車用渦輪增壓發(fā)動機總成的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機技術領域，尤其涉及一種車用渦輪增壓發(fā)動機總成，其特別適用于1.3L排量及以下的增壓型經(jīng)濟型或入門級中型轎車，或者用于替代應用到2.0L排量及以下采用自然吸氣的經(jīng)濟型轎車。
【背景技術】
[0002]根據(jù)中國汽車協(xié)會已經(jīng)發(fā)布的年度產(chǎn)銷信息顯示，我國繼2012年銷量首超1500萬輛之后，2013年乘用車銷量達到1792.89萬輛，同比增長15.7%?？紤]到乘用車節(jié)能對于減輕能源與環(huán)境壓力的意義非常重大，因此在此背景下，政府部門出臺了汽車燃油經(jīng)濟性法規(guī)并采取財稅激勵等措施不斷推進汽車節(jié)能工作。其中，第三階段油耗限值已于2012年7月I日開始實施，要求汽車油耗較第二階段下降20%。第四階段(2016年?2020年)油耗法規(guī)也基本明確:企業(yè)的平均油耗目標到2020年時將達到5.0L/100 km。
[0003]因此，盡管現(xiàn)有技術中已存在一些性能良好的增壓型發(fā)動機，但是考慮到未來的車型換代以及滿足上述第四階段相關法規(guī)的需求，開發(fā)具備高能效、低油耗且動力性能強的小排量發(fā)動機就顯得尤為重要。同時，應當考慮將這樣的小排量發(fā)動機的功率和扭矩設計成超越現(xiàn)有的2.0L發(fā)動機，以便為升級產(chǎn)品帶來更好的動力輸出，并且使其有能力擴展到SUV或跨界車等對于動力性能要求更高的車型應用。因此，有必要針對車用發(fā)動機在燃油消耗、摩擦動力損失、發(fā)動機氣缸充氣效率、溫度控制、振動沖擊等諸多方面進行改進設
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【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種車用渦輪增壓發(fā)動機總成，以便有效解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題以及其他方面的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]一種車用渦輪增壓發(fā)動機總成，所述車用渦輪增壓發(fā)動機總成包括:
[0007]渦輪增壓裝置，其包括驅(qū)動電機、渦輪機和廢氣旁通閥執(zhí)行器，并且被布置成與集成于發(fā)動機的缸蓋中的排氣歧管相連通，用于通過回收至少一部分廢氣能量來增強發(fā)動機的動力性能，其中所述廢氣旁通閥執(zhí)行器被設置成受控于所述驅(qū)動電機并作用于所述渦輪機，用以根據(jù)發(fā)動機的不同工況來調(diào)節(jié)所述至少一部分廢氣通過所述渦輪機的流量，從而控制所述至少一部分廢氣進入發(fā)動機的進氣壓力；
[0008]進排氣連續(xù)可變氣門正時系統(tǒng)，其包括設于發(fā)動機的凸輪軸的罩蓋上用于檢測凸輪軸位置的凸輪軸位置傳感器、以及同設于所述凸輪軸的一端的凸輪軸相位調(diào)節(jié)器和液壓控制閥，用以使得設于車輛上的控制單元根據(jù)所述凸輪軸位置傳感器以及設于車輛上的空氣流量傳感器和節(jié)氣門位置傳感器的檢測信號來輸出控制指令，以便所述液壓控制閥根據(jù)所述控制指令來操控所述凸輪軸相位調(diào)節(jié)器，從而根據(jù)發(fā)動機的不同工況來提前或推遲進排氣門的開啟或關閉時刻以提高發(fā)動機氣缸的充氣效率；并且
[0009]所述凸輪軸上裝設置有滾動軸承，用以通過所述滾動軸承來承載所述進排氣連續(xù)可變氣門正時系統(tǒng)和氣門彈簧力作用下的徑向力，以便降低摩擦損失。
[0010]在上述的車用渦輪增壓發(fā)動機總成中，可選地，所述車用渦輪增壓發(fā)動機總成中設置有雙質(zhì)量飛輪和單平衡軸，并且所述單平衡軸被設置成與發(fā)動機的曲軸相平行并且與其轉(zhuǎn)速相等而轉(zhuǎn)向相反。
[0011]在上述的車用渦輪增壓發(fā)動機總成中，可選地，所述發(fā)動機具有:
[0012]燃燒室，其被構(gòu)造成屋脊形狀并且設置有進氣擠氣面，用以使得進入所述燃燒室的氣流在發(fā)動機運行至壓縮上止點時形成擠流運動和湍流運動；
[0013]進氣裝置，其設置于發(fā)動機的進氣側(cè)并且設置有導流部，所述導流部被構(gòu)造成具有曲面形狀和縮口形狀，以使得氣流在進入所述燃燒室時形成滾流運動；以及
[0014]進氣控制裝置，其設置于所述燃燒室與所述進氣裝置之間，并且與所述進氣裝置相配合形成導流面以引導氣流進入所述燃燒室。
[0015]在上述的車用渦輪增壓發(fā)動機總成中，可選地，所述進氣裝置被構(gòu)造成具有分叉結(jié)構(gòu)，并且所述車用渦輪增壓發(fā)動機總成中設置有進氣道燃料噴射裝置，其包括:
[0016]燃油分配管，其裝設于發(fā)動機的缸蓋上，并且所述缸蓋上對應于發(fā)動機的每個汽缸設置有至少兩個用于輸送氣流的進氣道以及相對應的至少兩個進氣門；
[0017]噴油器，其與所述燃油分配管相連通，并裝設于所述分叉結(jié)構(gòu)中的每一個分叉上并且位于進氣道靠近與其相對應的進氣門處；以及
[0018]發(fā)動機運行狀態(tài)傳感器，其被布置成用于檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷并將其發(fā)送至發(fā)動機控制器，以便所述發(fā)動機控制器由此控制所述噴油器的工作狀態(tài)。
[0019]在上述的車用渦輪增壓發(fā)動機總成中，可選地，發(fā)動機的負荷包括第一負荷區(qū)域和第二負荷區(qū)域，并且發(fā)動機處于第二負荷區(qū)域的負荷大于其處于第一負荷區(qū)域的負荷，其中當發(fā)動機處于第一負荷區(qū)域時，在發(fā)動機以怠速或低于1200轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速行駛的工況下，所述發(fā)動機控制器控制對應于每個汽缸的至少一個噴油器關閉；當發(fā)動機處于第二負荷區(qū)域時，在發(fā)動機以怠速或低于2400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速行駛的工況下，所述發(fā)動機控制器控制對應于每個汽缸的全部噴油器同時打開，以便向所述進氣道同時噴油。
[0020]在上述的車用渦輪增壓發(fā)動機總成中，可選地，在所述燃燒室的頂部設置有點火裝置，并且所述點火裝置被布置成相對于所述燃燒室的縱向?qū)ΨQ中心線向發(fā)動機的排氣側(cè)偏置。
[0021]在上述的車用渦輪增壓發(fā)動機總成中，可選地，所述車用渦輪增壓發(fā)動機總成中設置有可變排量機油泵，其被布置在發(fā)動機的油底殼中并由發(fā)動機的曲軸鏈輪驅(qū)動，用以根據(jù)發(fā)動機的不同工況來調(diào)節(jié)車輛上潤滑系統(tǒng)的機油壓力。
[0022]在上述的車用渦輪增壓發(fā)動機總成中，可選地，所述車用渦輪增壓發(fā)動機總成中設置有具有單葉片的機械式真空泵，其被設置成通過所述凸輪軸驅(qū)動，用以車輛提供真空制動助力。
[0023]在上述的車用渦輪增壓發(fā)動機總成中，可選地，所述發(fā)動機設置有橫流式缸蓋冷卻水套，其包括相互連通的上層水套和下層水套，其中發(fā)動機冷卻液從缸體的進氣側(cè)水套向上流入缸蓋的進氣側(cè)水套后，分別經(jīng)由所述上層水套和下層水套分為上、下兩層均橫向流向排氣側(cè)，最后在所述排氣歧管上方的出水口匯集后流出。
[0024]在上述的車用渦輪增壓發(fā)動機總成中，可選地，所述車用渦輪增壓發(fā)動機總成中設置有單獨用于控制發(fā)動機的缸體水溫的節(jié)溫器。
[0025]在本實用新型的車用渦輪增壓發(fā)動機總成中，它在全新架構(gòu)基礎上進行了多種創(chuàng)新性設計，例如包括電機驅(qū)動式廢氣渦輪增壓器、進排氣連續(xù)可變氣門正時、單缸雙噴油器、缸體和缸蓋分離式冷卻系統(tǒng)、電磁閥控制式兩級可變排量機油泵、低摩擦凸輪軸、獨立點火模塊、雙質(zhì)量飛輪和單平衡軸結(jié)構(gòu)等，由此能夠顯著降低發(fā)動機的燃油消耗，降低渦輪增壓時的泵氣損失，減少工作部件之間的摩擦損耗，提高發(fā)動機的怠速穩(wěn)定性、改善NVH性能并且避免發(fā)動機在大負荷工況下出現(xiàn)爆震傾向，并且特別是通過優(yōu)化燃燒室構(gòu)造并采用獨立的點火模塊和電子節(jié)氣門控制，可以顯著降低油耗并且提高發(fā)動機的瞬態(tài)動力響應。根據(jù)測試表明，采用本實用新型的車用渦輪增壓發(fā)動機總成可以使得部分負荷比油耗小于370g/kwhi2000rpm, 2bar，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速從1700rpm到4400rpm都能保持平順的220NM的大扭矩輸出，從而不僅符合國家各項環(huán)保節(jié)能政策的要求，而且達到了國內(nèi)領先國際一流的經(jīng)濟型發(fā)動機水平。因此，本實用新型的車用渦輪增壓發(fā)動機總成特別適合于滿足小排量車型的應用要求，例如將其應用到1.3L排量及以下的增壓型經(jīng)濟型或入門級中型轎車，或者用來替代應用到2.0L排量及以下采用自然吸氣的經(jīng)濟型轎車。
【附圖說明】
[0026]以下將結(jié)合附圖和實施例來對本實用新型的技術方案作進一步的詳細描述，但是應當知道，附圖僅是為解釋目的而設計的，因此不作為本實用新型范圍的限定。此外，除非特別指出，附圖僅是意在概念性地表示所描述對象的組成或構(gòu)造并且可能進行了夸張性顯示，并且附圖也不必依照比例進行繪制。
[0027]圖1和圖2分別從兩個不同視角并且在整體上顯示出了根據(jù)本