專利名稱：渦輪增壓發(fā)動機的制作方法
渦輪增壓發(fā)動機技術領域
本發(fā)明屬于汽油發(fā)動機技術領域，特別涉及一種渦輪增壓發(fā)動機。
背景技術：
在國家節(jié)能減排政策和能源危機及環(huán)境保護等因素的影響下，作為有效降低汽車 油耗、改善汽車尾氣排放污染，在節(jié)能減排的同時又提高了發(fā)動機的動力性，這一舉兩得的 技術一渦輪增壓技術逐漸被廣大消費者所接受，所以，開發(fā)渦輪增壓發(fā)動機已勢在必行。 為對應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)動機。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油噴嘴、三層氣缸墊結構、增加氣門耐 磨性能的渦輪增壓發(fā)動機。
本發(fā)明的目的是這樣實現(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動系統(tǒng)；由凸輪軸、進排氣門、機油控制閥、正時 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)；由進氣歧管總成、鑄鐵排氣歧管、渦輪增壓器、氣壓機進、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、排氣系統(tǒng)；由進水接口、水泵、皮帶輪 組件、發(fā)動機缸體、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、機油集濾器、 機油泵殼組件、機油濾清器和機體中的油道組成的潤滑系統(tǒng)；由火花塞、點火線圈、發(fā)電機 組成的點火系統(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 軸箱強制通風系統(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)動機 缸蓋和缸體的安裝處的氣缸墊采用三層金屬結構；點火線圈采用筆式點火線圈，各缸獨立 點火；在發(fā)動機排氣側安裝一廢氣渦輪增壓機構；進氣歧管采用穩(wěn)壓腔形式，穩(wěn)壓腔在進 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)電機采用較在普遍的 90安培發(fā)電機電流更大的120安培發(fā)電機；在歧管墊排氣口的環(huán)形邊沿處中間層不銹鋼鋼 板的兩側分別設置有一帶有縫隙結構的不銹鋼鋼板，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；在進氣門或 /和排氣門的錐形閥片邊沿處設置有一環(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置有一環(huán)形槽，在環(huán)形槽內(nèi)燒結有一層與環(huán)形凹槽相對 應的氣門座耐磨工作端面；在主軸承蓋的下部設置有一加強板，該加強板通過安裝螺栓固 定設置在氣缸體和主軸承蓋安裝凸臺上；在加強板與曲軸相對應的位置上還留有加強板落 油孔。
本結構配氣系統(tǒng)采用液壓挺柱結構。
所述的加強板是在氣缸體底部安裝有加強板，用七個加強板固定螺栓將加強板分 別固定安裝在氣缸體底面螺紋孔及相應主軸承蓋螺紋孔內(nèi)。
本結構的凸輪軸驅動方式采用皮帶傳動，并采用自動漲緊器漲緊皮帶。
所述歧管排氣口邊沿處的縫隙結構的長度為1. 5 3毫米，縫隙結構的寬度為O.45 O. 7毫米。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。
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)點是本發(fā)明發(fā)動機優(yōu)點采用先進的汽油機渦輪增壓技術，具有高壽命、高性能、低油耗、高 環(huán)保的性能。具體技術特點1.采用鑄鐵缸體及鑄鐵零部件、高集成型鋁制機油泵殼組件，壽命長；2.配氣機構采用單缸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，缸套直接預鑄在氣缸體中；4.采用三層金屬結構的氣缸墊；5.凸輪軸驅動方式采用皮帶傳動，并采用自動漲緊器漲緊皮帶；6.采用漲斷連桿設計及制造技術；7.采用廢氣渦輪增壓技術；8.排放可適應歐IV、國V;由于采用廢氣渦輪增壓技術，使得發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性得到了提高。為降低活塞的熱 負荷強度，采用了在氣缸體主軸承座上安裝活塞冷卻噴嘴，在一定的機油壓力下，將機油噴 射到活塞內(nèi)腔表面以冷卻活塞。由于進氣量的增加，發(fā)動機的平均有效壓力有所提高，對相 關零件機械強度進行了補強，可以適應發(fā)動機動力性的提升。本發(fā)明還具有結構簡單合理， 成本低，性價比高，安全可靠等優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的發(fā)動機主視圖結構示意簡圖；圖2是圖1中A向視圖結構示意簡圖 圖3是圖2中C向視圖結構示意簡圖 圖4是圖1中B向視圖結構示意簡圖 圖5是圖2中D向視圖結構示意簡圖 圖6是發(fā)動機氣缸體后端面結構示意簡圖；圖7是圖5中E向視圖結構示意簡圖；圖8是發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)結構示意簡圖；圖9是圖8中F-F剖視結構示意圖；圖10是發(fā)動機搖臂罩蓋結構示意簡圖；圖11是搖臂和凸輪軸結構示意簡圖；圖12是發(fā)動機進氣結構示意簡圖；圖13是發(fā)動機進氣歧管結構示意簡圖；圖14是發(fā)動機排氣系統(tǒng)結構示意簡圖；圖15是發(fā)動機排氣歧管結構示意簡圖；圖16是發(fā)動機增壓系統(tǒng)結構示意簡圖；圖17是圖16中G向視圖結構示意簡圖；圖18是發(fā)動機皮帶傳動系統(tǒng)；圖19是發(fā)動機機油泵殼安裝結構示意簡圖；圖20是發(fā)動機機油泵殼結構示意簡圖；圖21是發(fā)動機配氣系統(tǒng)結構示意簡圖；圖22是曲軸減震皮帶安裝配合各零件結構示意簡圖；圖23是發(fā)動機水泵安裝結構示意簡圖；圖24是圖23中H-H剖視結構示意簡圖；圖25是發(fā)動機活塞結構示意簡圖；圖26是發(fā)動機機油標尺結構示意簡圖；圖27是發(fā)動機軸承安裝結構示意簡圖；圖28是圖27中I向放大結構示意簡圖；圖29是發(fā)動機飛輪輪廓結構示意簡圖；圖30是發(fā)動機飛輪結構示意簡圖；圖31是發(fā)動機排氣歧管墊結構示意簡圖；圖32是圖27中J-J剖視結構示意簡圖；圖33是本發(fā)明實例的性能曲線圖；圖34是本發(fā)明實例的萬有特性曲線圖。
附圖主要部分的符號說明1-正時齒帶蓋；2-凸輪軸正時齒帶輪，3-渦輪增壓器，4-曲軸，5-曲軸減震皮帶輪， 6_水泵組件，7-動力轉向泵支架，8-節(jié)氣門體，9-發(fā)電機，10-機油濾清器，11-機油濾清 器支架，12-正時齒帶，13-進氣歧管總成，14-起動機，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-水溫感應塞，22-機油尺組件，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-機油壓力 開關，30-進氣/壓力溫度傳感器，31-點火線圈，32-正時標記，33-定位銷，34-氣正時齒 帶后蓋，35-法蘭螺栓，36-法蘭螺栓，37-張緊輪，38-設定銷，39-自動張緊器，40-調(diào)整螺 釘，41-橡膠塞，42-張緊輪支架組件，43-正時前蓋，44-機油泵齒帶輪，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-主軸承側蓋，54-水泵墊，55-法蘭螺栓，56-機油泵殼組件，57-前蓋墊，58-0型 環(huán)，59-塞蓋，60-發(fā)動機吊環(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)電機支架，75-動力轉向泵皮帶輪，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-加強板，85-進氣門座圈，86-排氣門座圈。
下面將結合附圖通過實例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但下述的實例僅僅是本發(fā) 明其中的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權力保護范圍，本發(fā)明的權利保護范圍以權 利要求書為準。
具體實施方式
實例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、主軸承側蓋52和飛輪組件24組成的主運動系統(tǒng)；由凸輪軸正時齒帶輪2、 凸輪軸65、進氣門66、排氣門67、電控閥25、機油壓力開關29、正時齒帶12、凸輪軸V型皮 帶72、曲軸正時皮帶73、張緊輪37、設定銷38、自動漲緊器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 變氣門正時配氣系統(tǒng)；由進氣歧管總成13、鑄鐵排氣歧管28、渦輪增壓器3、增壓器進水管 組件3-7、增壓器進水管組件3-8、增壓器進油管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及進回油墊片3-10組成的進、排氣系統(tǒng)；由水管組件26、水泵組件6、水泵墊54、機油泵殼組件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、機油泵殼組件56、機油濾清器10、機油濾清器支架11和機體中 的油道組成的潤滑系統(tǒng)；由內(nèi)部火花塞及點火線圈31、發(fā)電機9組成的點火系統(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、進氣溫度壓力傳感器30、水溫感 應塞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組成的曲軸箱強制通風 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)。
在鑄鐵氣缸體進氣側安裝進氣歧管總成13，燃油分配管17和噴油器組件系統(tǒng)77 安裝在進氣歧管總成13上，并且在進氣歧管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，噴油器組件系統(tǒng)77上的噴油調(diào)壓器79會根據(jù)發(fā)動機的轉速指令(來自 電控單元ECU)控制噴油壓力，通過燃油噴嘴經(jīng)油管80進入燃燒室內(nèi)燃燒；為防止噴油嘴處 導電并與少量汽油接觸，在噴油嘴處設有絕緣體78，并且為保護噴油器組件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的兩側分別設置有一帶 有縫隙結構的不銹鋼鋼板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；在進氣門或/和 排氣門的錐形閥片邊沿處設置有一環(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 的氣門座耐磨工作端面；在主軸承蓋的下部設置有一加強板，該加強板通過安裝螺栓固定 設置在氣缸體和主軸承蓋安裝凸臺上；在加強板與曲軸相對應的位置上還留有加強板落油 孔。
該發(fā)動機排量為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，將四個鋼套與缸體鑄成一個整體。在氣缸體左右側面各預留幾個螺 紋孔，便于控制壓縮機的安裝位置。
氣缸蓋19采用先進的屋脊式燃燒室，小夾角的氣門配置，單頂置凸輪軸、四氣門的結構型式。進、排氣凸輪軸通過液壓挺柱驅動氣門，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，達到很好驅動效果。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。起動機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上安裝有四個獨立的 點火線圈31，分別單獨控制四個火花塞。四缸單獨點火，點火信號來自電控單元ECU。采用 筆式點火線圈，去掉了并列四缸的高壓線和點火線圈支架，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)動機的標志23-4。搖臂罩蓋下方為搖臂室空間，包括驅動搖臂轉動的搖臂 “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)動機惡劣工況的需要，對活塞45、連桿49及活塞銷等零件都進行了特 殊的強化處理。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，在保證其強度的同時也保護活塞，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和正時齒帶12以及安裝在凸輪軸上的V型皮帶72驅 動凸輪軸。在正時齒帶12的左側布置有張緊輪37和自動漲緊器39，右側布置有張緊輪支 架組件42，保證了正時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)動機工況信號，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到發(fā)動機最佳工作狀況。
如圖18所示的正時齒帶(驅動皮帶)傳動系統(tǒng)，整個傳動系統(tǒng)由正時齒帶12帶動 凸輪軸正時齒帶輪2、曲軸減震皮帶輪5、機油泵齒帶輪44和張緊輪支架組件42進行轉動。 曲軸角度傳感器和凸輪軸角度傳感器檢測電控單元ECU的信號并由ECU來控制發(fā)動機工 況，燃燒室內(nèi)燃燒驅動曲軸4轉動，凸輪軸65連接進排氣門的開啟和關閉，使整個發(fā)動機處 于平衡的工況下。
如圖19所示機油泵殼組件56的安裝結構，機油泵殼組件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)動機缸體端面上，并 且在和缸體相結合處有密封墊(機油泵殼墊)。在機油泵殼組件56前面為驅動皮帶張緊的 自動張緊器39。機油泵殼組件位于正時齒帶的前方，是多功能零件，其上有多處發(fā)動機機 油油路18-5，保證潤滑效果。它將機油泵、潤滑油路、發(fā)動機支架及水泵水路一體化，實現(xiàn)了 多功能。通過曲軸上的機油泵驅動齒輪直接驅動機油泵內(nèi)轉子，內(nèi)轉子帶動外轉子轉動，從 而將內(nèi)、外轉子之間腔體內(nèi)機油擠出，進入氣缸體主油道內(nèi)，時刻保證機油供應。
在曲軸前端布置了兩段式曲軸減震皮帶輪5，靠近發(fā)動機側的一段用來驅動水泵 皮帶輪76、發(fā)電機9和空調(diào)壓縮機，外側的一段用來驅動動力轉向泵，發(fā)電機由發(fā)電機支架 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塞21以及節(jié)氣 門加熱出水管和暖風入水管。在發(fā)動機左側(從發(fā)動機后端看)布置了進氣歧管13，電子節(jié) 氣門體8和燃油導軌17。在發(fā)動機右側布置了排氣歧管28和渦輪增壓器3，為保護增壓器 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為增壓器進油管，3-6為通氣軟管管 夾，3-7為增壓器進水管，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) 動機進氣系統(tǒng)13和排氣系統(tǒng)28。
如圖12和圖13所示共同組成進氣管路，即進氣歧管總成13，它由穩(wěn)壓腔13_1、進 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)管和暖風回水管組成水管組件26， 直接進入氣缸體入水口處。
如圖26所示機油尺組件22，它由機油尺桿組件22-1，機油尺安裝支架22_2和機 油尺導管22-3組成。本發(fā)明機油尺組件22插在油底殼15上，能夠保證發(fā)動機在極限運轉 (如爬坡、下坡等)的情況下機油的循環(huán)。機油尺組件22通過法蘭螺栓與發(fā)動機吊環(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)動機的振動和噪音，在氣缸 體底部安裝有加強板84。用七個加強板固定螺栓將加強板分別固定安裝在氣缸體底面螺紋 孔及相應主軸承蓋螺紋孔內(nèi)。
將所述起動機14從發(fā)動機內(nèi)側固定在氣缸體安裝起動機端上，在飛輪24的側面 還設置有一與起動機作動時避免干涉的飛輪環(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_。由于起動機14是從發(fā)動機內(nèi)側固定在氣缸體安裝起動機端面 上，起動時起動機小齒輪和飛輪齒圈24-02嚙合，為避免起動機作動時和飛輪12-01干涉， 在飛輪靠近氣缸體側端面加工了環(huán)形避讓槽24-03。
由于渦輪增壓發(fā)動機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，會造成筋的錯位，由此帶來筋的彈力損失，在高溫、高壓氣體的作用下，會造成排氣歧 管漏氣，所以設計采用了三層結構的排氣歧管墊83。其結構為上層不銹鋼鋼板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)形邊沿處的兩側分別設 置有一帶有縫隙結構的不銹鋼鋼板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)動機熱負荷增加，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構進行了改進設計。本發(fā)明所述的氣門包括進氣門和排氣門，氣門座包括進氣門座和排氣門座。利用焊接技術完成局部結構改變，增強局部強度。由于下述的 進氣門與排氣門結構相同，進氣門座與排氣門座結構相同，因此以進氣門和進氣門座為例 進行說明。
進氣門座圈85是鑲嵌在氣缸蓋進氣道進氣出口端，由座側合金85-01與非座側合 金85-02通過高溫燒結在一起，而形成氣門座耐磨工作端面。與進氣門66配合的部分為 座側合金85-01，采用了耐磨材料。進氣門66的錐形閥片邊沿處設置有一環(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，也是由座側合金86-01與非座側合 金86-02通過高溫燒結在一起。與排氣門67配合的部分為座側合金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)明多點電噴廢氣渦輪增壓發(fā)動機為四行程汽油機，其工作循環(huán)包括四個活塞 行程，即進氣行程、壓縮行程、膨脹行程(作功行程)和排氣行程。在進氣行程中，進氣門打開，活塞由上止點向下運行，經(jīng)過壓氣機增壓的空氣經(jīng)過中冷 器、電子節(jié)氣門、進氣歧管進入缸蓋的進氣道，電腦控制單元(ECU)控制噴油器開啟，將燃油 噴射到進氣道內(nèi)，并與空氣混合，混合后的可燃氣體從兩個進氣門進入到氣缸里。
在活塞下行過了下止點后，進、排氣門全部關閉，曲軸推動活塞向上止點移動，進 入壓縮行程，進入氣缸體內(nèi)的可燃混合氣被壓縮。
在壓縮行程終了前，活塞運行接近上止點時，ECU控制點火線圈使火花塞發(fā)出電火 花，點燃被壓縮的可燃混合氣，高溫高壓的可燃混合氣燃燒膨脹，推動活塞從上止點向下止 點運動，通過連桿使曲軸旋轉并輸出機械能，此為膨脹過程。
當膨脹接近終了時，排氣門打開，靠廢氣的壓力進行自由排氣，活塞到達下止點后 再向上止點運行時，繼續(xù)將廢氣強制排出燃燒室內(nèi)，進入排氣道，再進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)動機完成了從熱能轉化為機械能，從活塞的上下 往復運動轉化為曲軸的旋轉運動，從而輸出了動力。
由于該發(fā)動機采用了廢氣渦輪增壓技術，在排氣過程中，從排氣歧管排出的廢氣 進入到增壓器蝸殼內(nèi)，靠廢氣的能量推動渦輪轉動，通過中間體帶動增壓器的壓氣機工作， 空氣進入壓氣機后，被壓氣機壓縮增壓，再輸送到進氣系統(tǒng)內(nèi)。
由于采用了渦輪增壓器，使得進入氣缸內(nèi)的可燃混合氣流量增加，在壓縮行程終 了時的混合氣溫度和壓力也增高，為避免發(fā)動機發(fā)生爆震，在發(fā)動機設計時對壓縮比進行 了適當?shù)恼{(diào)整。由于增壓后，運動件負荷加大，所以對相應運動件進行了強化設計。
權利要求
1.一種渦輪增壓發(fā)動機，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動系統(tǒng)；由凸輪軸、進排氣門、機油控制閥、正時齒帶及皮帶輪、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)；由進氣歧管總成、鑄鐵排氣歧管、渦輪增壓器、氣壓機進、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、排氣系統(tǒng)；由進水接口、水泵、皮帶輪組件、發(fā)動機缸體、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、機油集濾器、機油泵殼組件、機油濾清器和機體中的油道組成的潤滑系統(tǒng)；由火花塞、點火線圈、發(fā)電機組成的點火系統(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制通風系統(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)動機缸蓋和缸體的安裝處的氣缸墊采用三層金屬結構；點火線圈采用筆式點火線圈，各缸獨立點火；在發(fā)動機排氣側安裝一廢氣渦輪增壓機構；進氣歧管采用穩(wěn)壓腔形式，穩(wěn)壓腔在進氣歧管氣道上方；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)電機采用較在普遍的90安培發(fā)電機電流更大的120安培發(fā)電機；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分別設置有一帶有縫隙結構的不銹鋼鋼板，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；在進氣門或/和排氣門的錐形閥片邊沿處設置有一環(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置有一環(huán)形槽，在環(huán)形槽內(nèi)燒結有一層與環(huán)形凹槽相對應的氣門座耐磨工作端面；在主軸承蓋的下部設置有一加強板，該加強板通過安裝螺栓固定設置在氣缸體和主軸承蓋安裝凸臺上；在加強板與曲軸相對應的位置上還留有加強板落油孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動機，其特征是采用電子節(jié)氣門機構。
3.根據(jù)權利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動機，其特征是采用液壓挺柱機構驅動氣門。
4.根據(jù)權利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動機，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板；用七個加強板固定螺栓將加強板分別固定安裝在氣缸體底面螺紋孔及相應主軸承蓋螺紋孔內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動機，其特征是凸輪軸驅動方式采用皮帶傳動，并采用自動漲緊器漲緊皮帶。
6.根據(jù)權利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動機，其特征是所述歧管排氣口邊沿處的縫隙結構的長度為1. 5 3毫米，縫隙結構的寬度為O. 45 O. 7毫米。
7.根據(jù)權利要求1或6所述的渦輪增壓發(fā)動機，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)權利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動機，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)權利要求1所述的渦輪增壓發(fā)動機，其特征是將所述起動機從發(fā)動機內(nèi)側固定在氣缸體安裝起動機端上，在飛輪的側面還設置有一與起動機作動時避免干涉的飛輪環(huán)形避讓槽。
10.根據(jù)權利要求9所述的渦輪增壓發(fā)動機，其特征是起動機從發(fā)動機內(nèi)側固定在氣缸體安裝起動機端上，在飛輪的側面還設置有一與起動機作動時避免干涉的飛輪環(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)動機，包括主運動系統(tǒng)，配氣系統(tǒng)，進排氣系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)，點火系統(tǒng)，電噴系統(tǒng)、曲軸箱強制通風系統(tǒng)及燃油蒸發(fā)凈化系統(tǒng)，技術要點是采用電子節(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，以及對應設置的靠近環(huán)形凹槽的氣門座耐磨工作端面；在主軸承蓋的下部設置的固定設置在氣缸體和主軸承蓋安裝凸臺上的加強板，在加強板與曲軸相對應的位置上留有加強板落油孔。采用廢氣渦輪增壓技術，降低發(fā)動機油耗；增加進氣量，發(fā)動機的平均有效壓力有所提高，對相關零件機械強度的補強，發(fā)動機動力適應性提升。
文檔編號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)動機制造有限公司