車用渦輪增壓發(fā)動機總成的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)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(yīng)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(shù)】
[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(dá)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(biāo)到2020年時將達(dá)到5.0L/100 km。
[0003]因此，盡管現(xiàn)有技術(shù)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(guān)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(yīng)當(dāng)考慮將這樣的小排量發(fā)動機的功率和扭矩設(shè)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(yīng)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(shè)
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明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(shù)中存在的上述問題以及其他方面的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
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:
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(shè)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；
進排氣連續(xù)可變氣門正時系統(tǒng)，其包括設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(guān)閉時刻以提高發(fā)動機氣缸的充氣效率；并且所述凸輪軸上裝設(shè)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。
[0006]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(shè)置有雙質(zhì)量飛輪和單平衡軸，并且所述單平衡軸被設(shè)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。
[0007]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:
燃燒室，其被構(gòu)造成屋脊形狀并且設(shè)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瑞流運動；
進氣裝置，其設(shè)置于發(fā)動機的進氣側(cè)并且設(shè)置有導(dǎo)流部，所述導(dǎo)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
進氣控制裝置，其設(shè)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(dǎo)流面以弓I導(dǎo)氣流進入所述燃燒室。
[0008]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(shè)置有進氣道燃料噴射裝置，其包括:
燃油分配管，其裝設(shè)于發(fā)動機的缸蓋上，并且所述缸蓋上對應(yīng)于發(fā)動機的每個汽缸設(shè)置有至少兩個用于輸送氣流的進氣道以及相對應(yīng)的至少兩個進氣門；
噴油器，其與所述燃油分配管相連通，并裝設(shè)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(yīng)的進氣門處；以及
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(fù)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)。
[0009]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(fù)荷包括第一負(fù)荷區(qū)域和第二負(fù)荷區(qū)域，并且發(fā)動機處于第二負(fù)荷區(qū)域的負(fù)荷大于其處于第一負(fù)荷區(qū)域的負(fù)荷，其中當(dāng)發(fā)動機處于第一負(fù)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(yīng)于每個汽缸的至少一個噴油器關(guān)閉；當(dāng)發(fā)動機處于第二負(fù)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(yīng)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。
[0010]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(shè)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。
[0011]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(shè)置有可變排量機油栗，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。
[0012]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(shè)置有具有單葉片的機械式真空栗，其被設(shè)置成通過所述凸輪軸驅(qū)動，用以車輛提供真空制動助力。
[0013]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(shè)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。
[0014]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(shè)置有單獨用于控制發(fā)動機的缸體水溫的節(jié)溫器。
[0015]在本發(fā)明的車用渦輪增壓發(fā)動機總成中，它在全新架構(gòu)基礎(chǔ)上進行了多種創(chuàng)新性設(shè)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栗、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，降低渦輪增壓時的栗氣損失，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(fù)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(yīng)。根據(jù)測試表明，采用本發(fā)明的車用渦輪增壓發(fā)動機總成可以使得部分負(fù)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(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先國際一流的經(jīng)濟型發(fā)動機水平。因此，本發(fā)明的車用渦輪增壓發(fā)動機總成特別適合于滿足小排量車型的應(yīng)用要求，例如將其應(yīng)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(yīng)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】
[0016]以下將結(jié)合附圖和實施例來對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)知道，附圖僅是為解釋目的而設(shè)計的，因此不作為本發(fā)明范圍的限定。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。
[0017]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)本發(fā)明的車用渦輪增壓發(fā)動機總成的一個實施例的立體結(jié)構(gòu)。