发动机和调节发动机冲程缸径比的方法与流程

本申请属于汽车领域，具体说涉及一种用于汽车动力总成发动机前期设计的发动机和一种调节发动机冲程缸径比的方法。

背景技术：

1、发动机发展到今天，越来越重视其油耗的降低，即热效率的提高。提高热效率有多种方案，如采用高效燃烧室系统、米勒循环或阿特金森循环、废气再循环系统、轻量化、低摩擦和长冲程技术等等，其中长冲程技术主要是通过加长活塞行程或减小缸径来实现。在方案设计中一般采用冲程缸径比s/b这个参数来评估，s为冲程，b为缸径。当s/b＝1时为常规设计发动机，s/b<1时为短冲程发动机，s/b>1时为长冲程发动机。

2、现代流行的高热效率乘用车汽油机均采用了该技术，例如丰田tnga 2.5l自然吸气混动发动机的冲程缸径比为1.18，热效率为41％，为世界量产的最高热效率汽油机；现代1.6l自然吸气混动发动机的冲程缸径比为1.35，热效率达到了40％；同时处于开发阶段的通用汽车部分混动发动机的冲程缸径比也达到了1.2(原机为1.1)。

3、企业在开发一个新的发动机时，一般需要完成单缸最优化设计，即将相关的前期设计放在一个单缸发动机上研究，保证其相关新技术集成的开发成功。单缸发动机需要是一个高度柔性化的设计，以便企业在研究时快速调整设计方案。研究长冲程对热效率的影响，是目前开发过程中的一个热点，但由于冲程缸径比s/b变大，活塞运行范围s变大，可能需要增加缸体高度来保证排量以及活塞头部与缸盖之间的距离；或者是减小缸径b来实现。一般的多缸机缸体设计为龙门式缸体或平分式缸体，其缸套长度一定，且都是直接与缸体本体铸造在一起，如果缸体高度或缸径大小发生改变，则需更换整个缸体。由于缸体是高价值零件，频繁更换整个缸体将带来极大的成本和装配压力，不利于研究方案的快速切换。

技术实现思路

1、本申请涉及的一个方面是提供一种发动机，所述发动机可以改变发动机冲程缸径比。

2、本申请涉及的发动机具有缸体，所述缸体为分体式，包括：第一分体，所述第一分体至少具有第一腔，所述第一腔用于接收第一活动部件在其中活动的第一套件；与所述第一分体的至少一部分配合的第二分体，所述第二分体在其内具有容纳第二活动部件的空间，所述第二分体和所述第一分体通过连接件连接；和位于所述第一分体和所述第二分体之间的第一板。

3、在所述发动机的一个可选实施例中，所述第一套件相对于所述第一腔嵌合在其中；所述第一腔内还设置有为所述第一套件提供密封的第一密封件。

4、在所述发动机的一个可选实施例中，所述第二分体还具有用于所述第一分体的第二腔，所述第一分体和所述第二分体经组装后在所述第二腔内两者形成间隙配合；第二腔内还设置有为所述第一分体提供密封的第二密封件。

5、在所述发动机的一个可选实施例中，所述第一板定位于所述连接件附近，并且由多个分板组成，包括第一金属分板和第二金属分板，所述第一金属分板和所述第二金属分板分别布置在所述第一套件的两侧。

6、在所述发动机的一个可选实施例中，所述连接件包括多个螺纹杆，所述第一板具有多个凹部，所述多个凹部中的任意一个用于接收所述螺纹杆。

7、在所述发动机的一个可选实施例中，所述第一套件为缸套，所述第一活动部件为活塞，所述第二活动部件为曲轴。

8、在所述发动机的一个可选实施例中，所述缸套设置为其中心线与所述曲轴的中心线偏置。

9、本申请还涉及的一个方面是提供一种调节发动机冲程缸径比的方法：提供上述任意一个实施例所述的发动机；将第二套件与设置在所述第一腔内的所述第一套件替换；和/或将第二板与位于所述第一分体和所述第二分体之间的所述第一板替换。

10、在所述方法的一个可选实施例中，所述第二分体的内空间设置为容纳不同曲轴。

11、在所述方法的一个可选实施例中，所述发动机为单缸发动机；所述方法用于发动机总成的前期设计。

12、本申请将传统一体化设计的缸体分为两个独立部分，即曲轴箱部分和活塞运动部分。曲轴箱部分的空间设计得比较大，以便容纳下各种尺寸的曲轴，可开展不同曲轴设计的研究，不需经常更换；活塞运动部分为主缸体部分，缸套嵌入在主缸体内，通过密封圈密封；活塞在缸套内运动，可通过更换不同直径的缸套来匹配不同缸径的研究，这部分零件可随意调整，且成本较低。如果在缸套直径不变的情况下，只是增加冲程(即增加连杆长度或曲拐半径)，则可以通过一套金属薄板来抬高缸套，达到快速增加缸体高度的作用。该金属薄板的高度可调，可以适配不同长度的连杆和曲拐半径，也可以用来微调活塞头部距离缸体表面的距离，进而达到设计要求的燃烧室容积和压缩比范围。

13、通过以下参考附图的详细说明，本申请的其他方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本申请的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必要依比例绘制附图。

技术特征：

1.一种发动机，所述发动机具有缸体，其特征是所述缸体为分体式，包括：

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征是：所述第一套件(3)相对于所述第一腔(11)嵌合在其中；所述第一腔(11)内还设置有为所述第一套件(3)提供密封的第一密封件(6)。

3.根据权利要求1所述的发动机，其特征是：所述第二分体(2)还具有用于所述第一分体(1)的第二腔(21)，所述第一分体(1)和所述第二分体(2)经组装后在所述第二腔(21)内两者形成间隙配合；第二腔(21)内还设置有为所述第一分体(1)提供密封的第二密封件(7)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机，其特征是：所述第一板(5)定位于所述连接件(4)附近，并且由多个分板组成，包括第一金属分板(51)和第二金属分板(52)，所述第一金属分板(51)和所述第二金属分板(52)分别布置在所述第一套件(3)的两侧。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机，其特征是：所述连接件(4)包括多个螺纹杆，所述第一板(5)具有多个凹部(53)，所述多个凹部(53)中的任意一个用于接收所述螺纹杆。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机，其特征是：所述第一套件(3)为缸套，所述第一活动部件为活塞，所述第二活动部件为曲轴。

7.根据权利要求6所述的发动机，其特征是：所述缸套设置为其中心线与所述曲轴的中心线偏置。

8.一种调节发动机冲程缸径比的方法，其特征是：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征是：所述第二分体的内空间设置为容纳不同曲轴。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征是：所述发动机为单缸发动机；所述方法用于发动机总成的前期设计。

技术总结本申请公开了一种发动机和调节发动机冲程缸径比的方法。所述发动机具有缸体，所述缸体为分体式，包括：第一分体，所述第一分体至少具有第一腔，所述第一腔用于接收第一活动部件在其中活动的第一套件；与所述第一分体的至少一部分配合的第二分体，所述第二分体在其内具有容纳第二活动部件的空间，所述第二分体和所述第一分体通过连接件连接；和位于所述第一分体和所述第二分体之间的第一板。本申请可以降低发动机总成研究成本，以及快速切换缸体方案。技术研发人员：王立新,吴楚,谢薇,郎伟钦,马文宇,许智勇,王忆春,孙正受保护的技术使用者：上汽通用汽车有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9