一种小排量涡轮增压发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉发动机领域，具体而言，本实用新型涉及一种小排量涡轮增压发动机，例如1.5L排量以下，优选为1.0L的涡轮增压发动机。
【背景技术】
[0002]据中汽协发布的年度产销信息显示，继2012年销量首超1500万辆之后，2013年乘用车销量达到1792.89万辆，同比增长15.7%。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法规和并采取财税激励等措施不断推进汽车节能工作。其中，第三阶段油耗限值已于2012年7月I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5.0L/100 km。开发高能效，低油耗的小排量发动机显得尤为重要。
[0003]目前由上海通用所开发的一款已上市的发动机是新型自然吸气发动机，采用了可变进气歧管，进排气连续可变配气相位技术，同时具有高速端和低速端的大扭矩，动力性能优秀。同时满足中国第三阶段排放要求。该发动机目前已经广泛应用于上海通用若干款主力车型。
[0004]考虑到这些车型未来的换代以及满足第四阶段油耗法规的需求，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。同时该小排量发动机的功率和扭矩应超越现有1.5L发动机，为升级产品带来更好的动力输出，并有能力扩展到SUV或跨界车等对于动力性能要求更高的车型应用。有数据表明，为提高自然吸气发动机的燃油经济性，小排量涡轮增压发动机是投入产出比较高的一种途径。涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，并且使燃烧更充分，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。涡轮增压器的最大优点是能不加大发动机排量就能较大幅度地提高发动机的功率及扭矩，一般而言，加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20% — 40%。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种动力强劲且油耗低的小排量涡轮增压发动机，其适于应用于紧凑型汽车，入门级中级车和小型SUV等。
[0006]本实用新型提供了一种小排量(1.5L及以下排量)涡轮增压发动机，优选为1.3L以下，例如为1.0L, 1.1L，1.2L等，具体该发动机特征如下:
[0007]—种小排量涡轮增压发动机，其包括:
[0008]燃烧系统，其包括燃烧室，进气道，排气道；
[0009]涡轮增压系统，所述涡轮增压系统与所述排气道连通，所述涡轮增压系统设有废气旁通阀，所述废气旁通阀由电机驱动，以便响应于发动机的各种工况调节废气通量；以及
[0010]冷却系统，所述冷却系统包括主节温器，缸体，缸盖水套，副节温器和散热器，冷却液通过所述主节温器，进入所述缸体和所述缸盖水套，随后通过所述副节温器汇合进入所述散热器，所述副节温器能够调节所述缸体中的冷却液流量。
[0011]可选地，所述发动机还包括进气道燃油喷射系统，所述进气道燃油喷射系统包括燃油分配管、用于感测发动机的转速和负荷的发动机运行状态传感器，以及发动机控制器，其中所述燃油分配管安装在所述发动机的缸盖上，并且所述缸盖上对应于所述发动机的每个汽缸设置有用于输送气体的两个进气道和与其对应的两个进气门，其中，在每个进气道靠近与其对应的进气门处设置有与所述燃油分配管保持连通的喷油器，并且所述发动机控制器被构造为与所述发动机运行状态传感器以及所述喷油器耦联并通信来控制所述喷油器的开关。
[0012]可选地，所述发动机还包括中置式进排气连续可变气门正时系统，所述气门正时系统包括分别安装在进气门和排气门的凸轮轴罩盖上的凸轮轴位置传感器，以及安装在所述凸轮轴一端上的液压控制阀和凸轮轴相位调节器，行车电脑能够根据发动机工况控制所述液压控制阀来推动所述凸轮轴相位调节器，从而优化充气效率。
[0013]可选地，所述发动机还包括低摩擦凸轮轴，所述低摩擦凸轮轴上装设有滚动轴承，所述滚动轴承被布置成用于承载汽车正时系统和气门弹簧力作用下的径向力。
[0014]可选地，所述发动机还包括可变排量的机油栗，所述机油栗安装在油底壳上，由链轮驱动，所述机油栗可根据发动机所处工况调节机油压力。
[0015]可选地，所述发动机还包括滚子摇臂液压挺柱气门系。
[0016]可选地，所述缸盖水套为横流式缸盖冷却水套，所述横流式缸盖冷却水套包括相互连通的上层水套和下层水套，其中发动机冷却液从缸体的进气侧水套向上流入缸盖的进气侧水套后，分别经由所述上、下层水套分为上、下两层均横向流向排气侧，最后在排气歧管上方的出水口汇集后流出。
[0017]可选地，所述发动机还包括机械式真空栗。
[0018]可选地，所述发动机排量为1.0L。
[0019]可选地，所述发动机包括三个气缸。
[0020]本实用新型的有益效果在于:针对降低燃油耗的设计要求，全新设计了冷却系统，缸体和缸盖分离式冷却且缸盖集成排气歧管，能实现快速暖机；创新使用了电机驱动废气旁通阀式涡轮增压器，降低了栗气损失；使用电磁阀控制式两级可变油栗，滚动轴承凸轮轴，往复系轻量化等降低摩擦功的设计；进排气可变气门正时控制，优化了燃烧室结构，同时采用独立的点火模块和电子节气门控制，优化控制策略和燃烧效率，显著降低油耗，部分负荷比油耗降至小于370g/kw.hi2000rpm, 2bar。达到国内领先国际一流的经济型发动机水平，符合国家各项环保节能政策的要求。
[0021]针对提高发动机动力性的要求，重点重新设计了燃烧系统及冷却系统的设计，使用电机驱动废气旁通阀式涡轮增压器，使发动机转速从1700rpm到4400rpm，都能保持平顺的165NM的大扭矩输出。
【附图说明】
[0022]图1和图2分别示出了根据本实用新型的发动机的前视图和背视图；
[0023]图3示出了铸铝缸体的立体图；
[0024]图4示出了新型高效燃烧室的立体图；
[0025]图5示出了高强度的凸轮轴罩盖总成的立体图；
[0026]图6示出了进气歧管的立体图；
[0027]图7示出了发动机的缸盖的立体图；
[0028]图8示出了废气涡轮增压系统的立体图；
[0029]图9示出了油底壳的立体图；
[0030]图10示出了接口集成的机油冷却器和水栗的立体图；
[0031]图11示出了发动机前盖的立体图；
[0032]图12示出了机械式真空栗的立体图；
[0033]图13示出了中置式进排气连续可变气门正时的立体图；
[0034]图14示出了滚子摇臂液压挺柱气门系统的立体图；
[0035]图15示出了横流式缸盖冷却水套的立体图；
[0036]图16示出了三缸汽油机附件皮带传动系统的立体图；
[0037]图17示出了低摩擦凸轮轴的立体图；
[0038]图18示出了进气道燃油喷射系统的立体图；以及
[0039]图19示出了新型的1.0增压发动机在不同转速下的扭矩和功率性能。
[0040]【具体实施方式】:
[0041]容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下