本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，特別涉及渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是一種依靠汽油與空氣混合形成的可燃混合物在氣缸內(nèi)部燃燒釋放熱能，再由曲柄連桿機(jī)構(gòu)，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)。主要由機(jī)體組及曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃油供給與噴射系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)等部分組成。

1) 目前小排量自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳使用區(qū)域?yàn)橹懈咿D(zhuǎn)速范圍,無(wú)法滿足城鎮(zhèn)市場(chǎng)要求,客戶抱怨發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性較差，動(dòng)力不足。

2) 傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是拉索式節(jié)氣門(mén)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)全范圍轉(zhuǎn)速的最佳扭矩的輸出，而且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比無(wú)法精確控制，導(dǎo)致燃燒不充分，燃油經(jīng)濟(jì)性差，排放不滿足國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)。

3) 傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是非可變氣門(mén)正時(shí)，面對(duì)不同的工況，發(fā)動(dòng)機(jī)配氣相位無(wú)法根據(jù)實(shí)際工況需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性差，排放水平低。

4) 傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是獨(dú)立式水泵，水泵故障率高，密封不嚴(yán)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生漏液，容易引起客戶抱怨，并且使發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)不緊湊。

5) 傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是未涂層的挺柱，耐磨性差，摩擦損耗高，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中噪聲大，油耗高；在發(fā)動(dòng)機(jī)更高的載荷、沖擊和更嚴(yán)酷的工作環(huán)境下容易失效。

6) 傳統(tǒng)直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)采用八平衡塊鑄鐵曲軸，成本較高，質(zhì)量偏重，發(fā)動(dòng)機(jī)油耗偏高。

7) 傳統(tǒng)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣效率低，高原補(bǔ)償性差，油耗高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，旨在解決發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性較差及動(dòng)力不足的問(wèn)題。

本實(shí)用新型提供一種渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括雙可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)（DVVT）、渦輪增壓器總成，所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為四缸四沖程的小排量汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，所述雙可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)包括凸輪軸相位執(zhí)行器、凸輪軸鏈輪、曲軸鏈輪、正時(shí)鏈條，所述凸輪軸相位執(zhí)行器與凸輪軸鏈輪連接，所述凸輪軸鏈輪通過(guò)正時(shí)鏈條、曲軸鏈輪與曲軸連接，所述渦輪增壓器總成為低慣量渦輪增壓器。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述雙可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)包括DVVT控制油道和主油道，所述凸輪軸鏈輪包括進(jìn)氣凸輪軸鏈輪和排氣凸輪軸鏈輪，所述凸輪軸相位執(zhí)行器包括進(jìn)氣執(zhí)行器和排氣執(zhí)行器，所述進(jìn)氣凸輪軸通過(guò)凸輪軸鏈輪、DVVT控制油道與進(jìn)氣執(zhí)行器連接，所述排氣凸輪軸通過(guò)凸輪軸鏈輪、DVVT控制油道與排氣執(zhí)行器連接。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述雙可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)包括進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸，所述進(jìn)氣凸輪軸與進(jìn)氣凸輪軸鏈輪連接，所述排氣凸輪軸與排氣凸輪軸鏈輪連接。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述雙可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)包括正時(shí)鏈條進(jìn)氣側(cè)導(dǎo)軌和正時(shí)鏈條排氣側(cè)導(dǎo)軌，所述正時(shí)鏈條進(jìn)氣側(cè)導(dǎo)軌連接在正時(shí)鏈條靠近進(jìn)氣凸輪軸鏈輪的一側(cè)，所述正時(shí)鏈條排氣側(cè)導(dǎo)軌連接在正時(shí)鏈條靠近排氣凸輪軸鏈輪的一側(cè)。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述渦輪增壓器總成包括壓氣機(jī)單元、廢氣收集單元、曲軸箱呼吸管、廢氣旁通閥執(zhí)行器，所述廢氣旁通閥執(zhí)行器分別與壓氣機(jī)單元、廢氣收集單元連接，所述壓氣機(jī)單元設(shè)有壓氣機(jī)進(jìn)氣口、壓氣機(jī)出氣口，所述廢氣收集單元設(shè)有排氣出口、排氣入口，所述曲軸箱呼吸管連接在壓氣機(jī)進(jìn)氣口處。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)包括進(jìn)氣歧管總成，所述進(jìn)氣歧管總成包括進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣歧管密封圈，所述進(jìn)氣歧管為低阻力的塑料材質(zhì)，所述進(jìn)氣歧管密封圈設(shè)置在進(jìn)氣歧管的管口處。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)還包括模塊化前端蓋和曲軸，所述模塊化前端蓋包括機(jī)油泵和水泵，所述機(jī)油泵和水泵集成連接在模塊化前端蓋內(nèi)，所述機(jī)油泵的泵口處設(shè)有油封，所述機(jī)油泵與曲軸連接，所述水泵的一端設(shè)有進(jìn)水口。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述曲軸為低慣量輕化量曲軸，所述曲軸的曲柄上設(shè)有四個(gè)平衡塊。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)還包括挺柱，所述挺柱頂面涂有DLC涂層。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)還包括電子節(jié)流閥體，所述電子節(jié)流閥體包括進(jìn)氣殼體、直流伺服電機(jī)、線束接插頭、齒輪傳動(dòng)回位機(jī)構(gòu)，所述直流伺服電機(jī)、線束接插頭、齒輪傳動(dòng)回位機(jī)構(gòu)連接在進(jìn)氣殼體上，所述線束接插頭兩端口分別與直流伺服電機(jī)、ECU連接，所述直流伺服電機(jī)與齒輪傳動(dòng)回位機(jī)構(gòu)連接并驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型采用了雙可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)以及低慣量渦輪增壓器，能使發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都有充足的進(jìn)氣，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩并維持發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的高功率輸出，大大改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，對(duì)油耗也有明顯的改善效果。隨著充氣效率的提高，增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的高原補(bǔ)償性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性得到改善。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型中低阻力塑料進(jìn)氣歧管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型中低慣量廢氣渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型中模塊化前端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型中低慣量輕量化曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型中DLC涂層挺柱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型中DLC涂層的構(gòu)成圖；

圖7是本實(shí)用新型中電子節(jié)流閥體的結(jié)構(gòu)正視圖；

圖8是本實(shí)用新型中電子節(jié)流閥體的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖9是本實(shí)用新型中DVVT系統(tǒng)的第一結(jié)構(gòu)圖；

圖10是本實(shí)用新型中DVVT系統(tǒng)的第二結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例一：

如圖1和圖2所示，該渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括進(jìn)氣歧管總成1、渦輪增壓器總成2，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為四缸四沖程的小排量汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣歧管總成1包括進(jìn)氣歧管11和進(jìn)氣歧管密封圈12，進(jìn)氣歧管11為低阻力的塑料材質(zhì)，進(jìn)氣歧管密封圈12設(shè)置在進(jìn)氣歧管11的管口處，渦輪增壓器總成2為低慣量渦輪增壓器。

渦輪增壓器總成2包括壓氣機(jī)單元21、廢氣收集單元22、曲軸箱呼吸管23、廢氣旁通閥執(zhí)行器24，廢氣旁通閥執(zhí)行器24分別與壓氣機(jī)單元21、廢氣收集單元22連接，壓氣機(jī)單元21設(shè)有壓氣機(jī)進(jìn)氣口211、壓氣機(jī)出氣口212，廢氣收集單元22設(shè)有排氣出口222、排氣入口221，曲軸箱呼吸管23連接在壓氣機(jī)進(jìn)氣口211處。

采用低阻力塑料進(jìn)氣歧管11，內(nèi)表面光滑，氣流的流動(dòng)阻力小，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率；采用低慣量廢氣渦輪增壓，得益于低慣量小型化渦輪增壓器，渦輪增壓器總成2響應(yīng)快速，發(fā)動(dòng)機(jī)在1000轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)增壓器開(kāi)始介入工作，1500轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩明顯提升，車(chē)輛動(dòng)力性增加。2000轉(zhuǎn)/分鐘至整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都有充足的進(jìn)氣，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩并維持發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的高功率輸出，大大改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，對(duì)油耗也有明顯的改善效果。隨著充氣效率的提高，增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的高原補(bǔ)償性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，即使高原使用也會(huì)感受到發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的澎湃動(dòng)力。

實(shí)施例二：

如圖3和圖4所示，該渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括模塊化前端蓋3和曲軸4，模塊化前端蓋3包括機(jī)油泵31和水泵32，機(jī)油泵31和水泵32集成連接在模塊化前端蓋3內(nèi)，機(jī)油泵31的泵口處設(shè)有油封33，機(jī)油泵31與曲軸4連接，水泵32的一端設(shè)有進(jìn)水口34。曲軸4為低慣量輕化量曲軸，曲軸4的曲柄41上設(shè)有四個(gè)平衡塊42。模塊化前端蓋3還設(shè)有增壓器冷卻進(jìn)水管35和發(fā)動(dòng)機(jī)懸置安裝孔36。

采用模塊化前端蓋，此前端蓋集成發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵和水泵，提高水泵的壽命，使發(fā)動(dòng)機(jī)的布置更為緊湊。采用低慣量輕量化曲軸，應(yīng)用4平衡塊結(jié)構(gòu)，能有效地降低曲軸的質(zhì)量，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，并且還能減小曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能。

實(shí)施例三：

如圖5和圖6所示，該渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)還包括挺柱7，挺柱7頂面涂有DLC涂層71。

采用DLC涂層挺柱，類(lèi)金剛石涂層(Diamond-like Carbon)或簡(jiǎn)稱(chēng)DLC涂層，是含有金剛石結(jié)構(gòu)（sp³鍵）和石墨結(jié)構(gòu)（sp²鍵）的亞穩(wěn)非晶態(tài)物質(zhì)，碳原子主要以sp³和sp²雜化鍵結(jié)合。類(lèi)金剛石涂層（DLC涂層）是一種非晶態(tài)膜，基本上可分為含氫類(lèi)金剛石（a-C:H）涂層和無(wú)氫類(lèi)金剛石涂層兩種。含氫DLC涂層中的氫含量在20at.% ~ 50at.%之間，sp³成分小于70%。DLC涂層由PAVCD a-C:H 72、PVD Cr+CrN 73、基體74三層構(gòu)成。

發(fā)動(dòng)機(jī)在工作條件下，DLC涂層挺柱能達(dá)到低摩擦損耗、高耐磨性、高硬度的要求，并具有極強(qiáng)的與金屬材料粘結(jié)的性能，可以承受更高的載荷、沖擊和更嚴(yán)酷的工作環(huán)境。

（1）提高耐磨性，與未帶涂層的挺柱相比耐磨性提高10-20倍；

（2）減少摩擦損耗（減少配氣機(jī)構(gòu)摩擦損失25-45%，降低能源消耗2%~3%）；

（3）提高工作面硬度，涂層頂面顯微硬度達(dá)到2100HV0.002以上。

另一方面，在硬度與耐磨性方面，類(lèi)金剛石涂層挺柱也有明顯的優(yōu)勢(shì)。在相同的摩擦條件下，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，未涂層的挺柱磨損比涂層挺柱要嚴(yán)重。

實(shí)施例四：

如圖7和圖8所示，該渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)還包括電子節(jié)流閥體5，電子節(jié)流閥體5包括進(jìn)氣殼體51、直流伺服電機(jī)52、線束接插頭53、齒輪傳動(dòng)回位機(jī)構(gòu)54，直流伺服電機(jī)52、線束接插頭53、齒輪傳動(dòng)回位機(jī)構(gòu)54連接在進(jìn)氣殼體51上，線束接插頭53兩端口分別與直流伺服電機(jī)52、ECU連接，直流伺服電機(jī)52與齒輪傳動(dòng)回位機(jī)構(gòu)54連接并驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。電子節(jié)流閥體5還設(shè)有鋁碟閥55。

采用電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)，由ECU對(duì)各種工況信息和傳感器信號(hào)做出判斷并處理，接著計(jì)算出最佳的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，再由直流伺服電機(jī)式節(jié)氣門(mén)中的直流伺服電機(jī)控制節(jié)氣門(mén)達(dá)到相應(yīng)的油門(mén)開(kāi)啟角度，以達(dá)到精確控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)在各種情況下對(duì)空燃比進(jìn)行精確控制，使燃燒更加充分，同時(shí)也降低了廢氣的產(chǎn)生，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性能。

實(shí)施例五：

如圖9和圖10所示，渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)還包括雙可變氣門(mén)正時(shí)（DVVT）系統(tǒng)6，雙可變氣門(mén)正時(shí)（DVVT）系統(tǒng)6包括凸輪軸相位執(zhí)行器61、凸輪軸鏈輪62、曲軸鏈輪63、正時(shí)鏈條64，凸輪軸相位執(zhí)行器61通過(guò)控制油道與凸輪軸鏈輪63連接，凸輪軸鏈輪62通過(guò)正時(shí)鏈條64與曲軸鏈輪63連接。

雙可變氣門(mén)正時(shí)（DVVT）系統(tǒng)6還包括DVVT控制油道65和主油道66，凸輪軸鏈輪62包括進(jìn)氣凸輪軸鏈輪621和排氣凸輪軸鏈輪622，凸輪軸相位執(zhí)行器61包括進(jìn)氣執(zhí)行器611和排氣執(zhí)行器612，進(jìn)氣凸輪軸鏈輪621與DVVT控制油道65及進(jìn)氣相位執(zhí)行器611連接，排氣凸輪軸鏈輪622通過(guò)DVVT控制油道65與排氣相位執(zhí)行器612連接。

雙可變氣門(mén)正時(shí)（DVVT）系統(tǒng)6還包括進(jìn)氣凸輪軸67和排氣凸輪軸68，進(jìn)氣凸輪軸67與進(jìn)氣凸輪軸鏈輪621連接，排氣凸輪軸68與排氣凸輪軸鏈輪622連接。

雙可變氣門(mén)正時(shí)（DVVT）系統(tǒng)6還包括正時(shí)鏈條進(jìn)氣側(cè)導(dǎo)軌691和正時(shí)鏈條排氣側(cè)導(dǎo)軌692，正時(shí)鏈條進(jìn)氣側(cè)導(dǎo)軌691連接在正時(shí)鏈條64靠近進(jìn)氣凸輪軸鏈輪621的一側(cè)，正時(shí)鏈條排氣側(cè)導(dǎo)軌692連接在正時(shí)鏈條64靠近排氣凸輪軸鏈輪622的一側(cè)。

渦輪增壓器總成2包括壓氣機(jī)單元21、廢氣收集單元22、曲軸箱呼吸管23、廢氣旁通閥執(zhí)行器24，廢氣旁通閥執(zhí)行器24分別與壓氣機(jī)單元21、廢氣收集單元22連接，壓氣機(jī)單元21設(shè)有壓氣機(jī)進(jìn)氣口211、壓氣機(jī)出氣口212，廢氣收集單元22設(shè)有排氣出口221、排氣入口222，曲軸箱呼吸管23連接在壓氣機(jī)進(jìn)氣口211處。

可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)（VVT）可隨著車(chē)輛運(yùn)行工況改變配氣相位，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的性能獲得大幅提升。同時(shí)可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)在降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放和燃油消耗率方面有更好的效果，可取代外部廢氣再循環(huán)EGR系統(tǒng)。采用可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)之后，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性方面都得到了有效提高。

本實(shí)用新型的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為1.5L的四缸四沖程廢氣渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，1.5L排量增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的性能完全達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)動(dòng)機(jī)最大凈功率/轉(zhuǎn)速為102kW/5500rpm，最大凈扭矩/轉(zhuǎn)速為220N.m/(2000~3800)rpm，升功率高達(dá)75kW/L，升扭矩高達(dá)158N.m/L，和同排量自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比，分別提高了約27%和53%，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性明顯提高。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。