专利名称：一种满足发动机升级更换的设计方法
技术领域：
本发明涉及发动机升级更换设计，属于发动机应用设计技术领域。具体地，涉及一 种满足发动机升级更换的设计方法。
背景技术：
发动机，因为其核心为引擎，故也有把引擎称之为发动机的习惯，是一种能够把一 种形式的能转化为另一种更有用的能的机器，通常是把化学能转化为机械能。在发动机应用的设计中，发动机作为主要部件对机械装置中其他部件的结构有较 大的影响，因此，发动机的应用是在研发人员设计初期就会大致的确定具体型号，布局思路。目前的发动机应用，选定一款发动机后，就只针对此种发动机进行具体的布局和 安装、管路连接等设计，一旦几年后排放法规要求严格，就得重新进行发动机应用设计；一 旦需要更换其它型号厂家的发动机，也需重新设计。此种发动机变更而带来的时间成本、人 力物力成本极大。
因此，提供一种能够使发动机后续更换变得简易，在后续升级更换发动机时，不用进行 较大的改动即可完成发动机更换的设计方法就显得尤为重要了。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够在发动机应用设计初步阶段实施的方案，考虑到发 动机的升级更换需求，使更换前后发动机输出接口完全相同；同时预留足够的空间，使更换 前后发动机外接水冷、中冷、空滤及消音器等设备，只需对某些安装连接件的尺寸稍加改动 或不需改动，就可满足更换要求；同时考虑更换前后，新增件(如第三阶段升级至第四阶段 的DPF和SCR，新增辅助的冷起动装置，加油装置等)在无需改变主机结构的情况下可实现 装配。针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种满足发动机升级更换的设计方法，其中， 将发动机与发动机外围设备作为一个整体模块安装在主机结构件上，包括
步骤a，确定发动机与发动机外围设备所组成的整体模块结构，所述整体模块尺寸符合 主机结构件的结构要求；
步骤b，确定所述发动机以及发动机外围设备在所述主机结构件上的安置空间。上述的满足发动机升级更换的设计方法，其中，步骤a中还包括
步骤al，确定发动机安置空间在所述主机结构件上的位置，以保证所述发动机安置空 间能够容纳不同型号的发动机； 步骤b中还包括
步骤bl，确定发动机外围设备安装位置，至少包括确定所述发动机外围设备在所述主 机结构件上的安装高度，与发动机安装位置的距离；
步骤1^2，确定所述发动机外围设备与所述发动机连接接口，所述连接接口用于使所述发动机外围设备能够连接不同型号的发动机；
步骤b3，根据发动机外围设备的种类确定预留绝对空间，所述绝对空间满足所述发动 机外围设备对安装空间的最大需求量。上述的满足发动机升级更换的设计方法，其中，所述主机结构件内部预留足够空 间满足所述发动机和发动机外围设备安装的空间需求。上述的满足发动机升级更换的设计方法，其中，所述主机结构件上的发动机安置 空间内不设置其他元器件。上述的满足发动机升级更换的设计方法，其中，所述主机结构件上的安装的发动 机外围设备至少包括如下任一种装置
发动机输出口连接装置； 发动机进气设备； 发动机冷却装置； 发动机排气后处理系统； 发动机燃油系统；或 液压电气元器件。上述的满足发动机升级更换的设计方法，其中，所述发动机上的管路通过连接件 固定在所述发动机本体上，与所述发动机一体化设计。本发明的优点是
1.针对不断完善改进的产品，此方法有利于以极小的设计成本，极小的改动，极快的速 度，完成发动机的更改；
2.此方法提出的绝对空间，使发动机在应用设计时，根据发动机性能需求，合理匹配， 合理预留绝对空间，使得复杂的发动机更换工作简单化；
3.此方案能够应对未知的发动机升级需求。
通过阅读参照如下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显
图1示出本发明一种满足发动机升级更换的设计方法的流程图； 图2示出本发明一种满足发动机升级更换的设计方法的详细流程图； 图3示出本发明的一种发动机外围设备连接关系的示意图； 图4示出本发明的一种发动机输出口连接装置与发动机连接的示意图； 图5示出本发明的一种发动机本体上固定管路的示意图；以及 图6示出本发明的一种用于连接发动机的空滤器的侧面结构示意图。
具体实施例方式以下结合说明书附图和具体实施方式
来对本发明的一种满足发动机升级更换的 设计方法作进一步详细地说明。图1示出本发明一种满足发动机升级更换的设计方法的流程图。如图所示，首先 执行步骤S210，确定发动机与发动机外围设备所组成的整体模块结构。其中，整体模块尺寸符合主机结构件的结构要求，然后执行步骤S211，确定发动机以及发动机外围设备在主机 结构件上的安置空间，达到控制发动机整体安置结构空间的目的。优选地，按照可能需要的 空间最大化来确定。图2为图1的详细流程图。首先，执行步骤S220，确定发动机安置空间在主机结 构件上的位置，以保证发动机安置空间能够容纳不同型号的发动机。所述位置应满足发动 机更换时，不会与外围设备产生干涉。在执行了步骤S220后，上述步骤S210中所述的整体 模块结构也就可以确定了，进一步地，上述步骤S211可分为以下三步按照先后顺序依次执 行先执行步骤S221，确定发动机外围设备安装位置，至少包括确定所述发动机外围设备 在主机结构件上的安装高度，与发动机安装位置的距离。例如，需要根据步骤S220确定的 发动机安置空间来计算外围设备在主机结构件上的安装的三维坐标，还需要控制各个外围 设备彼此在空间上不发生干涉；接着再执行步骤S222，确定所述发动机外围设备与发动机 连接接口，连接接口用于使发动机外围设备能够连接不同型号的发动机；使得在更换发动 机时，能够调节适应不同接口的发动机；最后，执行步骤S223，根据发动机外围设备的种类 确定预留绝对空间，所述绝对空间满足发动机外围设备对安装空间的最大需求量。优选地， 外围设备的安置空间采用开放式设计，避免封闭式空间对所述外围设备可能产生的大小限 制。图3示出根据本发明的一种发动机外围设备连接关系的示意图。具体地，包括发 动机输出口 1，发动机进气设备2，发动机冷却装置3，发动机排气后处理系统4，发动机燃油 系统5，以及液压电气元器件7。上述装置为发动机外围设备，为了实现本发明的目的，将上述装置和发动机一起 作为一个整体集成在主机结构件6上。图3中所示出的发动机外围设备安装位置是一个优 选的实施例。在实施本发明时，需要根据具体的设计需求进行布局设计，针对每一个发动机 外围设备确定其安装位置。在一个具体实施例中，发动机输出口 1含有有飞轮和飞轮壳，设计时控制不同型 号的发动机具有标准的相同的输出接口尺寸，以使得更换发动机时，其发动机输出口 1以 后部分的装置8 (参考图3)无需更改。其中，所述装置8为联轴器和分动箱，或液压泵。发 动机进气设备2为预滤器或空滤器，设计时根据不同型号的发动机最大进气量，预留绝对 的进气空间，其中，所述绝对空间满足预滤器或空滤器最大安装空间需求。发动机冷却装置 3包括水冷中冷，在设计时，控制水冷中冷上下左右尺寸，预留绝对的空间要求。类似地，发 动机排气后处理系统4和液压电气元器件7的位置也预留绝对的空间满足升级发动机的要 求。更近一步地，主机间构件6在整体布局中为加油泵等辅助装置预留绝对的空间，内部预 留绝对的空间满足发动机布局要求，同时控制所述整体模块尺寸符合主机结构件的结构要 求。进一步地，确定发动机安置空间在主机结构件上的位置的步骤，可以参考图3所 示的主机结构件6上个装置安装位置来确定，发动机安置空间能够容纳不同型号的发动 机，发动机安置空间大小应足够大，以满足发动机的安装空间需求。发动机外围设备安装位置也可按照如图3所示的外围设备位置确定，所要确定的 安装位置至少包括所述发动机外围设备在所述主机结构件上的安装高度，与发动机安装位 置的距离。
更进一步地，还要根据发动机外围设备的种类确定预留绝对空间，由于不同种类 的发动机外围设备需要不同的安装空间，因此，应确定所述绝对空间满足所述不同发动机 外围设备对安装空间的最大需求量。在一个优选实施例中，主机结构件6上的发动机安置空间内不设置其他元器件， 使得发动机安装能够不受其他元器件影响。图4示出根据本发明的一种发动机输出口连接装置与发动机连接的示意图。其 中，发动机201的安装位置如图所示，还示出了分动箱202(参考图3中的装置8)，固定支撑 件203以及飞轮壳支撑位置204，固定支撑件203为与发动机201相连动力输出单元自身含 有的支撑装置。发动机安装时，不采用发动机飞轮壳支撑，发动机后支撑由飞轮壳提供，与 发动机相连动力输出单元自身含有固定支撑，从而实现更换发动机不影响动力输出单元。图5示出根据本发明的一种发动机本体上固定管路的示意图。其中，发动机管路 的安装选用发动机本体自带安装位置固定，而不采用在发动机外围部件上寻找支撑。具体 地，管路301通过固定件302固定在发动机本体303上，图5中的固定件302可以为一圆环 钢片，通过螺钉连接在发动机本体303上，更换发动机时，管路301与发动机本体303作为 一个整体模块，从而实现发动机更换不影响不属于发动机成品包的其它零部件的结构。图6示出根据本发明的一种用于连接发动机的空滤器的侧面结构示意图。具体 地，空滤器402为可调式空气过滤器，其前端连接一变径胶管401，用以连接不同的发动机， 通过调整如图所示的套圈403，改变安装尺寸，使得空滤器402能够安装在同一个零部件 上。综上所述，由于不同型号的发动机存在一定的差异，在更换发动机时，很难进行简 单的直接替换，一些与发动机相连接的外围设备往往因为在第一次安装时是针对性的与之 前的发动机采用相适应的设计，很多时候就造成更换发动机时牵一发而动全身，需要同时 对系统的其他部件进行重新设计或者更换。而通过本发明，结合以上实施例，针对未知的发 动机应用变更，主动对关键点(输出接口、布局、发动机外围设备尺寸)进行控制，实现满足 发动机升级更换的设计方法，避免被动更换发动机时牵一发而动全身，费时费力的方法。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述 特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实 施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的 实质内容。
权利要求
1.一种满足发动机升级更换的设计方法，其特征在于，将发动机与发动机外围设备作 为一个整体模块安装在主机结构件上，包括步骤a，确定发动机与发动机外围设备所组成的整体模块结构，所述整体模块结构的尺 寸符合主机结构件的结构要求；步骤b，确定所述发动机以及发动机外围设备在所述主机结构件上的安置空间。
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，步骤a中还包括步骤al，确定发动机安置空间在所述主机结构件上的位置，以保证所述发动机安置空 间能够容纳不同型号的发动机； 步骤b中还包括步骤bl，确定发动机外围设备安装位置，至少包括确定所述发动机外围设备在所述主 机结构件上的安装高度，与发动机安装位置的距离；步骤b2，确定所述发动机外围设备与所述发动机连接接口，所述连接接口用于使所述 发动机外围设备能够连接不同型号的发动机；步骤b3，根据发动机外围设备的种类确定预留绝对空间，所述预留绝对空间满足所述 发动机外围设备对安装空间的最大需求量。
3.根据权利要求1或2所述的设计方法，其特征在于，所述主机结构件内部预留足够 空间满足所述发动机和发动机外围设备安装的空间需求。
4.根据权利要求1或2所述的设计方法，其特征在于，所述主机结构件上的发动机安 置空间内不设置其他元器件。
5.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述主机结构件上的安装的发动机 外围设备至少包括如下任一种装置发动机输出口连接装置； 发动机进气设备； 发动机冷却装置； 发动机排气后处理系统； 发动机燃油系统；或 液压电气元器件。
6.根据权利要求1或2所述的设计方法，其特征在于，所述发动机上的管路通过连接 件固定在所述发动机本体上，与所述发动机一体化设计。
全文摘要
本发明提供一种满足发动机升级更换的设计方法，其中，将发动机与发动机外围设备作为一个整体模块安装在主机结构件上，包括确定发动机与发动机外围设备所组成的整体模块结构，所述整体模块尺寸符合主机结构件的结构要求；确定所述发动机以及发动机外围设备在所述主机结构件上的安置空间；确定所述发动机外围设备与所述发动机连接接口，所述连接方式用于使所述发动机外围设备能够连接不同型号的发动机；根据发动机外围设备的种类确定预留绝对空间，所述绝对空间满足所述发动机外围设备对安装空间的最大需求量。通过本发明使得发动机更换时，能够减少后续更换发动机时所需进行的设计。
文档编号F02B67/00GK102061986SQ20111002031
公开日2011年5月18日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者李梁健, 江广波 申请人:上海三一科技有限公司