一种高效增压直喷发动机总布置的制作方法

1.本发明属于发动机技术领域，特别是涉及一种高效增压直喷发动机总布置。


背景技术：

2.随着汽油机应用越来越广，现有汽车1.5l～1.6l排量的增压汽油机在直立机舱中布置越来越紧凑，且增压发动机零件较多，因此要求汽油机在满足发动机各系统布置要求的情况下，对于外围零部件的进行更紧密的布置，并需要与机舱各部分保持一定的间隙，使增压发动机的布置有一定的难度。


技术实现要素：

3.为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明提供一种新型高效增压直喷发动机总布置，该发动机总布置结构紧凑，节省空间，能够应用在多种发动机舱空间紧凑的车型中。
4.本发明解决其技术问题采取的技术方案是：一种高效增压直喷发动机总布置，包括气门室罩壳、增压器进气管总成、同步链罩壳总成、涡轮增压器、电子主水泵、三元催化器总成、高压油泵、高压油轨、水空中冷器、汽油机本体、进气混合阀、egr冷却器及egr阀；所述汽油机本体以
°
角度布置，所述气门室罩壳通过螺栓固定连接设置在汽油机本体的上方，所述增压器进气管总成设置在气门室罩壳上，增压器进气管总成通过进气混合阀与整车的进气系统相连，所述汽油机本体的排气侧接设有涡轮增压器，所述涡轮增压器后端接设有三元催化器总成，所述电子主水泵设置在涡轮增压器下方，所述egr冷却器通过egr阀与三元催化器总成相连，并从三元催化器总成的中段进行取气，所述汽油机本体进气侧的上半部设置有进气歧管总成及高压油泵，高压油泵上接设有高压油轨，所述进气歧管总成包覆在高压油轨外部，所述汽油机本体进气侧的下半部设置有水空中冷系统，所述水空中冷系统的水空中冷器通过节气门体与进气歧管总成相连，所述汽油机本体的前端设置有增压器出气管总成，及为水空中冷器与涡轮增压器提供冷却的副水箱冷却管路，所述同步链罩壳总成安装设置在汽油机本体的前端，同步链罩壳总成集成了同步链罩壳与发动机前悬置，进而缩减了发动机整体的轴向长度。
5.所述高效增压直喷发动机总布置的适合布置角度为0
°
～20
°
，主要包括中冷系统、增压系统及egr系统，水空中冷系统的中冷器冷却管路与增压系统的增压器冷却管路共同组成副冷却系统，并直接连接至整车副水箱。
6.本发明的有益效果：
7.1.本发明为1.451l～1.649l新型高效增压直喷发动机总布置，针对紧凑的发动机机舱，通过合理设计进气歧管、中冷器、涡轮增压器、三元催化器总成、机油盘，使1.451l～1.649l汽油机以0
°
～20
°
的倾斜角度进行整体布局，有效解决了汽油机布置在直立机舱中宽度和高度方向上布置不下的问题，提高了布置适配性。
8.2.汽油机结构合理，将原设在整车上的水空中冷系统设置在发动机总布置中，与
涡轮增压器冷却管路共同组成整车副冷却系统，有效提高冷却效果。
9.3.对egr冷却系统进行合理布局，在提高空气利用率，降低污染排放的同时，减小了发动机整体尺寸，节省了整体布局空间。
10.4.将进气混合阀布置在发动机后端气门室罩壳上，并通过布置在气门室罩壳上方的增压器进气管路连接至增压器进气口，大幅度。
11.5.汽油机前悬置采用与同步链罩壳集成的方案，使整体结构紧凑，便于安装。
附图说明
12.在附图中：
13.图1是本发明后端结构示意图；
14.图2是本发明前端结构示意图；
15.图3是本发明egr冷却器结构示意图；
16.图4是本发明水空中冷器结构示意图；
17.图5是本发明增压器进气管结构示意图；
18.图6是本发明三元催化器总成结构示意图；
19.图中：
20.1、气门室罩壳；2、增压器进气管总成；3、同步链罩壳总成；4、涡轮增压器；5、增压器隔热罩总成；6、增压器回水管总成；7、增压器冷却油管总成；8、发动机前吊耳；9、增压器进水连接胶管总成；10、中冷器回水钢管总成；11、增压器出气胶管总成；12、增压器出气管总成；13、电子主水泵；14、增压器进水钢管；15、三元催化器总成；16、增压器进水连接胶管；17、中冷器进水钢管总成；18、机油盘总成；19、高压油泵；20、电磁线圈；21、发动机后吊耳；22、进气歧管总成；23、高压油轨；24、中冷器回水胶管总成；25、节气门体；26、碳罐控制阀；27、水空中冷器；28、电控喷嘴阀；29、机油压力传感器；30、汽油机本体；31、中冷器进水胶管；32、缸体；33、进气混合阀；34、缸盖；35、增压器进气管支架；36、高压燃油管总成；37、进气温度压力传感器；38、冷却液温度传感器；39、中冷器支架；40、出水钢管总成；41、egr回水胶管；42、egr冷却器；43、egr温度传感器；44、egr阀；45、egr阀连接软管总成；2-1、进气管支架安装点；2-2、混合阀连接法兰；2-3、egr压差传感器安装座；2-4、固定点；2-5、egr阀连接软管接管嘴；2-6、连接胶管；2-7、高压油气脱附管路接管嘴一；2-8、进气口连接法兰；2-9、进气管本体；15-1、三元催化器隔热罩；15-2、egr系统取气法兰；15-3、排温传感器安装台；15-4、三元催化器固定支架；15-5、三元催化器后法兰；15-6、gpf取气管安装台；15-7、氧传感器安装台；15-8、gpf取气钢管；15-9、gpf取气钢管支架；15-10、gpf出气管嘴；15-11、三元催化器进气法兰；27-1、出气口法兰；27-2、中冷器气室；27-3、高压油气脱附管路接管嘴二；27-4、中冷器支架固定孔；27-5、冷却液进水管嘴；27-6、中冷器本体；27-7、中冷器固定支架；27-8、进气口法兰；27-9、冷却液出水管嘴；42-1、冷却器固定支架；42-2、冷却液取水管；42-3、取气波纹管；42-4、压差传感器取气管；42-5、egr阀连接法兰；42-6、egr温度传感器安装座；42-7、冷却液出水管；42-8、冷却器本体；42-9、冷却器取气法兰；42-10、冷却器气室。
具体实施方式
21.现结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图均为简化的示意图，仅以示意方
式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
22.一种高效增压直喷发动机总布置，包括气门室罩壳1、增压器进气管总成2、同步链罩壳总成3、涡轮增压器4、电子主水泵13、三元催化器总成15、高压油泵19、高压油轨23、水空中冷器27、汽油机本体30、进气混合阀33、egr冷却器42及egr阀44；所述汽油机本体30以0
°
角度布置，所述气门室罩壳1通过螺栓固定连接设置在汽油机本体30的上方，所述增压器进气管总成2设置在气门室罩壳1上，增压器进气管总成2通过进气混合阀与整车的进气系统相连，所述汽油机本体30的排气侧接设有涡轮增压器4，所述涡轮增压器4后端接设有三元催化器总成15，所述电子主水泵13设置在涡轮增压器4下方，所述egr冷却器42通过egr阀44与三元催化器总成15相连，并从三元催化器总成15的中段进行取气，所述汽油机本体30进气侧的上半部设置有进气歧管总成22及高压油泵19，高压油泵19上接设有高压油轨23，所述进气歧管总成22包覆在高压油轨23外部，所述汽油机本体30进气侧的下半部设置有水空中冷系统，所述水空中冷系统的水空中冷器27通过节气门体25与进气歧管总成22相连，所述汽油机本体30的前端设置有增压器出气管总成12，及为水空中冷器27与涡轮增压器4提供冷却的副水箱冷却管路，所述同步链罩壳总成3安装设置在汽油机本体30的前端，同步链罩壳总成3集成了同步链罩壳与发动机前悬置，进而缩减了发动机整体的轴向长度。
23.所述高效增压直喷发动机总布置的适合布置角度为0
°
～20
°
，主要包括中冷系统、增压系统及egr系统，水空中冷系统的中冷器冷却管路与增压系统的增压器冷却管路共同组成副冷却系统，并直接连接至整车副水箱。
24.所述增压系统包括涡轮增压器4、增压器冷却油管总成7、增压器进气管总成2、增压器出气管总成12、增压器进气管支架35、进气混合阀33及增压器冷却管路；所述进气混合阀33设置在汽油机本体30后端的增压器进气管支架35上，并通过螺栓与增压器进气管总成2固定连接，所述增压器进气管支架35通过螺栓固定设置在缸盖34上，所述涡轮增压器4进气端与缸盖34侧面的出气口固定相连，连接处设置有增加气密性的垫片，涡轮增压器4出气端依次接设增压器出气胶管总成11与增压器出气管总成12，所述增压器出气管总成12的出气端与水空中冷器27的进气端相连，所述增压器冷却油管总成7的进油端通过中空螺栓固定连接至缸盖34的油路上，并从缸盖34的油路中进行取油，增压器回油管与缸体32的主油路连通并回油给主油路，所述增压冷却管路与中冷器冷却管路一同组成副冷却系统，并连接至整车副水箱，所述增压器冷却管路包括增压器进水连接胶管16、增压器进水钢管14、增压器回水管总成6，中冷器冷却管路上设置接管嘴并与增压器进水连接胶管16的一端相连，增压器进水连接胶管16的另一端连接在同步链罩壳总成3上固定设置的增压器进水钢管14上，增压器回水管总成6通过增压器进水连接胶管16与增压器进水钢管14相连，增压器回水管总成6通过增压器回水胶管与中冷器回水钢管总成10相连，增压器隔热罩总成5包裹涡轮增压器4的排气端，增压器隔热罩总成5上集成增压器垫片，用于增加与缸盖34的排气口间的密封性。
25.所述水空中冷系统包括水空中冷器27、进气温度压力传感器37、中冷器支架39及中冷器冷却管路；所述进气温度压力传感器37设置在水空中冷器27的出气端，所述水空中冷器27的出气端与节气门体25的一端相连，所述节气门体25的另一端与发动机的进气歧管总成22相连通，经增压系统增压后的气体进入水空中冷器27进行冷却，冷却后的气体经进气温度压力传感器37检测后，通过节气门体25进入进气歧管总成22，所述水空中冷器27下
方承托设置有中冷器支架39，所述中冷器支架39固定设置在缸体32上，所述中冷器冷却管路包括中冷器进水钢管、中冷器进水胶管、中冷器进水接管嘴、中冷器回水钢管、中冷器回水胶管及中冷器回水接管嘴；所述中冷器进水钢管固定设置在机油盘总成18上，中冷器进水钢管通过中冷器进水胶管与水空中冷器27上的中冷器进水接管嘴相连通，为水空中冷器27提供冷却进水保障，所述中冷器回水钢管固定设置在同步链罩壳总成3的悬置下方，中冷器回水钢管通过中冷器回水胶管与水空中冷器27上的中冷器回水接管嘴相连通，为水空中冷器27提供冷却回水保障。
26.所述egr系统包括egr回水胶管41、egr冷却器42、egr温度传感器43、egr阀44及egr阀连接软管总成45；所述egr冷却器42的进气端接设在三元催化器总成15的中段并从此处进行取气，所述egr温度传感器43设置在egr冷却器42上，egr温度传感器43的测量端探进egr冷却器42内部以便进行温度测量，所述egr冷却器42的出气端依次连接egr阀44及egr阀连接软管总成45，所述egr阀连接软管总成45与增压器进气管总成2相连，气体经由三元催化器总成15的中段进入egr冷却器42中进行冷却，并经egr温度传感器43进行温度检测后，依次通过egr阀44及egr阀连接软管总成45进入增压器进气管总成2中，从而完成气体冷却循环，所述egr冷却器42的进液端与汽油机本体30的缸体四缸相连并从该处取冷却液，egr冷却器42完成气体冷却后，冷却液通过egr回水胶管41回流进整车冷却管路中，所述egr冷却器42通过三个支架进行固定，其中两个支架固定在缸盖34上，一个支架固定在在缸体32后法兰处。
27.所述同步链罩壳总成3前端设置有用于整体发动机起吊的发动机前吊耳8，同步链罩壳总成3的发动机前悬置的一侧通过螺栓固定在两个电磁线圈20间，另一端通过螺栓固定在整车悬置上。
28.所述高压油泵19朝向汽油机本体30的进气侧倾斜设置在缸盖34顶端并位于三四缸之间，高压油泵19与气门室罩壳1间通过胶条进行密封。
29.所述电子主水泵13为贴合式电子水泵设置在涡轮增压器4的下方，电子主水泵13由水泵转接座承托安装在汽油机本体30上，电子主水泵13的进水端设置在汽油机本体30排气侧的一缸位置，与整车冷却系统相连的出水转接座布置在汽油机本体30进气侧的进气歧管总成22下方，并位于汽油机本体30的三缸处，所述出水转接座用于安装整机出水钢管。
30.所述增压器进气管总成2包括：进气管支架安装点2-1、混合阀连接法兰2-2、egr压差传感器安装座2-3、固定点2-4、egr阀连接软管接管嘴2-5、连接胶管2-6、高压油气脱附管路接管嘴一2-7、进气口连接法兰2-8及进气管本体2-9；所述增压器进气管总成2依附汽油机本体30外形设置为弯曲状，沿气体流动方向依次为头段、进气管本体2-9、连接胶管2-6及尾段，所述头段的进气口处设置有混合阀连接法兰2-2用于与进气混合阀33相连通，头段的出气口与进气管本体2-9的进气端固定连接，进气管本体2-9的出气端通过连接胶管2-6与尾段的进气口相连通，尾段的出气口处设置进气口连接法兰2-8以便与涡轮增压器4相连接，所述头段、进气管本体2-9及尾段均为硬质结构，通过柔性的连接胶管2-6相连接后，使增压器进气管总成2可以更好的依附在汽油机本体30外部，所述头段外侧面上设置有进气管支架安装点2-1，所述进气管本体2-9与尾段上个设置有一个用于安装固定的固定点2-4，进气管支架安装点2-1与固定点2-4协调配合便于增压器进气管总成2安装在汽油机本体30上，所述进气管本体2-9上斜向突出设置有egr阀连接软管接管嘴2-5以便与egr系统相连
接，所述头段外侧朝向egr阀连接软管接管嘴2-5方向突出设置有egr压差传感器安装座2-3以便egr压差传感器进行安装，所述egr压差传感器安装在增压器进气管总成2上，通过两根胶管分别在egr阀44前后两端进行取气，并完成压力差的测量，所述尾段外侧突出设置有高压油气脱附管路接管嘴一2-7用于与高压油气脱附管路进行连接，
31.所述水空中冷器27包括出气口法兰27-1、中冷器气室27-2、高压油气脱附管路接管嘴二27-3、中冷器支架固定孔27-4、冷却液进水管嘴27-5、中冷器本体27-6、中冷器固定支架27-7、进气口法兰27-8、冷却液出水管嘴27-9；所述中冷器本体27-6设置为长方体结构，中冷器本体27-6的进气侧和出气侧各固定设置有一个中冷器气室27-2，位于进气侧的中冷器气室27-2的进气端设置有进气口法兰27-8，出气端与中冷器本体27-6相连接，进气侧的中冷器气室27-2外侧上下分布设置有两个中冷器固定支架27-7，所述中冷器本体27-6上相对的两个端面上分别设置有冷却液进水管嘴27-5和冷却液出水管嘴27-9，位于中冷器本体27-6出气侧的中冷器气室27-2的进气端与中冷器本体27-6相连，出气端设置出气口法兰27-1，出气侧的中冷器气室27-2上设置有高压油气脱附管路接管嘴二27-3，用于与高压油气脱附管路进行连接，出气侧的中冷器气室27-2上还设置有中冷器支架固定孔27-4，所述中冷器支架固定孔27-4与两个中冷器固定支架27-7协同工作对水空中冷器27整体进行安装固定。
32.所述egr冷却器42包括：冷却器固定支架42-1、冷却液取水管42-2、取气波纹管42-3、压差传感器取气管42-4、egr阀连接法兰42-5、egr温度传感器安装座42-6、冷却液出水管42-7、冷却器本体42-8、冷却器取气法兰42-9、冷却器气室42-10；所述冷却器本体42-8设置为长方体结构，冷却器本体42-8的进气侧和出气侧分别设置有一个冷却器气室42-10，位于冷却器本体42-8进气侧的冷却器气室42-10的进气端通过设置取气波纹管42-3与冷却器取气法兰42-9相连，出气端与冷却器本体42-8的进气端固定连接，位于冷却器本体42-8出气侧的冷却器气室42-10的进气端与冷却器本体42-8固定连接，出气端设置有egr阀连接法兰42-5以便与egr阀44相连，所述egr阀连接法兰42-5前侧的冷却器气室42-10上配合设置有egr温度传感器安装座42-6与压差传感器取气管42-4，以便egr温度传感器43的安装及压差传感器进行检测工作，所述冷却器本体42-8相对的两个侧面上分别设置有冷却液取水管42-2与冷却液出水管42-7，所述冷却液取水管42-2与冷却液出水管42-7呈对角分布以达到冷却效果，所述egr冷却器42的一个侧面上设置有多个冷却器固定支架42-1以便对egr冷却器42进行安装固定。
33.所述三元催化器总成15包括三元催化器隔热罩15-1、egr系统取气法兰15-2、排温传感器安装台15-3、三元催化器固定支架15-4、三元催化器后法兰15-5、gpf取气管安装台15-6、氧传感器安装台15-7、gpf取气钢管15-8、gpf取气钢管支架15-9、gpf出气管嘴15-10、三元催化器进气法兰15-11；所述三元催化器总成15的主体部分为圆柱体结构，三元催化器总成15的一端设置有三元催化器隔热罩15-1，三元催化器隔热罩15-1的进气口出设置有三元催化器进气法兰15-11，三元催化器隔热罩15-1上设置有氧传感器安装台15-7用于氧传感器的安装，所述三元催化器总成15的主体的另一端设置有三元催化器后法兰15-5以便与整车排气系统相连，排出废气，所述三元催化器总成15的主体的外圆周面上设置有egr系统取气法兰15-2，egr系统取气法兰15-2与取气波纹管42-3相连接，进而形成气体流动通路，所述egr系统取气法兰15-2旁设置有排温传感器安装台15-3，所述三元催化器总成15的主
体外侧安装有两个gpf取气钢管15-8，两个所述gpf取气钢管15-8的一端分别通过两个gpf取气管安装台15-6安装在三元催化器总成15的主体上，并通过gpf取气钢管支架15-9固定在三元催化器总成15的主体的外表面上，每个所述gpf取气钢管15-8的另一端上各安装有一个gpf出气管嘴15-10，所述三元催化器总成15的主体外侧设置有多个三元催化器固定支架15-4，以便将三元催化器总成15整体固定在汽油机本体30上。
34.工作原理：
35.汽油自高压油泵19处进入，经加压后依次通过高压燃油管总成36及高压油轨23后进入发动机缸内进行燃烧。
36.主冷却系统的冷却水从电子主水泵13进入汽油机本体30，水流先后分别冷却汽油机本体30和缸盖34之后通过出水转接座流入出水钢管总成40，进入整车冷却系统。
37.副冷却系统的冷却水从中冷器进水钢管总成17分成两路，一路进入增压器进水连接胶管16，通过增压器进水钢管14、增压器进水连接胶管总成9、增压器回水管总成6，冷却涡轮增压器4，通过冷却增压器回水胶管总成，回到中冷器回水钢管总成10；另一路进入中冷器进水胶管31，冷却水空中冷器27，通过中冷器回水胶管总成24回到中冷器回水钢管总成10，两路水路汇总，进入整车冷却系统。
38.新空气由进气混合阀33进入，通过增压器进气管总成2，进入涡轮增压器4增压后，通过增压器出气胶管总成11、增压器出气管总成12、水空中冷器27、节气门体25、进气歧管总成22，进入汽油机本体30，燃烧后废气由涡轮增压器4，进入三元催化器总成15后分成两路，一路废气排出，另一路废气在三元催化器总成15中段进入egr冷却器42，通过egr阀44、egr阀连接软管总成45回到增压器进气管总成2，重新进入循环。
39.可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。