專利名稱：渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
在國家節(jié)能減排政策和能源危機(jī)及環(huán)境保護(hù)等因素的影響下，作為有效降低汽車 油耗、改善汽車尾氣排放污染，在節(jié)能減排的同時(shí)又提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，這一舉兩得的 技術(shù)一渦輪增壓技術(shù)逐漸被廣大消費(fèi)者所接受，所以，開發(fā)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)已勢在必行。 為對應(yīng)快速增長的中國汽車市場需求，提高公司產(chǎn)品的商品性，開發(fā)了高性能、低油耗、低 污染的2. O升渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用活塞冷卻機(jī)油噴嘴、三層氣缸墊結(jié)構(gòu)、增加氣門耐 磨性能的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括有由氣缸體、氣缸蓋，曲軸、曲軸減震皮帶輪、 活塞、活塞銷、活塞環(huán)、連桿總成組成的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)；由凸輪軸、進(jìn)排氣門、機(jī)油控制閥、正時(shí) 齒帶及皮帶輪、曲軸減震皮帶輪、挺柱、氣門彈簧、氣門彈簧鎖夾、氣門彈簧上、下座，氣門油 封組成的配氣系統(tǒng)；由進(jìn)氣歧管總成、鑄鐵排氣歧管、渦輪增壓器、氣壓機(jī)進(jìn)、出接口、增壓 器水管組件、增壓器潤滑油管、回油管組件組成的進(jìn)、排氣系統(tǒng)；由進(jìn)水接口、水泵、皮帶輪 組件、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋中的水套、節(jié)溫器、出水管組成的冷卻系統(tǒng)；由油底殼、機(jī)油集濾器、 機(jī)油泵殼組件、機(jī)油濾清器和機(jī)體中的油道組成的潤滑系統(tǒng)；由火花塞、點(diǎn)火線圈、發(fā)電機(jī) 組成的點(diǎn)火系統(tǒng)；由曲軸角度傳感器、凸輪軸位置傳感器、燃油分配管總成、電子節(jié)氣門、爆 震傳感器、進(jìn)氣溫度壓力傳感器、水溫傳感器組成的電噴系統(tǒng)以及包括搖臂罩蓋組成的曲 軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)和由碳罐電磁閥及連接管路組成的燃油蒸發(fā)凈化系統(tǒng)；其特征是采用 電子節(jié)氣門，并且在搖臂罩蓋上方安裝有控制渦輪和曲軸箱之間壓差的P. W.M閥；發(fā)動(dòng)機(jī) 缸蓋和缸體的安裝處的氣缸墊采用三層金屬結(jié)構(gòu)；點(diǎn)火線圈采用筆式點(diǎn)火線圈，各缸獨(dú)立 點(diǎn)火；在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣側(cè)安裝一廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)；進(jìn)氣歧管采用穩(wěn)壓腔形式，穩(wěn)壓腔在進(jìn) 氣歧管氣道上方；采用鑄鐵排氣歧管，且排氣歧管墊中的氣道孔四周涂有密封銀漿；在排 氣歧管下方安裝有用于支撐排氣系統(tǒng)和增壓系統(tǒng)的排氣歧管支架；發(fā)電機(jī)采用較在普遍的 90安培發(fā)電機(jī)電流更大的120安培發(fā)電機(jī)；在歧管墊排氣口的環(huán)形邊沿處中間層不銹鋼鋼 板的兩側(cè)分別設(shè)置有一帶有縫隙結(jié)構(gòu)的不銹鋼鋼板，該不銹鋼鋼板靠近環(huán)形邊沿處的端部 與歧管排氣口垂直平齊，而另一端則固定在排氣歧管墊中間層不銹鋼鋼板上；在進(jìn)氣門或 /和排氣門的錐形閥片邊沿處設(shè)置有一環(huán)形凹槽，在環(huán)形凹槽的內(nèi)部堆焊有錐體耐磨材料； 在靠近環(huán)形凹槽的氣門座工作端設(shè)置有一環(huán)形槽，在環(huán)形槽內(nèi)燒結(jié)有一層與環(huán)形凹槽相對 應(yīng)的氣門座耐磨工作端面；在主軸承蓋的下部設(shè)置有一加強(qiáng)板，該加強(qiáng)板通過安裝螺栓固 定設(shè)置在氣缸體和主軸承蓋安裝凸臺(tái)上；在加強(qiáng)板與曲軸相對應(yīng)的位置上還留有加強(qiáng)板落 油孔。
本結(jié)構(gòu)配氣系統(tǒng)采用液壓挺柱結(jié)構(gòu)。
所述的加強(qiáng)板是在氣缸體底部安裝有加強(qiáng)板，用七個(gè)加強(qiáng)板固定螺栓將加強(qiáng)板分 別固定安裝在氣缸體底面螺紋孔及相應(yīng)主軸承蓋螺紋孔內(nèi)。
本結(jié)構(gòu)的凸輪軸驅(qū)動(dòng)方式采用皮帶傳動(dòng)，并采用自動(dòng)漲緊器漲緊皮帶。
所述歧管排氣口邊沿處的縫隙結(jié)構(gòu)的長度為1. 5 3毫米，縫隙結(jié)構(gòu)的寬度為O.45 O. 7毫米?？拷绻芘艢饪诃h(huán)形邊沿處的不銹鋼鋼板外表面上還涂有鋁銀漿耐熱涂 層，鋁銀漿耐熱涂層的寬度為3 7毫米，厚度為O. 02 O. 04毫米。
所述的錐體耐磨材料為硬質(zhì)合金，鈷基合金，鎳基合金或鈷鉻合金；所述的氣門 座耐磨工作端面的燒結(jié)材料為鑄鐵，鐵鑰合金，鐵鑰硅合金或釩硅合金。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)采用先進(jìn)的汽油機(jī)渦輪增壓技術(shù)，具有高壽命、高性能、低油耗、高 環(huán)保的性能。具體技術(shù)特點(diǎn)1.采用鑄鐵缸體及鑄鐵零部件、高集成型鋁制機(jī)油泵殼組件，壽命長；2.配氣機(jī)構(gòu)采用單缸4氣門、單頂置凸輪軸、液壓式挺柱、電子節(jié)氣門；3.采用鑄鐵氣缸體和鑄鐵氣缸套，缸套直接預(yù)鑄在氣缸體中；4.采用三層金屬結(jié)構(gòu)的氣缸墊；5.凸輪軸驅(qū)動(dòng)方式采用皮帶傳動(dòng)，并采用自動(dòng)漲緊器漲緊皮帶；6.采用漲斷連桿設(shè)計(jì)及制造技術(shù)；7.采用廢氣渦輪增壓技術(shù)；8.排放可適應(yīng)歐IV、國V;由于采用廢氣渦輪增壓技術(shù)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性得到了提高。為降低活塞的熱 負(fù)荷強(qiáng)度，采用了在氣缸體主軸承座上安裝活塞冷卻噴嘴，在一定的機(jī)油壓力下，將機(jī)油噴 射到活塞內(nèi)腔表面以冷卻活塞。由于進(jìn)氣量的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的平均有效壓力有所提高，對相 關(guān)零件機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)，可以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的提升。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單合理， 成本低，性價(jià)比高，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)主視圖結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖2是圖1中A向視圖結(jié)構(gòu)示意簡圖 圖3是圖2中C向視圖結(jié)構(gòu)示意簡圖 圖4是圖1中B向視圖結(jié)構(gòu)示意簡圖 圖5是圖2中D向視圖結(jié)構(gòu)示意簡圖 圖6是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體后端面結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖7是圖5中E向視圖結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖8是發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖9是圖8中F-F剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂罩蓋結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖11是搖臂和凸輪軸結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖12是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖13是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖14是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖15是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖16是發(fā)動(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖17是圖16中G向視圖結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖18是發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)；圖19是發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵殼安裝結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖20是發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵殼結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖21是發(fā)動(dòng)機(jī)配氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖22是曲軸減震皮帶安裝配合各零件結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖23是發(fā)動(dòng)機(jī)水泵安裝結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖24是圖23中H-H剖視結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖25是發(fā)動(dòng)機(jī)活塞結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖26是發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油標(biāo)尺結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖27是發(fā)動(dòng)機(jī)軸承安裝結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖28是圖27中I向放大結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖29是發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪輪廓結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖30是發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖31是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管墊結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖32是圖27中J-J剖視結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖33是本發(fā)明實(shí)例的性能曲線圖；圖34是本發(fā)明實(shí)例的萬有特性曲線圖。
附圖主要部分的符號(hào)說明1-正時(shí)齒帶蓋；2-凸輪軸正時(shí)齒帶輪，3-渦輪增壓器，4-曲軸，5-曲軸減震皮帶輪， 6_水泵組件，7-動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵支架，8-節(jié)氣門體，9-發(fā)電機(jī)，10-機(jī)油濾清器，11-機(jī)油濾清 器支架，12-正時(shí)齒帶，13-進(jìn)氣歧管總成，14-起動(dòng)機(jī)，15-油底殼，16-爆震傳感器，17-燃 油分配管，18-氣缸體，19-氣缸蓋，20-氣缸墊，21-水溫感應(yīng)塞，22-機(jī)油尺組件，23-搖臂 蓋組件，24-飛輪，25-電控閥，26-水管組件，27-節(jié)溫器，28-排氣歧管總成，29-機(jī)油壓力 開關(guān)，30-進(jìn)氣/壓力溫度傳感器，31-點(diǎn)火線圈，32-正時(shí)標(biāo)記，33-定位銷，34-氣正時(shí)齒 帶后蓋，35-法蘭螺栓，36-法蘭螺栓，37-張緊輪，38-設(shè)定銷，39-自動(dòng)張緊器，40-調(diào)整螺 釘，41-橡膠塞，42-張緊輪支架組件，43-正時(shí)前蓋，44-機(jī)油泵齒帶輪，45-活塞，46-第一 活塞環(huán)，47-第二活塞環(huán)，48-油環(huán)，49-連桿，50-曲軸上軸承，51-曲軸下軸承，52-曲軸止 推軸承，53-主軸承側(cè)蓋，54-水泵墊，55-法蘭螺栓，56-機(jī)油泵殼組件，57-前蓋墊，58-0型 環(huán)，59-塞蓋，60-發(fā)動(dòng)機(jī)吊環(huán)，61-搖臂“C”，62-搖臂“D”，63-活塞臂，64-搖臂軸蓋，65-凸 輪軸，66-進(jìn)氣門，67-排氣門，68-氣門彈簧，69-氣門彈簧座，70-氣門彈簧上座，71-氣門 鎖夾，72-V型皮帶，73-V型皮帶，74-發(fā)電機(jī)支架，75-動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵皮帶輪，76-水泵皮帶輪， 77-噴油器組件系統(tǒng)，78-絕緣體，79-噴油調(diào)壓器，80-油管，81-軟管夾，82-回油管，83-排 氣歧管墊，84-加強(qiáng)板，85-進(jìn)氣門座圈，86-排氣門座圈。
下面將結(jié)合附圖通過實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā) 明其中的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)力保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán) 利要求書為準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)例I由圖1 32所示，圖中的18為氣缸體、19為氣缸蓋、曲軸為4、曲軸減震皮帶輪5、活塞 45、第一活塞環(huán)46、第二活塞環(huán)47、油環(huán)48、連桿組件49、曲軸上軸承50、曲軸下軸承51、曲 軸止推軸承52、主軸承側(cè)蓋52和飛輪組件24組成的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)；由凸輪軸正時(shí)齒帶輪2、 凸輪軸65、進(jìn)氣門66、排氣門67、電控閥25、機(jī)油壓力開關(guān)29、正時(shí)齒帶12、凸輪軸V型皮 帶72、曲軸正時(shí)皮帶73、張緊輪37、設(shè)定銷38、自動(dòng)漲緊器39、調(diào)整螺釘40、橡膠塞41、張緊 輪支架組件42、氣門彈簧68、氣門彈簧鎖夾71、氣門彈簧座69、氣門彈簧上座70組成的可 變氣門正時(shí)配氣系統(tǒng)；由進(jìn)氣歧管總成13、鑄鐵排氣歧管28、渦輪增壓器3、增壓器進(jìn)水管 組件3-7、增壓器進(jìn)水管組件3-8、增壓器進(jìn)油管3-5、增壓器回油管3-3、泄壓閥3_12、膠管 組件3-14、膠管夾3-11及進(jìn)回油墊片3-10組成的進(jìn)、排氣系統(tǒng)；由水管組件26、水泵組件6、水泵墊54、機(jī)油泵殼組件56、氣缸體中的水套18-3、節(jié)溫器27、出水接管和小循環(huán)管組成 的冷卻系統(tǒng)；由油底殼15、機(jī)油泵殼組件56、機(jī)油濾清器10、機(jī)油濾清器支架11和機(jī)體中 的油道組成的潤滑系統(tǒng)；由內(nèi)部火花塞及點(diǎn)火線圈31、發(fā)電機(jī)9組成的點(diǎn)火系統(tǒng)；由燃油分 配管17、噴油器組件系統(tǒng)77、電子節(jié)氣門8、爆震傳感器16、進(jìn)氣溫度壓力傳感器30、水溫感 應(yīng)塞21組成的電噴系統(tǒng)；以及由P. C. V閥23-3、搖臂罩蓋組件23組成的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng) 系統(tǒng)；由碳罐電磁閥25及連接管路23-6組成的燃油蒸發(fā)凈化系統(tǒng)。
在鑄鐵氣缸體進(jìn)氣側(cè)安裝進(jìn)氣歧管總成13，燃油分配管17和噴油器組件系統(tǒng)77 安裝在進(jìn)氣歧管總成13上，并且在進(jìn)氣歧管13的安裝面法蘭處有燃油分配管17的噴油油 道；在正常工況時(shí)，噴油器組件系統(tǒng)77上的噴油調(diào)壓器79會(huì)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速指令(來自 電控單元ECU)控制噴油壓力，通過燃油噴嘴經(jīng)油管80進(jìn)入燃燒室內(nèi)燃燒；為防止噴油嘴處 導(dǎo)電并與少量汽油接觸，在噴油嘴處設(shè)有絕緣體78，并且為保護(hù)噴油器組件77，在燃油分 配管17上增加軟管夾81。
在排氣歧管墊83的環(huán)形邊沿處中間層不銹鋼鋼板83-02的兩側(cè)分別設(shè)置有一帶 有縫隙結(jié)構(gòu)的不銹鋼鋼板83-01及83-03，該不銹鋼鋼板靠近環(huán)形邊沿處的端部與歧管排 氣口垂直平齊，而另一端則固定在排氣歧管墊中間層不銹鋼鋼板83-02上；在進(jìn)氣門或/和 排氣門的錐形閥片邊沿處設(shè)置有一環(huán)形凹槽，在環(huán)形凹槽的內(nèi)部堆焊有錐體耐磨材料；在 靠近環(huán)形凹槽的氣門座工作端設(shè)置有一環(huán)形槽，在環(huán)形槽內(nèi)焊接有一層與環(huán)形凹槽相對應(yīng) 的氣門座耐磨工作端面；在主軸承蓋的下部設(shè)置有一加強(qiáng)板，該加強(qiáng)板通過安裝螺栓固定 設(shè)置在氣缸體和主軸承蓋安裝凸臺(tái)上；在加強(qiáng)板與曲軸相對應(yīng)的位置上還留有加強(qiáng)板落油 孔。
該發(fā)動(dòng)機(jī)排量為1. 997升，缸徑為85mm，沖程為88mm。缸體采用傳統(tǒng)鑄鐵材料，通 過低壓離心鑄造技術(shù)，將四個(gè)鋼套與缸體鑄成一個(gè)整體。在氣缸體左右側(cè)面各預(yù)留幾個(gè)螺 紋孔，便于控制壓縮機(jī)的安裝位置。
氣缸蓋19采用先進(jìn)的屋脊式燃燒室，小夾角的氣門配置，單頂置凸輪軸、四氣門的結(jié)構(gòu)型式。進(jìn)、排氣凸輪軸通過液壓挺柱驅(qū)動(dòng)氣門，并且使用搖臂和多搖臂軸及其它液 壓挺柱零件，雖然體積稍微大但畢竟配合緊密，達(dá)到很好驅(qū)動(dòng)效果。氣缸蓋與氣缸體18通 過螺栓及螺栓安裝孔18-1配合安裝，氣缸體上有用于水循環(huán)冷卻的水套18-3，圍繞燃燒室 18-2分布。起動(dòng)機(jī)14通過安裝在氣缸體端面上的蓋板孔18-4與整車變速箱相連。
在氣缸蓋的上端布置有搖臂室罩蓋23，在搖臂蓋本體23-1上安裝有四個(gè)獨(dú)立的 點(diǎn)火線圈31，分別單獨(dú)控制四個(gè)火花塞。四缸單獨(dú)點(diǎn)火，點(diǎn)火信號(hào)來自電控單元ECU。采用 筆式點(diǎn)火線圈，去掉了并列四缸的高壓線和點(diǎn)火線圈支架，減小了體積，也降低了成本。如 圖10所示，在搖臂蓋23上面，安裝有P. C. V閥23-3，曲軸箱通氣孔23_5，美化罩支撐23_2 和本2. O增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)志23-4。搖臂罩蓋下方為搖臂室空間，包括驅(qū)動(dòng)搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)的搖臂 “C”61、搖臂“D”62和活塞臂63，在搖臂前端有對搖臂起保護(hù)作用的搖臂軸蓋64，搖臂和搖 臂軸蓋共同包圍者凸輪軸65。
針對增壓發(fā)動(dòng)機(jī)惡劣工況的需要，對活塞45、連桿49及活塞銷等零件都進(jìn)行了特 殊的強(qiáng)化處理。其中，針對活塞45，調(diào)整第一活塞環(huán)46、第二活塞環(huán)47和油環(huán)48的高度； 針對連桿49，在保證其強(qiáng)度的同時(shí)也保護(hù)活塞，對其泄油孔的角度做了調(diào)整，使其偏移主泄 油孔方向，機(jī)油可以完美的噴射在活塞的裙部。為降低摩擦損失，在活塞裙部表面印刷了樹 脂涂層。
曲軸通過曲軸減震皮帶輪5和正時(shí)齒帶12以及安裝在凸輪軸上的V型皮帶72驅(qū) 動(dòng)凸輪軸。在正時(shí)齒帶12的左側(cè)布置有張緊輪37和自動(dòng)漲緊器39，右側(cè)布置有張緊輪支 架組件42，保證了正時(shí)齒帶始終處于漲緊工作狀態(tài)。電腦控制單元(ECU)根據(jù)曲軸角度傳 感器和凸輪軸位置傳感器提供的發(fā)動(dòng)機(jī)工況信號(hào)，通過控制燃油分配管17和噴油器組件 系統(tǒng)77以及曲軸箱壓力來達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)最佳工作狀況。
如圖18所示的正時(shí)齒帶(驅(qū)動(dòng)皮帶)傳動(dòng)系統(tǒng)，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)由正時(shí)齒帶12帶動(dòng) 凸輪軸正時(shí)齒帶輪2、曲軸減震皮帶輪5、機(jī)油泵齒帶輪44和張緊輪支架組件42進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。 曲軸角度傳感器和凸輪軸角度傳感器檢測電控單元ECU的信號(hào)并由ECU來控制發(fā)動(dòng)機(jī)工 況，燃燒室內(nèi)燃燒驅(qū)動(dòng)曲軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪軸65連接進(jìn)排氣門的開啟和關(guān)閉，使整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)處 于平衡的工況下。
如圖19所示機(jī)油泵殼組件56的安裝結(jié)構(gòu)，機(jī)油泵殼組件56安裝由外圍固定的前 蓋墊57、O型環(huán)58和塞蓋59共同配合完成，通過法蘭螺栓55安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體端面上，并 且在和缸體相結(jié)合處有密封墊(機(jī)油泵殼墊)。在機(jī)油泵殼組件56前面為驅(qū)動(dòng)皮帶張緊的 自動(dòng)張緊器39。機(jī)油泵殼組件位于正時(shí)齒帶的前方，是多功能零件，其上有多處發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī) 油油路18-5，保證潤滑效果。它將機(jī)油泵、潤滑油路、發(fā)動(dòng)機(jī)支架及水泵水路一體化，實(shí)現(xiàn)了 多功能。通過曲軸上的機(jī)油泵驅(qū)動(dòng)齒輪直接驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而將內(nèi)、外轉(zhuǎn)子之間腔體內(nèi)機(jī)油擠出，進(jìn)入氣缸體主油道內(nèi)，時(shí)刻保證機(jī)油供應(yīng)。
在曲軸前端布置了兩段式曲軸減震皮帶輪5，靠近發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的一段用來驅(qū)動(dòng)水泵 皮帶輪76、發(fā)電機(jī)9和空調(diào)壓縮機(jī)，外側(cè)的一段用來驅(qū)動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵，發(fā)電機(jī)由發(fā)電機(jī)支架 74固定，水泵由安裝螺栓55固定。另外，在氣缸蓋的后端面安裝有水溫感應(yīng)塞21以及節(jié)氣 門加熱出水管和暖風(fēng)入水管。在發(fā)動(dòng)機(jī)左側(cè)(從發(fā)動(dòng)機(jī)后端看)布置了進(jìn)氣歧管13，電子節(jié) 氣門體8和燃油導(dǎo)軌17。在發(fā)動(dòng)機(jī)右側(cè)布置了排氣歧管28和渦輪增壓器3，為保護(hù)增壓器 和線束管路，在增壓器上方安裝增壓器隔熱罩3-2。
整個(gè)增壓器部分如圖16和圖17所示，3-1渦輪增壓器的蝸殼，3_2為增壓器隔熱 罩，3-3為增壓器回油管，3-4為增壓器回油軟管，3-5為增壓器進(jìn)油管，3-6為通氣軟管管 夾，3-7為增壓器進(jìn)水管，3-8為增壓器出水管，3-9為鉸接螺栓，3-10為回油墊片，3-11為執(zhí) 行器，3-12為泄壓閥，3-13為泄壓閥支架，3-14為通氣軟管，3_15為膠管管夾，3_16為安裝 螺釘，這幾個(gè)部分組成了本發(fā)明的增壓系統(tǒng)。完整的廢氣渦輪增壓系統(tǒng)還有與之相連的發(fā) 動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)13和排氣系統(tǒng)28。
如圖12和圖13所示共同組成進(jìn)氣管路，即進(jìn)氣歧管總成13，它由穩(wěn)壓腔13_1、進(jìn) 氣歧管法蘭13-2、一缸氣道13-3、二缸氣道13-4、三缸氣道13_5、四缸氣道13_6及進(jìn)氣歧 管支架13-7組成，通過泛濫螺栓13-8安裝在缸蓋上。
如圖14和圖15所示共同組成排氣管路，即排氣歧管總成28，它由排氣歧管罩 A28-1、排氣歧管罩B28-2、排氣歧管支架28_3、一缸排氣道28_5、二缸排氣道28_6、三缸排 氣道28-7、四缸排氣道28-8和排氣歧管法蘭28-9組成。排氣歧管罩A和排氣歧管罩B通 過法蘭螺栓28-10安裝在排氣歧管上，排氣歧管總成通過法蘭螺栓28-4安裝在氣缸蓋上。
氣缸體節(jié)溫器27安裝在缸體入水口處，小循環(huán)管和暖風(fēng)回水管組成水管組件26， 直接進(jìn)入氣缸體入水口處。
如圖26所示機(jī)油尺組件22，它由機(jī)油尺桿組件22-1，機(jī)油尺安裝支架22_2和機(jī) 油尺導(dǎo)管22-3組成。本發(fā)明機(jī)油尺組件22插在油底殼15上，能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)在極限運(yùn)轉(zhuǎn) (如爬坡、下坡等)的情況下機(jī)油的循環(huán)。機(jī)油尺組件22通過法蘭螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)吊環(huán)60共緊。
在氣缸體的主軸承座上安裝有曲軸軸承，分別為曲軸上軸承50，曲軸下軸承51， 曲軸止推軸承52。為提高曲軸箱裙部與主軸承蓋的剛度，減小發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪音，在氣缸 體底部安裝有加強(qiáng)板84。用七個(gè)加強(qiáng)板固定螺栓將加強(qiáng)板分別固定安裝在氣缸體底面螺紋 孔及相應(yīng)主軸承蓋螺紋孔內(nèi)。
將所述起動(dòng)機(jī)14從發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)側(cè)固定在氣缸體安裝起動(dòng)機(jī)端上，在飛輪24的側(cè)面 還設(shè)置有一與起動(dòng)機(jī)作動(dòng)時(shí)避免干涉的飛輪環(huán)形避讓槽24-03 ;飛輪環(huán)形避讓槽的槽寬為 3 5mm,槽深為4 6_。由于起動(dòng)機(jī)14是從發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)側(cè)固定在氣缸體安裝起動(dòng)機(jī)端面 上，起動(dòng)時(shí)起動(dòng)機(jī)小齒輪和飛輪齒圈24-02嚙合，為避免起動(dòng)機(jī)作動(dòng)時(shí)和飛輪12-01干涉， 在飛輪靠近氣缸體側(cè)端面加工了環(huán)形避讓槽24-03。
由于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度和壓力都較高，若采用傳統(tǒng)的上、下兩層不銹鋼鋼 板制作的排氣歧管墊26,由于制造和焊接誤差,上、下兩層墊排氣口處的密封筋帶不能完全 重合，會(huì)造成筋的錯(cuò)位，由此帶來筋的彈力損失，在高溫、高壓氣體的作用下，會(huì)造成排氣歧 管漏氣，所以設(shè)計(jì)采用了三層結(jié)構(gòu)的排氣歧管墊83。其結(jié)構(gòu)為上層不銹鋼鋼板83-01，中間 層不銹鋼鋼板83-02和下層不銹鋼鋼板83-03。在歧管排氣口的環(huán)形邊沿處的兩側(cè)分別設(shè) 置有一帶有縫隙結(jié)構(gòu)的不銹鋼鋼板83-01和83-03，該不銹鋼鋼板靠近環(huán)形邊沿處的端部 與歧管排氣口垂直平齊，而另一端則固定焊接在中間層不銹鋼鋼板83-02上。在排氣歧管 墊上、下不銹鋼鋼板外表面的排氣口環(huán)形邊沿一定寬度范圍內(nèi)還涂有鋁銀漿耐熱涂層，以 確保密封帶可靠密封。
由于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷增加，為提高氣門和氣門座圈的耐磨性,對氣門和氣 門座圈的配合部位結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。本發(fā)明所述的氣門包括進(jìn)氣門和排氣門，氣門座包括進(jìn)氣門座和排氣門座。利用焊接技術(shù)完成局部結(jié)構(gòu)改變，增強(qiáng)局部強(qiáng)度。由于下述的 進(jìn)氣門與排氣門結(jié)構(gòu)相同，進(jìn)氣門座與排氣門座結(jié)構(gòu)相同，因此以進(jìn)氣門和進(jìn)氣門座為例 進(jìn)行說明。
進(jìn)氣門座圈85是鑲嵌在氣缸蓋進(jìn)氣道進(jìn)氣出口端，由座側(cè)合金85-01與非座側(cè)合 金85-02通過高溫?zé)Y(jié)在一起，而形成氣門座耐磨工作端面。與進(jìn)氣門66配合的部分為 座側(cè)合金85-01，采用了耐磨材料。進(jìn)氣門66的錐形閥片邊沿處設(shè)置有一環(huán)形凹槽，在環(huán) 形凹槽的內(nèi)部堆焊有錐體耐磨材料66-01 ;在靠近環(huán)形凹槽的氣門座工作端設(shè)置有一環(huán)形 槽，在環(huán)形槽內(nèi)燒接有一層與環(huán)形凹槽內(nèi)錐體耐磨材料67-01相對應(yīng)的氣門座耐磨工作端 面。排氣門座圈86是鑲嵌在氣缸蓋排氣道排氣出口端，也是由座側(cè)合金86-01與非座側(cè)合 金86-02通過高溫?zé)Y(jié)在一起。與排氣門67配合的部分為座側(cè)合金86-01，也采用了耐磨 材料而形成了氣門座耐磨工作端面。排氣門67的錐形閥片邊沿處設(shè)置有一環(huán)形凹槽，在環(huán) 形凹槽的內(nèi)部堆焊有錐體耐磨材料67-01。
所述的錐體耐磨材料為硬質(zhì)合金，鈷基合金，鎳基合金或鈷鉻合金；所述的氣門 座耐磨工作端面的燒結(jié)材料為鑄鐵，鐵鑰合金，鐵鑰硅合金或釩硅合金。
本發(fā)明多點(diǎn)電噴廢氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)為四行程汽油機(jī)，其工作循環(huán)包括四個(gè)活塞 行程，即進(jìn)氣行程、壓縮行程、膨脹行程(作功行程)和排氣行程。在進(jìn)氣行程中，進(jìn)氣門打開，活塞由上止點(diǎn)向下運(yùn)行，經(jīng)過壓氣機(jī)增壓的空氣經(jīng)過中冷 器、電子節(jié)氣門、進(jìn)氣歧管進(jìn)入缸蓋的進(jìn)氣道，電腦控制單元(ECU)控制噴油器開啟，將燃油 噴射到進(jìn)氣道內(nèi)，并與空氣混合，混合后的可燃?xì)怏w從兩個(gè)進(jìn)氣門進(jìn)入到氣缸里。
在活塞下行過了下止點(diǎn)后，進(jìn)、排氣門全部關(guān)閉，曲軸推動(dòng)活塞向上止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn) 入壓縮行程，進(jìn)入氣缸體內(nèi)的可燃混合氣被壓縮。
在壓縮行程終了前，活塞運(yùn)行接近上止點(diǎn)時(shí)，ECU控制點(diǎn)火線圈使火花塞發(fā)出電火 花，點(diǎn)燃被壓縮的可燃混合氣，高溫高壓的可燃混合氣燃燒膨脹，推動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械能，此為膨脹過程。
當(dāng)膨脹接近終了時(shí)，排氣門打開，靠廢氣的壓力進(jìn)行自由排氣，活塞到達(dá)下止點(diǎn)后 再向上止點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，繼續(xù)將廢氣強(qiáng)制排出燃燒室內(nèi)，進(jìn)入排氣道，再進(jìn)入排氣歧管和渦輪增 壓器，最后從整車排氣管內(nèi)排出。
通過上述這一工作循環(huán)過程，發(fā)動(dòng)機(jī)完成了從熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從活塞的上下 往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而輸出了動(dòng)力。
由于該發(fā)動(dòng)機(jī)采用了廢氣渦輪增壓技術(shù)，在排氣過程中，從排氣歧管排出的廢氣 進(jìn)入到增壓器蝸殼內(nèi)，靠廢氣的能量推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過中間體帶動(dòng)增壓器的壓氣機(jī)工作， 空氣進(jìn)入壓氣機(jī)后，被壓氣機(jī)壓縮增壓，再輸送到進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)。
由于采用了渦輪增壓器，使得進(jìn)入氣缸內(nèi)的可燃混合氣流量增加，在壓縮行程終 了時(shí)的混合氣溫度和壓力也增高，為避免發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆震，在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)對壓縮比進(jìn)行 了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。由于增壓后，運(yùn)動(dòng)件負(fù)荷加大，所以對相應(yīng)運(yùn)動(dòng)件進(jìn)行了強(qiáng)化設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，它包括有由氣缸體、氣缸蓋，曲軸、曲軸減震皮帶輪、活塞、活塞銷、活塞環(huán)、連桿總成組成的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)；由凸輪軸、進(jìn)排氣門、機(jī)油控制閥、正時(shí)齒帶及皮帶輪、曲軸減震皮帶輪、挺柱、氣門彈簧、氣門彈簧鎖夾、氣門彈簧上、下座，氣門油封組成的配氣系統(tǒng)；由進(jìn)氣歧管總成、鑄鐵排氣歧管、渦輪增壓器、氣壓機(jī)進(jìn)、出接口、增壓器水管組件、增壓器潤滑油管、回油管組件組成的進(jìn)、排氣系統(tǒng)；由進(jìn)水接口、水泵、皮帶輪組件、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋中的水套、節(jié)溫器、出水管組成的冷卻系統(tǒng)；由油底殼、機(jī)油集濾器、機(jī)油泵殼組件、機(jī)油濾清器和機(jī)體中的油道組成的潤滑系統(tǒng)；由火花塞、點(diǎn)火線圈、發(fā)電機(jī)組成的點(diǎn)火系統(tǒng)；由曲軸角度傳感器、凸輪軸位置傳感器、燃油分配管總成、電子節(jié)氣門、爆震傳感器、進(jìn)氣溫度壓力傳感器、水溫傳感器組成的電噴系統(tǒng)以及包括搖臂罩蓋組成的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)和由碳罐電磁閥及連接管路組成的燃油蒸發(fā)凈化系統(tǒng)；其特征是采用電子節(jié)氣門，并且在搖臂罩蓋上方安裝有控制渦輪和曲軸箱之間壓差的P. W.M閥；發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋和缸體的安裝處的氣缸墊采用三層金屬結(jié)構(gòu)；點(diǎn)火線圈采用筆式點(diǎn)火線圈，各缸獨(dú)立點(diǎn)火；在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣側(cè)安裝一廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)；進(jìn)氣歧管采用穩(wěn)壓腔形式，穩(wěn)壓腔在進(jìn)氣歧管氣道上方；采用鑄鐵排氣歧管，且排氣歧管墊中的氣道孔四周涂有密封銀漿；在排氣歧管下方安裝有用于支撐排氣系統(tǒng)和增壓系統(tǒng)的排氣歧管支架；發(fā)電機(jī)采用較在普遍的90安培發(fā)電機(jī)電流更大的120安培發(fā)電機(jī)；在歧管墊排氣口的環(huán)形邊沿處中間層不銹鋼鋼板的兩側(cè)分別設(shè)置有一帶有縫隙結(jié)構(gòu)的不銹鋼鋼板，該不銹鋼鋼板靠近環(huán)形邊沿處的端部與歧管排氣口垂直平齊，而另一端則固定在排氣歧管墊中間層不銹鋼鋼板上；在進(jìn)氣門或/和排氣門的錐形閥片邊沿處設(shè)置有一環(huán)形凹槽，在環(huán)形凹槽的內(nèi)部堆焊有錐體耐磨材料；在靠近環(huán)形凹槽的氣門座工作端設(shè)置有一環(huán)形槽，在環(huán)形槽內(nèi)燒結(jié)有一層與環(huán)形凹槽相對應(yīng)的氣門座耐磨工作端面；在主軸承蓋的下部設(shè)置有一加強(qiáng)板，該加強(qiáng)板通過安裝螺栓固定設(shè)置在氣缸體和主軸承蓋安裝凸臺(tái)上；在加強(qiáng)板與曲軸相對應(yīng)的位置上還留有加強(qiáng)板落油孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是采用電子節(jié)氣門機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是采用液壓挺柱機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是在氣缸體的主軸承座上安裝有曲軸軸承，且在氣缸體底部安裝有加強(qiáng)板；用七個(gè)加強(qiáng)板固定螺栓將加強(qiáng)板分別固定安裝在氣缸體底面螺紋孔及相應(yīng)主軸承蓋螺紋孔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是凸輪軸驅(qū)動(dòng)方式采用皮帶傳動(dòng)，并采用自動(dòng)漲緊器漲緊皮帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是所述歧管排氣口邊沿處的縫隙結(jié)構(gòu)的長度為1. 5 3毫米，縫隙結(jié)構(gòu)的寬度為O. 45 O. 7毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是靠近歧管排氣口環(huán)形邊沿處的不銹鋼鋼板外表面上還涂有鋁銀漿耐熱涂層，鋁銀漿耐熱涂層的寬度為3 7毫米，厚度為O. 02 O. 04毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是所述的錐體耐磨材料為硬質(zhì)合金，鈷基合金，鎳基合金或鈷鉻合金；所述的氣門座耐磨工作端面的燒結(jié)材料為鑄鐵，鐵鑰合金，鐵鑰娃合金或f凡娃合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是將所述起動(dòng)機(jī)從發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)側(cè)固定在氣缸體安裝起動(dòng)機(jī)端上，在飛輪的側(cè)面還設(shè)置有一與起動(dòng)機(jī)作動(dòng)時(shí)避免干涉的飛輪環(huán)形避讓槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是起動(dòng)機(jī)從發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)側(cè)固定在氣缸體安裝起動(dòng)機(jī)端上，在飛輪的側(cè)面還設(shè)置有一與起動(dòng)機(jī)作動(dòng)時(shí)避免干涉的飛輪環(huán)形避讓槽；飛輪環(huán)形避讓槽的槽寬為3 5mm,槽深為4 6mm。
全文摘要
一種渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，配氣系統(tǒng)，進(jìn)排氣系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)，電噴系統(tǒng)、曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)及燃油蒸發(fā)凈化系統(tǒng)，技術(shù)要點(diǎn)是采用電子節(jié)氣門；由三層帶縫隙不銹鋼鋼板組成的歧管墊排氣口；由氣門的錐形閥片邊沿處的錐體耐磨材料，以及對應(yīng)設(shè)置的靠近環(huán)形凹槽的氣門座耐磨工作端面；在主軸承蓋的下部設(shè)置的固定設(shè)置在氣缸體和主軸承蓋安裝凸臺(tái)上的加強(qiáng)板，在加強(qiáng)板與曲軸相對應(yīng)的位置上留有加強(qiáng)板落油孔。采用廢氣渦輪增壓技術(shù)，降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗；增加進(jìn)氣量，發(fā)動(dòng)機(jī)的平均有效壓力有所提高，對相關(guān)零件機(jī)械強(qiáng)度的補(bǔ)強(qiáng)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力適應(yīng)性提升。
文檔編號(hào)F02F11/00GK103016138SQ20121043913
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者張衛(wèi)東, 姜持, 高松, 柳亞菲, 李建偉, 申思 申請人:沈陽航天三菱汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造有限公司