一种发动机进气结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车发动机技术领域，尤其是涉及一种汽车发动机的进气结构。
【背景技术】
[0002]目前，大多数轿车采用的是四缸发动机，四个气缸的活塞分别通过连杆连接在一根共同的曲轴上，每个气缸在曲轴转动二圈(720度)的一个运动周期里依次经过如下四个工作状态:进气(活塞下行，曲轴转动度数为0-180度)一一压缩(活塞上行，曲轴转动度数为180-360度)一一爆发(活塞下行做功，曲轴转动度数为360-540度)一一排气(活塞上行，曲轴转动度数为540-720度)，为了保持发动机的动态平衡，通常将四个气缸的工作状态错开设置，从而使得第一、第四气缸的活塞保持相同的下行或上行状态，而中间的第二、第三气缸的活塞则处于相同的上行或下行状态，即第一气缸处于活塞下行的吸气状态时，第四气缸处于活塞下行的爆发状态，而第二气缸则处于活塞上行的压缩状态，相应地，第三气缸则处于活塞上行的排气状态，这样，一方面上行和下行的活塞运动可相互抵消运动冲击力，从而实现动态平衡，同时确保在曲轴每转动半圈时都有一个气缸在做功，使得发动机保持均匀的功率输出。
[0003]—般发动机的气缸进气采用的是自然进气，即活塞下行使气缸的燃烧室产生真空负压，从而与外界大气之间形成压差，此时与燃烧室相连的进气管的进气门开启，气体即可进入气缸的燃烧室内。由于自然进气的发动机其压差将小于一个大气压，因此进入燃烧室的气体量受到限制，发动机的进气量小于理论上发动机的排量。为了增加动力输出，提高发动机的性能，人们发明了增压发动机，其基本原理就是将气体压缩后送入燃烧室，从而在不增加发动机排量的前提下提高进气量，进而提高发动机的动力输出。目前，机械增压的主要原理就是在发动机旁设置气体压缩装置，并通过发动机的动力驱动气体压缩装置以产生压缩气体，其中典型的结构有两种，一种是涡轮增压，即利用发动机高速运转时排出的高温废气作动力驱动涡轮转动，进而带动气体压缩装置工作产生压缩气体，使得发动机在高速时具有良好的动力输出，改善发动机的高速动力性能；另一种是在发动机曲轴上设置皮带轮，通过皮带传动带动气体压缩装置工作以产生压缩气体。由于涡轮增压不需要消耗发动机的动力，因此得到了较广泛的应用。例如，在中国专利文献上公开的一种“涡轮增压器”，公布号为CN104110300A，包括带有流道的涡轮机壳体，在涡轮机壳体上设有连通流道的旁通通道，并在旁通通道上设有旁通阀，涡轮机壳体的安装面上固定连接有过渡接头，过渡接头与涡轮机壳体相连一侧设有分隔墙，所述分隔墙伸入涡轮机壳体内腔中，并将涡轮机壳体分隔为中心区域与外围区域；在分隔墙上对应于旁通阀处开设有安装槽。该增压器能显著增大旁通量，同时又能保证涡轮机的效率基本不变甚至有小幅提升，从而满足发动机的性能要求。然而上述增压方式却存在如下问题:使发动机结构布置不够紧凑，生产成本较高，维修保养费用大。特别是，由于涡轮增压需要发动机首先高速转动，然后才能驱动涡轮转动并进而产生增压效果，因此其增压存在一定的延时性，增压效果无法做到与发动机的转速同步；此外，涡轮增压机的成本较高，维修保养费用较大，并且涡轮增压机依靠发动机的高温废气作动力，因此增加了发动机冷却系统的负担。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决现有的发动机增压方式所存在的结构不紧凑、成本高以及增压效果与发动机转速不同步的问题，提供一种发动机进气结构，其不仅能实现发动机的增压进气，并且结构紧凑、便于制造，增压效果可与发动机转速保持同步。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种发动机进气结构，包括气缸体和缸盖，所述气缸体上设有至少四个偶数个气缸，所述气缸体在靠近所述气缸中的第一个气缸的前端设有与所述第一个气缸并排的前增压气缸，所述气缸体在靠近所述气缸中的最后一个气缸的后端设有与所述最后一个气缸并排的后增压气缸，所述前增压气缸、后增压气缸的活塞分别通过连杆与曲轴上对应的连杆轴颈相连接，所述前增压气缸对应的连杆轴颈与所述后增压气缸对应的连杆轴颈之间的夹角等于180度，所述缸盖的前端内设有一端连通所述前增压气缸另一端可与进气管相连接的进气道，所述缸盖的后端内同样设有一端连通所述后增压气缸另一端可与进气管相连接的进气道，所述前增压气缸以及所述气缸中活塞的上下运动方向与所述后增压气缸的活塞运动方向一致的气缸分别通过分增压气道与第一增压气道连接，所述后增压气缸以及所述气缸中活塞的上下运动方向与所述前增压气缸的活塞运动方向一致的气缸分别通过分增压气道与第二增压气道连接。
[0006]本发明在发动机的气缸体上原有的若干气缸的基础上增设活塞运动方向相反的前增压气缸和后增压气缸，这样，一部分气缸的活塞运动方向与前增压气缸的活塞运动方向相同，而另一部分气缸的活塞运动方向与后增压气缸的活塞运动方向相同。当发动机运转时，前增压气缸的活塞下行形成负压，因而可通过缸盖上与进气管相连接的进气道吸气；而当前增压气缸的活塞上行时则对前增压气缸的缸体内的气体进行压缩，从而可通过分增压气道、第一增压气道将压缩气体送入此时处于进气状态的气缸内，以实现增压的效果。与此相类似地，后增压气缸的活塞下行形成负压，因而可通过缸盖上与进气管相连接的进气道吸气；而当后增压气缸的活塞上行时则对后增压气缸的缸体内的气体进行压缩，从而可通过分增压气道、第二增压气道将压缩气体送入此时处于进气状态的气缸内，以实现增压的效果。由于前增压气缸、后增压气缸是与发动机原有的气缸连接在同一曲轴上的，因此，只要发动机开始工作，前增压气缸、后增压气缸即可形成连续的增压效果，从而有效地解决了涡轮增压所存在的延时问题。特别是，发动机在启动时即启动增压效果，因而可显著地增加发动机在启动时的动力输出，改善发动机的启动加速性能。此外，用于增压的前增压气缸、后增压气缸被集成在发动机原有的气缸体内，并且，进气道、第一增压气道、第二增压气道以及分增压气道均可通过铸造工艺一体地集成在气缸盖内，一方面可使结构变得更为紧凑，并减小尺寸从而有利于发动机机舱的整体布置，同时有利于降低因管道的振动产生的噪音。
[0007]作为优选，所述气缸为4个，所述4个气缸从所述前增压气缸一侧至所述后增压气缸一侧依次为第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸，所述前增压气缸对应的连杆轴颈与所述第一气缸对应的连杆轴颈之间的夹角为零度，所述前增压气缸以及所述第二气缸、第三气缸分别通过所述分增压气道与所述第一增压气道连接，所述后增压气缸以及所述第一气缸、第四气缸分别通过所述分增压气道与所述第二增压气道连接。
[0008]对于四缸发动机而言，前增压气缸为中间的第二气缸和第三气缸增压，而后增压气缸为两侧的第一气缸和第四气缸增压，一方面有利于改善增压效果，同时有利于改善发动机的动态平衡，较低发动机的振动噪音。
[0009]作为优选，所述第一增压气道、第二增压气道平行地设置在所述缸盖内，并且所述第一增压气道、第二增压气道的一端贯通所述缸盖端面，在所述第一增压气道、第二增压气道的开通处分别设置密封堵头。这样，前增压气缸、后增压气道可通过后续机械加工的方式形成，从而有利于简化缸盖的加工制造
作为优选，所述前增压气缸、后增压气缸的活塞直径等于所述第一气缸活塞直径的1.5倍至2倍。从而为各气缸提供充分的增压效果。
[0010]作为优选，连接所述前增