涡轮增压发动机总成制造技术

本发明专利技术公开了一种涡轮增压发动机总成，其具有缸盖和气缸缸体，还包括：缸盖燃烧室、气道；缸内高压燃油直喷系统；涡轮增压器，所述涡轮增压器使经增压的气体利用所述缸内高压燃油直喷系统进入气缸；高压水冷废气再循环系统，其包括取气口，所述取气口位于所述涡轮增压器压壳上；以及安装于所述缸盖的发动机热管理控制系统，其用于控制缸体、缸盖冷却水流量；其中所述缸盖燃烧室、气道，所述缸内高压燃油直喷系统，以及所述高压水冷废气再循环系统构成发动机燃烧系统。本发明专利技术动力性能优越，燃油耗及排放低。

Turbocharged engine assembly

The invention discloses a turbo engine assembly, having a cylinder head and cylinder head, cylinder head also includes a combustion chamber, airway; high pressure in cylinder direct fuel injection system; turbocharger, the turbocharger to the pressurized gas using the high pressure in cylinder direct fuel injection system into the cylinder; high pressure water cooled exhaust gas recirculation system, including from the said air outlet, the air outlet is located in turbocharger pressure on the shell; and the engine thermal management is mounted on the cylinder head control system, which is used to control the cylinder block and cylinder head cooling water flow; wherein the cylinder head combustion chamber, the airway, the high pressure in cylinder direct fuel injection system, and the high pressure water cooled exhaust gas recirculation system of engine combustion system. The invention has superior dynamic performance, low fuel consumption and low emission.

【技术实现步骤摘要】
涡轮增压发动机总成
本专利技术涉及一种涡轮增压发动机总成。
技术介绍
2015年2月26日国家统计局发布了《2014年国民经济和社会发展统计公报》，2014年末全国民用汽车保有量达到15447万辆，比上年末增长12.4%，其中私人汽车保有量12584万辆，增长15.5%。民用轿车保有量8307万辆，增长16.6%，其中私人轿车7590万辆，增长18.4%。乘用车节能对减轻能源与环境压力意义非常重大。在此背景下，政府部门出台了汽车燃油经济性及排放法规和并采取财税激励等措施不断推进汽车节能减排工作。其中，第三阶段油耗限值已于2012年7月1日开始实施，汽车油耗要求较第二阶段下降20%。第四阶段(2016～2020年)油耗法规也基本明确：2020年企业平均油耗目标将达到4.5L/100km。开发高能效，低油耗，低排放的小排量发动机显得尤为重要。目前现有技术中的一种用于多款主力车型的自然吸气发动机，采用了可变进气歧管,进排气连续可变配气相位技术，变量机油泵及低摩擦技术，同时具有高速端和低速端的大扭矩，动力性能优秀，满足中国第五阶段排放法规要求。考虑到这些车型未来的换代以及满足第四阶段油耗法规及国六排放法规的需求，亟需开发一款小排量节能发动机，以取代1.5L或以下排量的自然吸气发动机及部分不满足法规的1.0L增压发动机。同时该小排量发动机的功率和扭矩应超越现有1.5L自然吸气发动机及1.0L增压发动机，为整车升级产品带来更好的动力输出，并有能力扩展到SUV、小型MPV或跨界车等对于动力性能要求更高的车型应用。数据表明，为提高整车燃油经济性，增压小型化是投入产出比较高的一种途径。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种降低燃油耗的小型经济型发动机。本专利技术采用以下技术方案：一种涡轮增压发动机总成，其具有缸盖和气缸缸体，还包括：缸盖燃烧室、气道；缸内高压燃油直喷系统；涡轮增压器，所述涡轮增压器使经增压的气体利用所述缸内高压燃油直喷系统进入气缸；高压水冷废气再循环系统，其包括取气口，所述取气口位于所述涡轮增压器压壳上；以及安装于所述缸盖的发动机热管理控制系统，其用于控制缸体、缸盖冷却水流量；其中所述缸盖燃烧室、气道，所述缸内高压燃油直喷系统，以及所述高压水冷废气再循环系统构成发动机燃烧系统。可选地，在上述涡轮增压发动机总成中，所述发动机总成为三缸小排量发动机。可选地，在上述涡轮增压发动机总成中，所述缸内高压燃油直喷系统包括高压油泵、直喷喷油器和油轨，所述高压油泵安装于发动机进气侧尾端独立式瓦盖上，所述直喷喷油器和油轨安装于所述缸盖进气道下侧。可选地，在上述涡轮增压发动机总成中，所述高压水冷废气再循环系统还包括废气再循环冷却器和废气再循环控制阀，所述废气再循环冷却器安装于发动机进气侧的中部位置上，所述废气再循环控制阀安装于所述缸盖的前端以控制进入气缸的废气量从而达到降低泵气损失，废气通过连接管、缸盖废气通道后经过所述废气再循环冷却器冷却后经由所述废气再循环控制阀进入发动机的进气歧管中。可选地，在上述涡轮增压发动机总成中，所述发动机热管理控制系统包括内部球阀并且通过所述内部球阀阀门开度分别控制缸体、缸盖冷却水流量从而控制缸体、缸盖冷却水套水温，同时在发动机的部分负荷和高负荷下通过调节所述内部球阀阀门开度控制所述缸体、缸盖冷却水套水温。可选地，在上述涡轮增压发动机总成中，所述涡轮增压器包括涡轮机，用于在发动机的不同工况下调节通过涡轮的废气流通量的废气旁通执行器作用于所述涡轮机上并且受电机控制，从而控制所述涡轮增压器的转速。可选地，在上述涡轮增压发动机总成中，所述涡轮增压器通过法兰与所述缸盖的排气歧管的法兰面连接，并且布置在发动机中间靠上位置。可选地，在上述涡轮增压发动机总成中，还包括进排气连续可变气门正时系统，所述进排气连续可变气门正时系统包括相位器控制电磁阀、中央螺栓控制阀、凸轮轴相位调节器，发动机电子控制单元根据凸轮轴位置信号、空气流量信号和节气门位置信号确定所述凸轮轴相位的控制指令，所述电子控制单元通过控制所述相位器控制电磁阀占空信号比驱动所述中央螺栓控制阀的机油进行油路切换；所述相位器控制电磁阀安装在所述凸轮轴的罩盖上，所述凸轮轴相位调节器和所述中央螺栓控制阀安装在所述凸轮轴的前端。可选地，在上述涡轮增压发动机总成中，还包括可变排量机油泵，所述可变排量机油泵布置在发动机油底壳中并且由曲轴链轮驱动。可选地，在上述涡轮增压发动机总成中，还包括以下降低燃油耗的部件：高压铸铝的所述缸体、集成滚动轴承的低摩擦凸轮轴、电磁阀控制式两级可变排量机油泵、液压挺柱摇臂驱动型气门机构、集成式机油冷却器、以及水流方向从发动机进气侧到排气侧的横流式缸盖冷却水套。本专利技术具有以下技术效果：本专利技术适于直列3缸1.0升增压直喷型汽油发动机，并且动力性能优越，燃油耗及排放低；本专利技术全新设计了发动机燃烧系统（含高压燃油直喷系统、高压水冷废气再循环系统、高能效燃烧室气道），气门正时系统，冷却系统，废气涡轮增压器，气门系统，润滑系统，缸体，缸盖等。另外使用了电机驱动废气旁通阀式涡轮增压器，降低了泵气损失；使用了电磁阀控制式两级可变油泵，滚动轴承凸轮轴，旋转往复系轻量化等降低摩擦设计；中置式进排气可变气门正时系统，优化了适应直喷的燃烧室结构，优化控制策略和燃烧效率，显著降低油耗和排放,油耗小于355/kw.h。发动机转速从1500rpm到4400rpm，都能保持平顺的175NM的大扭矩输出，发动机最大功率达到85KW。通过以下参考附图的详细说明，本专利技术的其他方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本专利技术的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必要依比例绘制附图。附图说明结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本专利技术，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。其中：图1－2为本专利技术涉及的从前、后两个角度看去的涡轮增压发动机总成的一种实施例的轴测视图；图3为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的燃烧系统的一种实施例的简化示图；图4为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的燃烧室、气道的一种实施例的示意图；图5－6为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的缸内高压燃油直喷系统的一种实施例的示意图；图7示出图6中的缸内高压燃油直喷系统的直喷喷油器相对于缸盖的安装位置；图8为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的高压水冷废气再循环系统的一种实施例的示意图；图9为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的热管理控制系统的一种实施例的示意图；图10为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的涡轮增压器的一种实施例的示意图；图11为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的进排气连续可变气门正时系统的一种实施例的示意图；图12为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的缸体的一种实施例的示意图；图13为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的凸轮轴的一种实施例的示意图；图14为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的气门系统的一种实施例的示意图；图15为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的经安装的可变排量机油泵的一种实施例的示意图；图16为本专利技术涉及的涡轮增压发动机总成的机油冷却器和水泵的一种实施例的示意图；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮增压发动机总成，其具有缸盖和气缸缸体，其特征是还包括：缸盖燃烧室、气道；缸内高压燃油直喷系统；涡轮增压器，所述涡轮增压器使经增压的气体利用所述缸内高压燃油直喷系统进入气缸；高压水冷废气再循环系统，其包括取气口，所述取气口位于所述涡轮增压器压壳上；以及安装于所述缸盖的发动机热管理控制系统，其用于控制缸体、缸盖冷却水流量；其中所述缸盖燃烧室、气道，所述缸内高压燃油直喷系统，以及所述高压水冷废气再循环系统构成发动机燃烧系统。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮增压发动机总成，其具有缸盖和气缸缸体，其特征是还包括：缸盖燃烧室、气道；缸内高压燃油直喷系统；涡轮增压器，所述涡轮增压器使经增压的气体利用所述缸内高压燃油直喷系统进入气缸；高压水冷废气再循环系统，其包括取气口，所述取气口位于所述涡轮增压器压壳上；以及安装于所述缸盖的发动机热管理控制系统，其用于控制缸体、缸盖冷却水流量；其中所述缸盖燃烧室、气道，所述缸内高压燃油直喷系统，以及所述高压水冷废气再循环系统构成发动机燃烧系统。2.根据权利要求1所述的涡轮增压发动机总成，其特征是：所述发动机总成为三缸小排量发动机。3.根据权利要求1所述的涡轮增压发动机总成，其特征是：所述缸内高压燃油直喷系统包括高压油泵、直喷喷油器和油轨，所述高压油泵安装于发动机进气侧尾端独立式瓦盖上，所述直喷喷油器和油轨安装于所述缸盖进气道下侧。4.根据权利要求1所述的涡轮增压发动机总成，其特征是：所述高压水冷废气再循环系统还包括废气再循环冷却器和废气再循环控制阀，所述废气再循环冷却器安装于发动机进气侧的中部位置上，所述废气再循环控制阀安装于所述缸盖的前端以控制进入气缸的废气量从而达到降低泵气损失，废气通过连接管、缸盖废气通道后经过所述废气再循环冷却器冷却后经由所述废气再循环控制阀进入发动机的进气歧管中。5.根据权利要求1所述的涡轮增压发动机总成，其特征是：所述发动机热管理控制系统包括内部球阀并且通过所述内部球阀阀门开度分别控制缸体、缸盖冷却水流量从而控制缸体、缸盖冷却水温，同时在发动机的部分负...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立新，李忠辉，吴楚，杜伟，魏淼若，吴小飞，梅本付，杨时威，张秀英，刘杰，朱玉萍，宋宏利，陶火烽，李晓鑫，王唯栋，施金彪，李健，赵世强，
申请(专利权)人：上汽通用汽车有限公司，泛亚汽车技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31