一种变排量发动的制造方法
【专利摘要】一种变排量发动机属发动机【技术领域】，本实用新型中缸内直喷发动机上一、二、三、四缸都对应有进气管，并分别经一、二、三、四缸进气管口与节气门分割式进气机构连接；排气总管端部出口与三效催化转化器连接，排气总管侧面出口与废气回流管Ⅰ入口连接，废气回流管Ⅰ出口经置有节气门Ⅲ的节气门连接件Ⅲ与废气回流管Ⅱ连接，废气回流管Ⅱ与节气门分割式进气机构的四缸进气管连接；电控单元分别与三个节气门、固接于缸内直喷发动机气缸盖上的三缸喷油器、四缸喷油器连接；本实用新型在变排量后，可保证发动机工作时过量空气系数为1，使三效催化转化器正常工作，能改善排放，可避免气缸内冷热交替，提高发动机的使用寿命，成本低，节油效果好。
【专利说明】一种变排量发动机
【技术领域】
[0001]本实用新型属发动机【技术领域】，具体涉及一种能提高节油效率的变排量发动机。【背景技术】
[0002]可变排量技术是指在小负荷的工况下停止部分气缸工作，而向其它气缸多喷油，使其产生与全部气缸工作时相同的功率，但是总的喷油量却会减少，这样会节省部分燃油。由汽油机的负荷特性可知，发动机工作在小负荷时的燃油消耗率会很高，但是在中高负荷时的燃油消耗率会降低，这是由于在低负荷时，节气门开度较小，节流作用较大，节气门开度较小时，气缸的换气不好，残留的废气增多，燃烧不好，导致燃油消耗率增加。随着能源危机越来越严峻，交通越来与拥堵，车辆与日俱增，我们的汽车工作在部分负荷或者中等负荷工况的几率越来越大，这就使变排量技术有了发挥的空间。发动机在道路行驶时，负荷不是恒定的，有时需要停止部分气缸的工作，有时需要气缸全部工作，如果在停止部分气缸工作时，只是单纯的停止喷油，而不采取其他措施，这就会使停止工作的气缸仍然进空气，空气会带走前期气缸全部工作时产生的热量，使缸内的温度降低，这不仅使发动机的产生额外的热损失，而且冷热交替过程，会导致发动机的使用寿命下降。再者，也会导致后处理装置转换能力下降，这主要是因为现在的汽油机后处理装置多为三效催化转化器，此装置是在过量空气系数为I的时候转换效率最好，如果不工作的气缸继续进空气，会导致排出的气体空气增多，使过量空气系数远大于1，后处理装置催化转换效率下降，导致排放恶化。
[0003]某些高档汽车上安装有停阀机构，就是一种可以在停止喷油的同时停止气门运动的机构，保持进排气门处于关闭状态，这种机构不仅复杂，要求结构的精度很高，控制其运动方面也比较麻烦，要求准确、迅速。另一方面，现在大部分家轿多为四缸发动机，真正应用于小排量发动机的停阀机构几乎没有，而且各大汽车公司还没有推出这种类型的发动机。即使装有这种机构，这种发动机价格也相对较高，靠节油省下的费用可能正好抵消了这种机构的价格。故向消费者提供成本低和收益大的产品成为必要。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种能提高节油效率的变排量发动机。
[0005]本实用新型由设有发动机一缸1、发动机二缸2、发动机三缸3、发动机四缸4的缸内直喷发动机9、三效催化转化器5、排气总管6、三缸喷油器7、四缸喷油器8、废气回流管I 11、置有节气门III 12的节气门连接件III 25、电控单元18和节气门分割式进气机构组成，其中缸内直喷发动机9上从左至右依次为发动机一缸1、发动机二缸2、发动机三缸3和发动机四缸4，每一个气缸都对应有一段进气管，并分别经一缸进气管口 19、二缸进气管口20、三缸进气管口 22和四缸进气管口 24与节气门分割式进气机构连接；排气总管6端部出口与三效催化转化器5连接，排气总管6侧面出口与废气回流管I 11入口连接，废气回流管I 11出口经置有节气门III 12的节气门连接件III 25与废气回流管II 13连接，废气回流管II 13与节气门分割式进气机构的四缸进气管10连接；电控单元18由信号接收模块28、数据处理模块29、控制输出模块30组成，电控单元18分别与节气门I 16、节气门II 14、节气门III12和固接于缸内直喷发动机9气缸盖上的三缸喷油器7、四缸喷油器8连接，电控单元18还分别接收转速信号31和扭矩信号32。
[0006]所述的节气门分割式进气机构由一二缸进气管17、置有节气门I 16的节气门连接件I 21、三缸进气管15、置有节气门II 14的节气门连接件II 23、废气回流管II 13和四缸进气管10组成，其中一二缸进气管17、置有节气门I 16的节气门连接件I 21、三缸进气管15、置有节气门II 14的节气门连接件II 23和四缸进气管10串联连接；一二缸进气管17上设有一缸进气管口 19、二缸进气管口 20和进气总管入口 27 ;三缸进气管15上设有三缸进气管口 22 ;四缸进气管10上设有四缸进气管口 24和废气回流管II 13的废气回流管入口26。
[0007]与现有技术相比本实用新型的有益效果是:
[0008]1.本实用新型在变排量后，可保证发动机工作时过量空气系数为1，使三效催化转化器正常工作。
[0009]2.本实用新型在变排量后，与原机在相同工况下相比，能够改善排放。
[0010]3.本实用新型可维持气缸内部温度，避免气缸内部冷热交替，影响发动机的使用寿命。
[0011]4.本实用新型成本低,节油效果与不改变进气单纯停止喷油相比，能大大改善燃油消耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为变排量发动机的结构示意图
[0013]图2为节气门分割式进气机构与废气回流管1、置有节气门III的节气门连接件
II1、废气回流管II连接关系的示意图
[0014]图3为图2中A—A截面视图
[0015]图4为节气门分割式进气机构的俯视图
[0016]图5为节气门分割式进气机构的后视图
[0017]图6为电控单元与零部件连接关系示意图
[0018]其中:1.发动机一缸2.发动机二缸3.发动机三缸4.发动机四缸5.三效催化转化器6.排气总管7.三缸喷油器8.四缸喷油器9.缸内直喷发动机10.四缸进气管
11.废气回流管I 12.节气门III 13.废气回流管II 14.节气门II 15.三缸进气管16.节气门I 17.—二缸进气管18.电控单元19.一缸进气管口 20.二缸进气管口 21.节气门连接件I 22.三缸进气管口 23.节气门连接件II 24.四缸进气管口 25.节气门连接件III26.废气回流管入口 27.进气总管入口 28.信号接收模块29.数据处理模块30.控制输出模块31.转速信号32.扭矩信号
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作详细的描述:
[0020]参阅图1，图中圆形部分从左到右依次为发动机一缸1、发动机二缸2、发动机三缸
3、发动机四缸4，每一个气缸缸盖上装有一个电控喷油器，下面只列出本实用新型需要用到的三缸喷油器7和四缸喷油器8，一二缸进气管17经节气门连接件I 21与三缸进气管15连接，三缸进气管15经节气门连接件II 23与四缸进气管10连接。废气回流管I 11使排气总管6和四缸进气管10相通，实现废气回流的功能，一二缸进气管17经一缸进气管口 19和二缸进气管口 20与发动机一缸I和发动机二缸2的缸体固接，三缸进气管15经三缸进气管口 22与发动机三缸3的缸体固接，四缸进气管10经四缸进气管口 24与发动机四缸4的缸体固接。
[0021]排气总管6端部出口与三效催化转化器5连接，排气总管6侧面出口与废气回流管I 11入口连接，废气回流管I 11经节气门连接件III 25与废气回流管II 13连接，废气回流管II 13与四缸进气管10为一个整体。
[0022]本实用新型中的缸内直喷发动机9为目前广泛采用的普通缸内直喷汽油机，而且不具有停止气门运动的机构。节气门连接件I 21、节气门连接件II 23和节气门连接件III25为耐高温的结构，节气门III12、节气门II 14和节气门I 16为耐高温的电控节气门或者一些可行的简单机构。三效催化转化器5安装在废气回流管排气总管6端部出口，是专门应用在汽油机上的尾气后处理装置，可以应用市售的大部分产品。电控单元18为存储有控制三缸喷油器7、四缸喷油器8的工作与否和节气门III12、节气门II 14和节气门I 16开闭的处理程序的芯片或E⑶，这些程序基于发动机标定实验产生的数据来编写。
[0023]如图6所示电控单元与零部件连接关系示意图，涉及电控单元18与三缸喷油器7、四缸喷油器8、节气门III 12、节气门II 14、节气门I 16的连接关系。电控单元18由信号接收模块28、数据处理模块29、控制输出模块30组成。信号接收模块28接收转速信号和扭矩信号，数据处理模块29前后分别连接信号接收模块28和控制输出模块30，控制输出模块30分别与节气门I 16、节气门II 14、节气门III 12和固接于缸内直喷发动机9气缸盖上的三缸喷油器7、四缸喷油器8连接，电控单元18还分别接收转速信号31和扭矩信号32。
[0024]其中，所述的信号接收模块28包括A/D转换电路，将接收来的转速信号31和扭矩信号32，把模拟信号转换成数字信号；所述的数据处理模块29，把接受的数字信号进行处理，然后判断是否停止部分气缸工作，并确定停止哪几个气缸工作，同时，根据气缸工作的情况，判断节气门III 12、节气门II 14、节气门I 16的开闭状态；所述的控制输出模块30根据数据处理模块29的结果来控制三缸喷油器7、四缸喷油器8的工作与否和节气门III 12、节气门II 14、节气门I 16的开闭状态。
[0025]具体包括以下三种控制方式:
[0026]I)大负荷时，发动机一缸1、发动机二缸2、发动机三缸3和发动机四缸4工作，需要保持节气门III 12关闭，节气门I 16和节气门II 14处于开启状态，这样可以使每个气缸得到新鲜空气，维持正常工作。
[0027]2)中等负荷时，使发动机四缸4不工作，发动机一缸1、发动机二缸2和发动机三缸3工作，需要保持节气门II 14关闭，节气门I 16和节气门III12处于开启状态，这样可以使废气进入不工作的发动机四缸4，新鲜空气进入发动机一缸1、发动机二缸2和发动机三缸3。
[0028]3)小负荷时，使发动机三缸3、发动机四缸4不工作，发动机一缸1、发动机二缸2工作，需要保持节气门I 16关闭，节气门II 14、节气门III12处于开启状态，这样可以使废气进入不工作的发动机三缸3和发动机四缸4，新鲜空气进入发动机一缸I和发动机二缸2。
【权利要求】
1.一种变排量发动机,其特征在于由设有发动机一缸(I)、发动机二缸(2)、发动机三缸(3)、发动机四缸(4)的缸内直喷发动机(9)、三效催化转化器(5)、排气总管(6)、三缸喷油器(7)、四缸喷油器(8)、废气回流管I (11)、置有节气门III (12)的节气门连接件III (25)、电控单元(18)和节气门分割式进气机构组成，其中缸内直喷发动机(9)上从左至右依次为发动机一缸(I)、发动机二缸(2)、发动机三缸(3)和发动机四缸(4),每一个气缸都对应有一段进气管，并分别经一缸进气管口(19)、二缸进气管口(20)、三缸进气管口(22)和四缸进气管口(24)与节气门分割式进气机构连接；排气总管(6)端部出口与三效催化转化器(5)连接，排气总管(6)侧面出口与废气回流管I (11)入口连接，废气回流管I (11)出口经置有节气门III (12)的节气门连接件III (25)与废气回流管II (13)连接，废气回流管II (13)与节气门分割式进气机构的四缸进气管(10)连接；电控单元(18)由信号接收模块(28)、数据处理模块(29)、控制输出模块(30)组成，电控单元(18)分别与节气门I (16)、节气门II (14)、节气门III (12)和固接于缸内直喷发动机(9)气缸盖上的三缸喷油器(7)、四缸喷油器(8)连接，电控单元(18)还分别接收转速信号(31)和扭矩信号(32)。
2.按权利要求1所述的变排量发动机，其特征在于所述的节气门分割式进气机构由一二缸进气管(17)、置有节气门I (16)的节气门连接件I (21)、三缸进气管(15)、置有节气门II (14)的节气门连接件II (23)、废气回流管II (13)和四缸进气管(10)组成，其中一二缸进气管(17)、置有节气门I (16)的节气门连接件I (21)、三缸进气管(15)、置有节气门II (14)的节气门连接件II (23)和四缸进气管(10)串联连接；一二缸进气管(17)上设有一缸进气管口(19)、二缸进气管口(20)和进气总管入口(27);三缸进气管(15)上设有三缸进气管口(22);四缸进气管(10)上设有四缸进气管口(24)和废气回流管II (13)的废气回流管入口(26)。
【文档编号】F02M25/07GK203614239SQ201320799942
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月8日 优先权日:2013年12月8日
【发明者】丁明峰, 解方喜, 洪伟, 苏岩, 许允, 李小平, 古春山, 杨俊伟, 刘鑫龙, 钟兵 申请人:吉林大学