蓋(17)上方的雙凸輪軸調整氣門正時結構(13)，所述的雙凸輪軸調整氣門正時結構(13)通過正時鏈(6)將進氣凸輪軸(7)、排氣凸輪軸(12)和曲軸(9)相傳動連接，所述的雙凸輪軸調整氣門正時結構(13)用于連續(xù)可變地調整燃燒室(8)的進氣門(3)和排氣門(5)的開啟時刻，所述的進氣歧管(14)為一體式結構，所述的排氣歧管(15)上設置有三元催化裝置(16)，所述的渦輪增壓裝置(18)包括渦輪室(19)和增壓器(20)，所述的渦輪室(19)的進氣口與發(fā)動機的排氣歧管(15)相連接，所述的增壓器(20)的排氣口經中冷器(22)與發(fā)動機的進氣歧管(14)相連接。
2. 根據權利要求1所述的一種具有渦輪增壓的汽油發(fā)動機，其特征在于所述的進氣 歧管(14)為高分子塑料一體制成，所述的排氣歧管(15)為不銹鋼材料制成。
3. 根據權利要求1所述的一種具有渦輪增壓的汽油發(fā)動機，其特征在于所述的缸體 (1)為鋁合金材料制成，所述的缸套(2)為鑄鐵材料制成，所述的缸套(2)與所述的缸體 (1)緊密配合設置。
4. 根據權利要求1所述的一種具有渦輪增壓的汽油發(fā)動機，其特征在于所述的燃燒 室(8)具有兩個進氣門(3)和兩個排氣門(5)，且所述的火花塞孔(4)位于進氣門(3)與排 氣門(5)的中心。
專利摘要一種具有渦輪增壓的汽油發(fā)動機，包括缸體、缸套、進氣門、火花塞孔、排氣門、燃燒室、曲軸、連桿、活塞、進氣歧管、排氣歧管、渦輪增壓裝置，它還包括設置在所述的缸蓋上方的雙凸輪軸調整氣門正時結構，雙凸輪軸調整氣門正時結構通過正時鏈將進氣凸輪軸、排氣凸輪軸和曲軸相傳動連接，所述的雙凸輪軸調整氣門正時結構用于連續(xù)可變地調整燃燒室的進氣門和排氣門的開啟時刻，能夠提高燃料利用率及發(fā)動機的轉速和輸出功率。渦輪增壓裝置能夠增加發(fā)動機的進氣壓力，加快發(fā)動機的燃料的燃燒，使其燃燒更加充分，從而提高發(fā)動機的輸出功率，降低尾氣排放。排氣歧管上設置三元催化裝置，能夠降低有害氣體的排放。
文檔編號F02M35/104GK201539303SQ200920185780
公開日2010年8月4日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權日2009年7月8日
發(fā)明者權耀平 申請人:蘇州益方動力機械有限公司