[发明专利]车用发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用发动机。

背景技术

目前，随着环境问题的日益严重和经济形式对各企业的压力，开发 高能效，低油耗的小排量发动机成为了一种趋势。

现有技术中的发动机，存在进气管长度与发动机转速配合不好的问 题，使得发动机的性能不能充分发挥。而且，发动机的凸轮轴与挺柱的 摩擦较大，不仅加剧了机械损耗和动力性能，而且还增加了成本。另外， 传统发动机的进气道设计油耗较高，排气歧管尺寸也较大。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种能够更好地发挥动 力性能、减小机械摩擦、降低成本、结构紧凑的发动机。

本发明的车用发动机包括进气歧管和气道切换装置，其中，通过所 述气道切换装置的切换，使得进气歧管具有第一气道和第二气道，所述 第一气道的长度大于第二气道的长度，在所述发动机的进气歧管出口处 设置有可变气道出口蝶阀，用于关闭其中一个进气道，当发动机转速低 于设定阈值时，气道切换装置使空气沿第一气道流入发动机；当发动机 转速高于或等于设定阈值时，气道切换装置使空气沿第二气道流入发动 机，所述发动机还包括机械挺柱和低张力活塞环，其中，活塞环的厚度 小于1.2mm，且开口间隙为0.2mm以下，所述机械挺柱与凸轮轴在90° -110°的范围内接触，所述活塞环的张力为4-6Nm，所述第一气道的长 度为600mm；第二气道的长度为400mm，发动机的排气道的第一和第四 缸排气口偏向发动机中心线。

优选地，所述发动机转速的设定阈值为4000rpm。

优选地，所述发动机的前盖集成有水泵壳体。

优选地，所述发动机包括独立的点火模块。

相对于现有技术，采用本发明的车用发动机的歧管结构，获得了更 佳的体积效率；而且采用机械挺柱，减小了摩擦力，使得本发明发动机 的摩擦力可以比传统发动机降低近10%。另外，通过可变气道出口控制 阀关闭一个进气道，利用单进气道形成的高速涡流，加快了燃烧速率， 提高了废气循环率，降低了燃油消耗率。

附图说明

图1为反映本发明发动机的进气歧管工作原理的结构示意图；

图2a、2b分别为本发明发动机中的机械挺柱结构图和传统发动机的 液压挺柱设计结构图；

图3为本发明发动机可关闭进气道的原理图；

图4为传统发动机的排气道与本发明发动机的紧凑型排气道布置对 比示意图；

图5为本发明发动机的外特性性能图。

具体实施方式

本发明一种实施方式中的车用发动机，包括：进气歧管1、气道切换 装置3，还包括机械挺柱4、低张力活塞环5。

通过所述气道切换装置3的切换，使得进气歧管具有第一气道和第 二气道，所述第一气道的长度大于第二气道的长度，当发动机转速低于 设定阈值时，气道切换装置3使空气沿第一气道流入发动机的谐振腔2； 当发动机转速高于或等于设定阈值时，气道切换装置3使空气沿第二气 道流入发动机的谐振腔2。

具体的如图1所示，本发明的发动机针对新的进气道重新进行了匹 配，设计了长度不同的两种歧管长度，在本实施方式中优选为400mm、 600mm两种歧管长度，并且优选地将发动机转速的阈值设定为4000rpm。 气道切换装置3采用异形蝶阀，通过切换所述蝶阀来关闭长短气道。

根据进气谐振原理，发动机气门开启和活塞运动是一种扰动，会在 进气系统产生膨胀波。这个膨胀波从进气门出发，以音速传播到管端。 因为进气系统的管端是敞开的，膨胀波在此膨胀变成压缩波反向传回进 气门。如果这时进气门刚好开启着，则可以增强进气气流，提高发动机 的扭矩。由此可见，为获得最佳的体积效率，应使进气管的长度与发动 机转速相匹配。

在本发明的实施方式中，低速时进气选用长进气歧管1，高速时选用 短进气歧管2。例如，当本发明的发动机低于4000rpm时，通过可变气道 长度控制阀关闭长短气道切换异型蝶阀3，使新鲜空气沿着长600mm的 进气歧管1吸入发动机；在本发明的发动机转速高于4000rpm后，打开 切换异形蝶阀，使新鲜空气沿长400mm的短进气歧管2吸入发动机。