CN2589685Y - 功率提升型汽油机 - Google Patents
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Abstract
一种功率提升型汽油机，系在491Q型多点电喷汽油机的基础上，采用气缸盖低流阻进气道，增大进气阀流通截面的设计，使进气充气系数提高了9.6％；通过减小活塞顶部燃烧室容积和减小气缸盖燃烧室容积，提高压缩比；提高汽油机额定转速，优化凸轮轴的配气相位角。采用本实用新型，汽油机的功率可提高15％左右。
Description
技术领域
本实用新型涉及往复活塞式、四冲程发动机，特别涉及一种功率提升型汽油机，系现有技术的改进。
背景技术
目前，491Q型汽油机是80年代未参照丰田的Y系列产品4Y汽油机设计的，其结构型式为往复活塞式、四冲程、四缸、直列立式、水冷、非增压、点燃式，供油方式有化油器、单点电喷、多点电喷，缸径×行程为91×86毫米，气门布置为顶置，凸轮轴配置为下置式，链轮链条传动，挺柱为液压式，燃烧室为半楔形。近几年来，由于排放法规加严，491Q型汽油机从化油器式改型为491Q型单点电喷、491Q型多点电喷汽油机，其主要性能指标分别为：
| 性能指标 | 491Q型单点电喷 | 491Q型多点电喷 |
| 额定功率(kW) | 70 | 76 |
| 额定转速(r/min) | 4600 | 4600 |
| 最大转矩(N.m) | 178 | 193 |
| 压缩比 | 8.8 | 8.8 |
| 排量 | 2.237 | 2.237 |
| 进气充量系数 | 0.83 | 0.85 |
| 升功率(kW/L) | 31.3 | 33.4 |
由于我国高速公路的不断增加，以及乘座舒适性的要求不断提高，对发动机的动力性提出了更高的要求，例如金杯SY6470轻型客车使用491Q型多点电喷汽油机还感觉动力不足，在中高档轻型客车上已开始使用进口2.438升排量的2RZ-E汽油机，该汽油机的功率为88kW，在高档轻型客车方面开始使用进口2.693升排量3RZ-E汽油机，该汽油机的功率为105kW，可见，提高491Q型多点电喷汽油机的功率替代进口汽油机有着重要的意义。
发明内容
本实用新型的目的旨在克服上述现有技术中的不足，主要通过改进进气***，增大充气系数、增大压缩比和提高发动机转速等，从而提供一种功率提升型汽油机。
本实用新型的内容是：一种功率提升型汽油机，由气缸体、气缸盖、包括活塞的曲柄连杆机构、包括凸轮轴的配气***、包括进气阀、进气阀座圈、进气阀导管的进排气***、电控燃油喷射***、电控点火***、润滑***、冷却***等零部件组成，其结构型式为往复活塞式、四冲程、四缸、直列立式、水冷、非增压、电控点燃式，供油方式为多点电控喷射，缸径×行程为91×86毫米，气门布置为顶置，凸轮轴配置为下置式，链轮链条传动，挺柱为液压式，燃烧室为半楔形，其特征之处是：
所述气缸盖(2)的进气道(8)的下型线(a)为一段R58±5的圆弧，上型线为三段(b)R28±5、(c)R175±5和(d)R130±5的圆弧圆滑连接曲线；
所述进气阀(4)的阀门盘锥面外径h和进气阀座圈(1)的内径均为41～46毫米；
所述活塞(6)的顶部燃烧室(9)容积为12～17毫升、所述气缸盖(2)的燃烧室(10)容积为38～43毫升，用以将压缩比提高到9.0至9.6。
本实用新型内容中：所述配气***中凸轮轴(7)的配气相位为：进气门开启提前角为15°～20°、进气门关闭滞后角为51°～56°、排气门开启提前角为57°～62°排气门关闭滞后角为13°～18°。
本实用新型内容所述汽油机的标定转速为4800r/min～5200r/min。
与现有技术相比，本实用新型具有下列特点：
(1)采用低流阻进气道和增大进气阀流通截面的改进措施，增加了汽油机的进气充气系数，对改进前后的样机进行测试，改进前的充气系数为0.83，改进后的充气系数为0.91，充气系数提高了9.6％。由此，汽油机充气系数的增加决定进气量的增加，发动机电控管理***根据汽油机进气量精确地计算出燃油喷射量，从而提高了发动机的功率；
(2)通过减小活塞顶部燃烧室容积和减小气缸盖燃烧室容积，将压缩比由原先的8.8提高到9.4至9.6，可以提高缸内最高温度，扩大循环的温度阶梯，增加发动机的膨胀比，从而提高发动机的循环热效率，提高发动机的动力性，降低最低燃油消耗率；
(3)在机械效率一定的条件下，发动机的转速与功率成正比，将发动机的标定转速从4600r/min提高到5100r/min，因此，对凸轮轴配气相位角进行了重新设计；
(4)采用本实用新型后，对制造的样机进行试验测试，改进前与改进后的汽油机相比，压缩比为9.4时，功率达到了85kW；压缩比为9.6时，功率达到了88kW，最大提高了15.8％，配车后，整车的排放污染物达到欧洲II排放标准。由此可见，该汽油机功率的提高，是我国轻型中高档汽车理想的配套动力，可取代相近功率的进口汽油机。
附图说明
图1是本实用新型在491Q型多点电喷汽油机上改进的运用实施例的结构示意图；
图2是本实用新型气缸盖的进气道和进气阀的剖面结构示意图；
图3是本实用新型活塞顶部燃烧室剖面结构示意图；
图4是本实用新型气缸盖的燃烧室剖面结构示意图。
图中：1-进气阀座圈，2-气缸盖，3-进气阀导管，4-进气阀，5-进气歧管，6-活塞，7-凸轮轴，8-气缸盖进气道，9-活塞顶部燃烧室，10-气缸盖燃烧室。
具体实施方式
参见各附图。一种在491Q多点电喷汽油机上改进的功率提升型汽油机，由气缸体、气缸盖2、包括活塞6的曲柄连杆机构、包括凸轮轴7的配气***、包括进气阀4、进气阀座圈1、进气阀导管3的进排气***、电控燃油喷射***、电控点火***、润滑***、冷却***等零部件组成，其结构型式为往复活塞式、四冲程、四缸、直列立式、水冷、非增压、电控点燃式，供油方式为多点电控喷射，缸径×行程为91×86毫米，气门布置为顶置，凸轮轴配置为下置式，链轮链条传动，挺柱为液压式，燃烧室为半楔形；
所述气缸盖2的进气道8的下型线(a)为一段R58±5的圆弧，上型线为三段(b)R28±5、(c)R175±5和(d)R130±5的圆弧圆滑连接曲线；
所述进气阀4的阀门盘锥面外径h和进气阀座圈1的内径均为41～46毫米；
所述活塞6的顶部燃烧室9的容积为12～17毫升、所述气缸盖2的燃烧室10容积为38～43毫升，用以提高压缩比；
所述配气***中凸轮轴(7)的配气相位为：进气门开启提前角为15°～20°、进气门关闭滞后角为51°～56°、排气门开启提前角为57°～62°、排气门关闭滞后角为13°～18°。
该汽油机的标定转速为4800r/min～5200r/min。
该实施例的主要性能指标分别为：
| 性能指标 | 单点电喷 | 多点电喷 |
| 额定功率(kW) | 80 | 85 |
| 额定转速(r/min) | 5100 | 5100 |
| 最大转矩(N.m) | 182 | 195 |
| 压缩比 | 9.4 | 9.4 |
| 排量 | 2.237 | 2.237 |
| 进气充量系数 | 0.86 | 0.91 |
| 升功率(kW/L) | 35.8 | 38 |
本实用新型不限于上述实施例，本实用新型内容所述均可实施，并具有所述良好效果。
Claims (3)
1.一种功率提升型汽油机，由气缸体、气缸盖、包括活塞的曲柄连杆机构、包括凸轮轴的配气***、包括进气阀、进气阀座圈、进气阀导管的进排气***、电控燃油喷射***、电控点火***、润滑***、冷却***等零部件组成，其结构型式为往复活塞式、四冲程、四缸、直列立式、水冷、非增压、电控点燃式，供油方式为多点电控喷射，缸径×行程为91×86毫米，气门布置为顶置，凸轮轴配置为下置式，链轮链条传动，挺柱为液压式，燃烧室为半楔形，其特征是：
所述气缸盖(2)的进气道(8)的下型线(a)为一段R58±5的圆弧，上型线为三段(b)R28±5、(c)R175±5和(d)R130±5的圆弧圆滑连接曲线；
所述进气阀(4)的阀门盘锥面外径h和进气阀座圈(1)的内径均为41～46毫米；
所述活塞(6)的顶部燃烧室(9)容积为12～17毫升、所述气缸盖(2)的燃烧室(10)容积为38～43毫升。
2、根据权利要求1所述的功率提升型汽油机，其特征是：所述配气***中凸轮轴(7)的配气相位为：进气门开启提前角为15°～20°、进气门关闭滞后角为51°～56°、排气门开启提前角为57°～62°、排气门关闭滞后角为13°～18°。
3、根据权利要求1所述的功率提升型汽油机，其特征是：所述汽油机的标定转速为4800r/min～5200r/min。
Priority Applications (1)
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| CN102549254A (zh) * | 2010-09-27 | 2012-07-04 | 丰田自动车株式会社 | 气缸盖 |
| CN101424199B (zh) * | 2007-10-31 | 2012-07-18 | 本田技研工业株式会社 | 小型车辆用发动机 |
| CN109944657A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 现代自动车株式会社 | 具有最小化热传递结构的发动机 |
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2002
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| CN102549254A (zh) * | 2010-09-27 | 2012-07-04 | 丰田自动车株式会社 | 气缸盖 |
| CN102549254B (zh) * | 2010-09-27 | 2014-08-06 | 丰田自动车株式会社 | 气缸盖 |
| CN109944657A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 现代自动车株式会社 | 具有最小化热传递结构的发动机 |
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