一种紧凑化高功率密度发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其是一种紧凑化高功率密度发动机。


背景技术：

2.应用于野外作业环境的特种车辆，要求作为整车动力源的柴油机可以承受多方向冲击和振动，可以有效提供充沛动力来满足整车行驶需求，可以有效的进行热管理保证柴油机不会因过热造成功率下降。由于特种车辆为轻型车辆，整体结构尺寸紧凑，动力舱空间较小，发动机需要做紧凑化、扁平化设计。
3.现在特种车辆使用的发动机为上世纪80年代时的研究成果，功率较现在的使用条件和使用工况不能满足需求；其采用废气引射散热系统冷却效率低，车辆经常因冷却液温度过高而降低车速；随着社会的进步，发动机使用的很多易损易耗件均已更新换代，部分零件已不再适合其使用，造成了在使用过程中维护保养不便的问题；由于使用环境恶劣，其发动机支撑受冲击和振动后损坏率较高；由于动力舱内的管路和接头出现过渗漏油、液的情况，动力舱有起火的隐患。
4.为了解决这些问题，目前国内某公司的直列6缸机，其功率符合要求，但是其高度和长度均超出了动力舱的安装尺寸；另一家公司的风冷120
°
v型6缸机安装尺寸较本发明稍大，也能装入动力舱，但是其功率低于要求的20%，不符合整车提出增加功率的要求；还有本公司的一款增压中冷发动机，其功率满足整车要求，但外型尺寸超出了动力舱限制。


技术实现要素：

5.本实用新型需要解决的技术问题是提供一种紧凑化高功率密度发动机，在满足整车动力舱结构尺寸的前提下，依靠发动机功率提升达到增加整车车速的目的；采取高强度、复合结构的耐冲击发动机支撑降低其受损程度，设计发动机防护板隔绝起火隐患。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种紧凑化高功率密度发动机，包括设置在发动机本体上层并依次连接的低置增压器、嵌入式增压空气管、插接结构进气管、设置在发动机上层的节温器法兰结构出水口、设置在发动机本体底层的干式油底壳、设置在发动机进气管处的背负式燃油滤和设置在发动机机体v型槽内的电控喷油泵；所述低置增压器设置在发动机飞轮壳上方；所述嵌入式增压空气管包括一个与低置增压器连接的进气端管和两个分别悬浮设置在发动机机体v型槽和电控喷油泵上方的出气端管；两个所述插接结构进气管设置在发动机机体的缸盖上方，并与嵌入式增压空气管两个出气端管连接；所述节温器法兰结构出水口设置在曲轴箱本体自由端处，通过法兰结构与底盘系统的散热器连接管连接。
8.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述低置增压器的固定方式为螺栓固定。
9.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述插接结构进气管的固定方式为螺栓固定。
10.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述干式油底壳的固定方式为螺栓紧固。
11.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述背负式燃油滤的固定方式为螺栓紧固，其燃油滤支架和进气管堵盖集成。
12.本实用新型技术方案的进一步改进在于：发动机采用内水道结构；发动机设置用于给车载冷却风扇提供动力的取力传动机构。
13.本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括设置在发动机机体两侧的耐冲击发动机支撑，固定方式为螺栓固定。
14.本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括用于格挡油、液的发动机防护板，通过螺栓紧固在发动机进气管、支撑处的螺栓孔。
15.由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
16.1、本实用新型通过设置紧凑的发动机外形，可以节省动力舱空间布置其它辅助装置；通过更高的发动机功率提升整车车速；通过更有效的发动机热管理技术，控制冷却液温度保持相对恒定；通过设置更高强度的耐冲击发动机支撑提高发动机可靠性；通过设置发动机防护板，物理隔绝渗漏的油、液滴落在发动机高温部件，避免起火隐患；并且，有充足的易损易耗件为发动机使用提供有效保障。
17.2、本实用新型采用了低置增压器、法兰结构的出水口、干式油底壳、嵌入式增压空气管、插接式进气管、背负式燃油滤等新结构零部件以控制发动机整体尺寸紧凑使其可以安装在动力舱内等。
18.3、本实用新型采用电子控制技术精准调整各个工况的缸内供油以达到提高发动机功率的目的。
19.4、本发明的发动机采用内水道结构，匹配节温器装置，给车载冷却风扇提供动力的取力传动机构等热管理技术以保证在运行过程中的冷却液温度保持。
20.5、本实用新型中通过采用较为新颖的发动机技术，使用的易损易耗件未来多年均不会停产断供，可以为发动机使用提供有效保障。
附图说明
21.图1是本实用新型中发动机装配图；
22.图2是本实用新型中带防护板的发动机示意图；
23.图3是本实用新型中取消防护板的发动机示意图；
24.图4是本实用新型中带防护板的发动机侧视图；
25.图5是本实用新型中取消防护板的发动机侧视图；
26.其中，1、低置增压器，2、嵌入式增压空气管，3、电控喷油泵，4、插接结构进气管，5、节温器法兰结构出水口，6、取力传动机构，7、干式油底壳，8、耐冲击发动机支撑，9、背负式燃油滤。
具体实施方式
27.下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明：
28.本实用新型是一种132缸径90
°
v型增压不中冷发动机，采用高强度、复合结构的耐
冲击支撑以适应野外的复杂路况。
29.如图1所示，一种紧凑化高功率密度发动机，包括设置在发动机本体上层并依次连接的低置增压器1、嵌入式增压空气管2、插接结构进气管4、设置在发动机上层的节温器法兰结构出水口5和设置在发动机本体底层的干式油底壳7；所述低置增压器1设置在发动机飞轮壳上方，固定方式为螺栓固定；所述嵌入式增压空气管2包括一个与低置增压器1连接的进气端管和两个分别悬浮设置在发动机机体v型槽和电控喷油泵3上方的出气端管；两个所述插接结构进气管4设置在发动机机体的缸盖上方，固定方式为螺栓固定，并与两个出气端管连接；所述节温器法兰结构出水口5设置在曲轴箱本体自由端处，通过法兰结构与底盘系统的散热器连接管连接；所述干式油底壳7的固定方式为螺栓紧固。
30.如图2、3所示，节温器法兰结构出水口5通过使用法兰结构，较“直管-橡胶管-直管”的连接方式可以有效降低整体高度，发动机最高点在进气管处、最低点在油底壳处，发动机高度方向结构设计合理，达到扁平化要求。
31.一种紧凑化高功率密度发动机，还包括设置在发动机进气管处的背负式燃油滤9，固定方式为螺栓紧固，燃油滤支架和进气管堵盖集成在一起，满足发动机整体设计紧凑化的设计思想。
32.一种紧凑化高功率密度发动机，还包括设置在发动机机体v型槽内的电控喷油泵3；所述电控喷油泵3为加装了电子调速器的发动机喷油泵，通过6个输出口将高压燃油经高压油管和喷油器喷射至发动机燃烧室内，能够根据脚踏板位置传感器的信号和当前的发动机转速信号确定喷油泵的齿杆位置，从而可以精准控制喷油泵的喷油量。
33.如图4、5所示，一种紧凑化高功率密度发动机，通过热管理技术控制发动机冷却液温度，发动机采用内水道结构，能够均匀冷却各气缸套和气缸盖；匹配节温器装置和节温器法兰结构出水口5，能够有效平衡发动机和散热器之间的温度交换；发动机设置的取力传动机构用于给车载冷却风扇提供动力，使其可以平衡动力舱内和整车外部的温度；通过上述设计保证发动机在运行过程中的冷却液温度不会过高。
34.由于现场环境工况极为恶劣，车辆在行驶时越障会收到极大的冲击和振动，传递到发动机支撑处会使其出现断裂和变形的情况。为此，发动机采用高强度、复合结构的耐冲击发动机支撑8；所述耐冲击发动机支撑8安装在发动机机体两侧，固定方式为螺栓固定。更换后的支撑在使用过程中再未出现断裂和变形的情况，满足使用要求。
35.由于整车只针对动力舱进行更换，其连接管路、相关接头均存在渗漏油、液的风险，为避免发动机高温部件将渗漏的油、液引燃，造成动力舱起火的风险，发动机设置用于格挡油、液的发动机防护板，通过螺栓紧固在发动机进气管、支撑处现有的螺栓孔。
36.综上所述，本实用新型在满足整车动力舱结构尺寸的前提下，依靠发动机功率提升达到增加整车车速的目的；采取高强度、复合结构的耐冲击发动机支撑降低其受损程度，设计发动机防护板隔绝起火隐患。

技术特征：
1.一种紧凑化高功率密度发动机，其特征在于：包括设置在发动机本体上层并依次连接的低置增压器（1）、嵌入式增压空气管（2）、插接结构进气管（4）、设置在发动机上层的节温器法兰结构出水口（5）、设置在发动机本体底层的干式油底壳（7）、设置在发动机进气管处的背负式燃油滤（9）和设置在发动机机体v型槽内的电控喷油泵（3）；所述低置增压器（1）设置在发动机飞轮壳上方；所述嵌入式增压空气管（2）包括一个与低置增压器（1）连接的进气端管和两个分别悬浮设置在发动机机体v型槽和电控喷油泵（3）上方的出气端管；两个所述插接结构进气管（4）设置在发动机机体的缸盖上方，并与嵌入式增压空气管（2）两个出气端管连接；所述节温器法兰结构出水口（5）设置在曲轴箱本体自由端处，通过法兰结构与底盘系统的散热器连接管连接。2.根据权利要求1所述的一种紧凑化高功率密度发动机，其特征在于：所述低置增压器（1）的固定方式为螺栓固定。3.根据权利要求1所述的一种紧凑化高功率密度发动机，其特征在于：所述插接结构进气管（4）的固定方式为螺栓固定。4.根据权利要求1所述的一种紧凑化高功率密度发动机，其特征在于：所述干式油底壳（7）的固定方式为螺栓紧固。5.根据权利要求1所述的一种紧凑化高功率密度发动机，其特征在于：所述背负式燃油滤（9）的固定方式为螺栓紧固，其燃油滤支架和进气管堵盖集成。6.根据权利要求1所述的一种紧凑化高功率密度发动机，其特征在于：发动机采用内水道结构；发动机设置用于给车载冷却风扇提供动力的取力传动机构。7.根据权利要求1所述的一种紧凑化高功率密度发动机，其特征在于：还包括设置在发动机机体两侧的耐冲击发动机支撑（8），固定方式为螺栓固定。8.根据权利要求1所述的一种紧凑化高功率密度发动机，其特征在于：还包括用于格挡油、液的发动机防护板，通过螺栓紧固在发动机进气管、支撑处的螺栓孔。

技术总结
本实用新型公开了一种紧凑化高功率密度发动机，属于发动机技术领域，包括设置在发动机本体上层并依次连接的低置增压器、嵌入式增压空气管、插接结构进气管、设置在发动机上层的节温器法兰结构出水口、设置在发动机本体底层的干式油底壳、设置在发动机进气管处的背负式燃油滤和设置在发动机机体V型槽内的电控喷油泵。本实用新型在满足整车动力舱结构尺寸的前提下，依靠发动机功率提升达到增加整车车速的目的；采取高强度、复合结构的耐冲击发动机支撑降低其受损程度，设计发动机防护板隔绝起火隐患。火隐患。火隐患。


技术研发人员：师帅楠 谢亮 李杰 陈正虎 赵润泽 袁峰 李进 高志鹏
受保护的技术使用者：河北华北柴油机有限责任公司
技术研发日：2022.11.29
技术公布日：2023/6/3