荣威轿车K系列发动机的开发(3)

期刊论文：荣威轿车K系列发动机的开发

2008年12月 平银生：荣威轿车K系列发动机的开发 ·55· 时候，发动机转矩将下降，燃油耗将上升。因此，为兼顾发动机的动力性和经济性，在6 000 r/min工况下，该机排气门可晚开5°CA，此时在原排气相位基础上，该机转矩提升了1.16 N·m，同时燃油耗升高 0.7 g/(kW·h)。对转矩的提升没有象调整进气相位时的影响明显。

2.2.2 2 000 r/min部分负荷性能比较

优化好进气相位之后，在排气原相位的基础上，依次推迟排气相位开启角度为10°CA，20°CA，30°CA，40°CA，在2 000r/min部分负荷工况下的油耗模拟结果如图3所示，从图中可看出，在发动机平均有效压力为0.2MPa左右，随着排气相位的推迟，油耗明显下降。随着节气门开度增加，当平均有效压力大于0.35MPa，排气相位对油耗的影响不明显。

图Fig.33 调节排气相位在Comparison of fuel consumption at 2 000 r/min

2 000 r/min各负荷下的油耗对比 by adjusting exhaust valve phasing

3 主要结构

3.1 机体和气缸垫

K系列发动机机体为平分式结构，由气缸体、轴承座和裙架3部分组成，全支承轴承，中置湿式气缸套如图4所示。气缸体、轴承和裙架材料均为高强度铝合金。敞开式机体顶面设计改善了铸造工艺性，确

保气缸套周围有均匀良好的冷却性能。

–

Fig.4图4 KV62.5KV6 Cylinder Block发动机机体

在KV6发动机二列V型处合理布置加强筋，进

一步提高刚度、改善整机的NVH，有效降低从机体部位辐射的机械噪声。

对K4发动机采用了贯穿式缸盖螺栓结构，使机体、缸盖等零件只受缸盖螺栓的压紧力，有利于减少气缸变形。

由于该机采用铝机体敞开式顶面，合金铸铁湿式中置缸套，两者材料膨胀系数不同，导致缸套相对机体凸出量随工作温度而变化，大大增加了气缸垫的开发难度。对原设计存在的不足进行了分析改进，通过试验优化，最终确定的气缸垫设计采用6层金属板结构如图5所示，中间2层的Stopper结构可以很好的适应缸套间突出高度的不一致性；4层的凸筋层保证了发动机工作条件下(气缸爆发压力下)，气缸垫具有良好的追随性；确保了发动机的耐久性。

a)

原设计的气缸垫剖面图

b) 新设计的气缸垫剖面图

Fig.5图 5improvement of K4 head gasket K4发动机气缸垫的改进

3.2 缸盖、配气系统

– 缸盖总成由缸盖和凸轮轴支架组成，为横流式进排气道布置，双顶置凸轮轴，每缸采用2个进气门和2个排气门，桶形液压挺柱，进排气门夹角为 45°，直径分别为31.5mm，和27.4mm。燃烧室为篷形，火花塞中心布置，进气道滚流比经试验确定，滚流比为2。 正时系统采用同步带传动，齿形由RPP更改为具

有良好受力、啮合和降噪的PU形。凸轮轴采用冷激铸铁制造技术，表面磷化处理，提高了凸轮轴的初期磨合性能和耐磨性。

KV6排气凸轮轴带有扭振减振器，以控制凸轮轴扭振，减小凸轮轴运行对齿形带的冲击，提高齿形带的可靠寿命如图6所示。通过对凸轮轴减振器内环和惯性环表面处理、改善涂胶工艺，大大增强了橡胶与金属之间的结合强度。

K4 1.8采用VCT技术后，由于皮带轮带调相器