专利名称：汽油发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种4缸直列发动机，具体地讲是一种汽油发动机。
背景技术：
C498发动机，为直列四缸侧置凸轮轴汽油发动机，是从美国克莱斯勒公司引进的具有80年代国际水平的先进产品，曾经有过一段较为辉煌的历史。但是随着时间的推移，特别是技术更为先进的新机型的陆续投产，其技术水平以及性能指标逐步显得有些落后。尽管也采用了多点闭环电喷技术，排放指标也比较先进，但在结构设计上没有做更多的改进，基本上停留在80年代引进时的水平，与国内先进机型相比存在一定的差距。因此，从C498发动机现实情况出发，在统筹兼顾技术先进性与工艺继承性相互关系的基础上，积极采用当今比较先进的最新技术做必要的技术改进，以缩小与国内先进机型的差距，是摆在我们面前的一项十分紧迫的任务。
目前，C498系列发动机的冲程只有80.975mm，缸径为98.425mm，冲程缸径比(S/D)仅为0.82，为国内之最(国内外多数机型S/D都大于1，即冲程大于缸径)，其冲程比较短，尽管短冲程高速性能较好，但燃烧气体膨胀做功距离短，膨胀不充分，经济性较差，并且排气温度高，热损失大，油耗偏高，加上机型老旧，在中等排量竞争中已处劣势。
该C498系列发动机的活塞的压缩高度为40.7mm，并且采用镶恒范钢片活塞，该钢片较重，并且为镶包钢片，活塞局部增厚，因此整个活塞质量较重。另外采用镶恒范钢片，生产工艺较复杂，生产成本高。
在发动机中，为使气门有效开启时间相对延长，进排气门通常都要早开迟闭适当角度，以提高换气效率和整机性能。进排气门早开迟闭后，必然会对前后相邻冲程的正常工作产生一定影响，但只要早开迟闭角度选择适当，将不利影响控制在一定范围，换气效率和总体性能水平还是能得到有效提高的。当然，如果早开迟闭角度控制不当，对相邻冲程影响过大，则很可能适得其反，反而会导致换气效率和整机性能水平下降。
早期发动机，特别是化油器发动机，由于当时技术条件所限，加大早开迟闭角曾一度作为提高发动机转速的主要强化措施而被广泛采用。但早开迟闭角增大后，虽高速性能有所改善，但低速性能有所下降，而且由于热损失增大，不仅油耗增加，排放状况也有所恶化。因此，随着对尾气排放的控制日趋严格，电子控制技术和可变技术的广泛应用，提高换气效率的途径手段比过去增多，为减少环境污染，改善中低速扭矩特性，降低燃油消耗，配气相位呈逐步减小的趋势，见附表1。
附表1国内几种主要机型的配气相位情况
从配气相位表不难看出，C498发动机的进排气早开迟闭角均比其它机型大许多，这正是C498发动机中低速扭矩特性不佳，油耗偏高的主要原因之一(最明显的例证就是加速时，必须冲车到较高转速才能将档位升入高一档，否则，换档后发动机处在低速状态很难将速度提升起来，轻汽、北旅配套路试均如此)。以对换气效率影响最大的进气相位角为例进气门早开角多数机型都控制在10°以内，C492曾一度达到24°，但后来也降到15°，只有C498仍比较高，达到16°，进气门在排气冲程开启过早，很容易造成废气倒入进气道，导致残留废气增多，换气效率下降；进气门迟闭角多数机型都控制在50°以内，492曾一度达到64°，但后来也降到57°，仍是C498偏高，达到74°，进气门在压缩冲程过迟关闭，在低速时，由于换气时间相对比较充裕，压缩开始时缸内气压已比较高，很容易造成刚刚吸入的新鲜混合气重新压回进气道，导致充气效率下降(最明显的例证就是测试缸压时，C498的缸压偏低，仅827～1034KPa，而491为1226KPa)。当然，进气迟闭角过小，高速性能又将变得很差。考虑到C498为侧置凸轮轴，配气传动链较长，为减小凸轮负荷应力，气门开启持续角也不宜过小。
排气相位，也对整机特性有直接影响，特别是排气早开角，对热损失(即膨胀作功损失)及排气损失影响较大。排气门开启过早，尽管排气比较充分，换气效率提高，排气损失即排气消耗的功也较少，但燃烧气体未得到充分膨胀作功就被排除汽缸，膨胀输出功损失太大，总体上还是得不偿失。当然，排气门开启过晚，燃气作功充分，但排气耗功过多，同样是得不偿失。从附表1可看出，国内多数机型排气早开角大多控制在30°至45°之间；492发动机曾一度达到过58°，但后来也降到54°；而C498发动机本身冲程距离就短，存在膨胀不足的先天缺陷，再加上排气门开启又过早，提前60°角开启，这正是498排气温度偏高(最高已超过920℃)的最主要原因，同时也是导致热损失偏大，油耗偏高的主要因素之一。
综上所述，现有的C498发动机的配气相位优先考虑的是高速时的扭矩特性。这与美国高速公路发达，平均车速一般都比较高有关。而我国的情况正好相反，大城市公路状况较好，但交通拥堵严重，车速上不去；乡村及边远地区，车辆稀少，但道路情况比较差，而且各种交通工具，包括人力、畜力车同在一条路上行驶，车速也上不去。特别是切诺基作为越野车，功率扭矩储备系数较大，发动机多数都是工作在低转速和低负荷工况下(在水平路面、满载、直接档、时速50公里时，发动机转速仅为1400转/分，功率仅8KW；时速90公里时，发动机转速也才2470转/分，功率仅22KW)。因此合理的配气相位应该是优先考虑中低速的扭矩特性以及油耗特性，这不仅符合我国国情，而且也符合我国大多数驾驶人员的驾驶习惯(习惯于冲车至中等转速就换入高档，很少将油门踩到底，发动机转速很少超过3000转/分；同时习惯于尽量选用较高档位行驶，即高档位小油门低转速行驶，而不是低档位大油门高转速行驶，以降低百公里油耗)。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种汽油发动机，为C498发动机，其缸径比更趋合理，使膨胀作功比过去充分，经济性也得到改善。
本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种汽油发动机，通过适当降低活塞压缩高度来适应冲程的变化，降低生产成本。
本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种汽油发动机，通过改变发动机的配气相位，改善中低速扭矩特性，降低百公里油耗。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案在于，提供一种汽油发动机，该发动机为C498发动机，其包括有曲轴、活塞以及进气门和排气门，所述的活塞上设有气环和油环，所述曲轴的回转半径为44.9875mm-45.9875mm。
优选地，该曲轴的回转半径为45.4876mm。
本实用新型的活塞的压缩高度为35.2mm-36.2mm。
优选地，该活塞的压缩高度为35.7mm。
在本实用新型中，所述的活塞上的气环宽度为1.4-1.6mm。
该气环宽度优选为1.5mm。
本实用新型的活塞上的油环的宽度为3.9-4.2mm。
该油环宽度优选为4.1mm。
本实用新型的C498汽油发动机的配气相位为进气门早开角为14.7-15.7度；进气门迟闭角为51.16-52.16度；排气门早开角为46.1-47.1度；排气门迟闭角为25.34-26.34度。
作为一个优选的较佳实施例，该进气门早开角为15.2度；进气门迟闭角为51.66度；排气门早开角为46.6度；排气门迟闭角为25.84度。
本实用新型的活塞可为薄壳型活塞。
采用本实用新型具有上述特征的C498发动机，由于其曲轴的回转半径比原来增加了4.5mm-5.5mm，从而该发动机的冲程相应比原来增加9-11mm，使冲程缸径比更趋合理，燃烧气体膨胀做功比过去充分，经济性也得到了改善。并且能够使排量增加0.3升，功率增加9KW，达到92KW，扭矩可增加22Nm，可达到232Nm。
另外，由于本实用新型的活塞的压缩高度比原来减少了4.5mm-5.5mm，这样可以在不改变缸体尺寸的情况下，适应上述冲程增加，对发动机的改动比较小，从而极大降低了生产成本。另外，活塞的重量可由原来的562g减少到402g，可以大幅降低4缸机的二阶不平衡往复惯性力，从而降低震动噪声，减少活塞汽缸磨损，改善整机性能。并且，由于该活塞的活塞环中的气环宽度和油环宽度都比原来窄，减少了所占空间，摩擦阻力相应减小，从而降低了摩擦功耗。
并且，本实用新型的C498汽油发动机通过对配气相位的调整，降低了进气门迟闭角和早开角以及排气门早开角和迟闭角，从而改善了中低速的扭矩特性，有效提高了中低速扭矩，降低了百公里油耗。
图1本实用新型的曲轴结构示意图；图2本实用新型图1的A-A剖视图；图3原活塞与本实用新型的发动机的活塞比较示意图。
具体实施方式
如图1-2所示，本实用新型的汽油发动机为C498发动机，包括有曲轴1，该曲轴1的回转半径R为44.9875mm-45.9875mm。这样，该C498发动机的冲程可增加到89.4875mm-90.4875mm，相应比原来增加9-11mm，从而使冲程缸径比更趋合理，燃烧气体膨胀做功比过去充分，经济性也得到了改善。经实验声明，采用本实用新型的C498发动机能够使排量增加0.3升，增加到2.8升，功率增加9KW，达到92KW，扭矩可增加22Nm，可达到232Nm。并且，本实用新型的C498发动机的排量的增大，还可避开竞争异常激烈的中等排量区域，在相对冷清的大排量市场中另行开辟自己的生存空间，这无疑对受到先天结构局限，技术已相对落后的C498发动机来说是十分有利的。
作为一个具体的例子，优选地，该曲轴1的回转半径R为45.4876mm。
如图3所示，本实用新型的发动机还包括有活塞2，该活塞2的压缩高度h2为35.2mm-36.2mm，而现有的C498发动机的活塞3的压缩高度h3为40.7mm。这样，本实用新型的活塞2的压缩高度比原来减少了4.5mm-5.5mm，活塞2的重量可由原来的562g减少到402g，可以大幅降低4缸机的二阶不平衡往复惯性力，从而降低震动噪声，减少活塞汽缸磨损，改善整机性能。
作为一个具体的例子，优选地该活塞2的压缩高度h2为35.7mm。
如图3所示，在本实用新型中，所述的活塞2上设有气环21，该气环21宽度h21为1.4-1.6mm，而原C498发动机的活塞3的气环31的气环宽度h31为2mm，本实用新型的活塞2的气环21的宽度h21比原活塞3的气环31的气环宽度h31窄0.4-0.6mm。并且，进一步，如图3所示，本实用新型的活塞2上还设有油环22，该油环22的宽度h22为3.9-4.2mm，而现有的498发动机的活塞3环中的气环宽度h32为4.9mm，本实用新型的活塞2的油环22的宽度h21比原活塞3的油环32的油环宽度h32窄0.7-1mm。这样，由于气环21和油环22的宽度都比原来窄，减少了所占空间，摩擦阻力相应减小，从而有效降低了摩擦功耗。
作为一个具体的例子，该气环21的宽度h21优选为1.5mm。该油环22的宽度h22优选为4.1mm。
如图3所示，本实用新型的活塞2可采用薄壳型活塞，从而可取消原活塞3中的恒范钢片33，简化生产工艺，降低生产成本。
本实用新型的C498发动机的配气相位为进气门早开角为14.7-15.7度；进气门迟闭角为51.16-52.16度；排气门早开角为46.1-47.1度；排气门迟闭角为25.34-26.34度。
作为一个优选的较佳实施例，该进气门早开角为15.2度；进气门迟闭角为51.66度；排气门早开角为46.6度；排气门迟闭角为25.84度。实验证明，采用上述配气相位，有效提高了中低速扭矩，降低了百公里油耗，从而更适合我国的目前的路况。
上述实施例仅为本实用新型的具体实施例子，仅用于说明本实用新型，而非用于限制本实用新型。
权利要求1.一种汽油发动机，该发动机为C498发动机，其包括有曲轴、活塞以及进气门和排气门，所述的活塞上设有气环和油环，其特征在于，所述曲轴的回转半径为44.9875mm-45.9875mm。
2.如权利要求1所述的汽油发动机，其特征在于，所述曲轴的回转半径为45.4876mm。
3.如权利要求1所述的汽油发动机，其特征在于，所述活塞的压缩高度为35.2mm-36.2mm。
4.如权利要求3所述的汽油发动机，其特征在于，所述活塞的压缩高度为35.7mm。
5.如权利要求3所述的汽油发动机，其特征在于，所述设置在活塞上的气环宽度为1.4-1.6mm。
6.如权利要求5所述的汽油发动机，其特征在于，该气环宽度为1.5mm。
7.如权利要求3所述的汽油发动机，其特征在于，所述设置在活塞上的油环宽度为3.9-4.2mm。
8.如权利要求7所述的汽油发动机，其特征在于，该油环宽度为4.1mm。
9.如权利要求1所述的汽油发动机，其特征在于，该发动机的配气相位为进气门早开角为14.7-15.7度；进气门迟闭角为51.16-52.16度；排气门早开角为46.1-47.1度；排气门迟闭角为25.34-26.34度。
10.如权利要求9所述的汽油发动机，其特征在于，所述进气门早开角为15.2度；进气门迟闭角为51.66度；排气门早开角为46.6度；排气门迟闭角为25.84度。
专利摘要本实用新型涉及一种汽油发动机，该发动机为C498发动机，其包括有曲轴、活塞以及进气门和排气门，所述的活塞上设有气环和油环，所述曲轴的回转半径为44.9875mm－45.9875mm。该曲轴的回转半径优选为45.4876mm。采用本实用新型，该发动机的冲程相应比原来增加9－11mm，使冲程缸径比更趋合理，燃烧气体膨胀做功比过去充分，经济性也得到了改善。并且能够使排量增加0.3升，功率增加9KW，达到92KW，扭矩可增加52Nm，可达到232Nm。
文档编号F02D13/00GK2797654SQ200520015759
公开日2006年7月19日 申请日期2005年4月26日 优先权日2005年4月26日
发明者支大新 申请人:北京吉普汽车有限公司