二圆弧段225的曲率半径R2对气缸203的加强以至整个机体组的加强起到至关重要的作用。有鉴于此，发明人发现，第二圆弧段225的曲率半径R2与第一圆弧段223的曲率半径Rl的比值满足2 ( R2/R1 ( 3时，可以有效改善气缸203的变形，提高发动机的寿命。
[0154]进一步，作为优选的实施方式，R2和Rl的比值进一步满足关系式:2.1 ( R2/Rl ( 2.5。由此，可以进一步改善气缸203的变形问题，相比传统平面式侧壁结构，既减轻了机体组的重量以及占用体积，同时又保证了机体组特别是侧壁部分具有充足的强度和刚度，可以有效地避免侧壁压力分布不均匀造成的气缸203受力不均匀而导致的变形问题。
[0155]在一些实施例中，如图2所示，气缸体201的顶部还设置有顶板227，顶板227的厚度为h4，气缸203的直径为D，其中h4和D的比值满足关系式:0.15彡h4/D彡0.19。由此，通过配合波浪形侧壁结构，可以进一步减少气缸203受力的不均匀性，从而大大降低气缸203的变形。
[0156]基于上面气缸203的截面尺寸、波浪形侧壁以及顶板227厚度等对气缸203的加强作用，发明人发现气缸203变形是一个综合因素，而从燃烧模式方面考虑，气缸203内存在大量的均值混合气，既要减少高涡流强度造成的湿壁问题，同时又要提高燃气在气缸203内的雾化程度，实现高效燃烧。
[0157]同时，发明人还发现，在传统布置中，将活塞在上止点和下止点运动过程中，活塞的一环覆盖的区域作为水套深度，这样大部分热量可以通过水套散失，从而水套带走过多热量的同时会导致气缸203上部和下部形成一定的温度梯度，从而加剧了气缸203的热变形。
[0158]有鉴于此，发明人通过多年的行业经验和大量的实验发现，气缸体水套的深度是活塞在上止点和下止点时其第一活塞环走过行程的75%-85%最优，如图6所示。换言之，气缸体水套的深度为h5，发动机的活塞在从上止点运动至下止点期间(或从下止点运动至上止点期间)活塞上的第一活塞环(活塞侧周壁上的多个活塞环中距离活塞顶面最近的一个)的行程为h6，其中h5和h6的比值满足关系式:0.75 ( h5/h6 < 0.85。
[0159]由此，通过控制气缸体水套的深度，起到了减少冷却损失、降低气缸203变形、提高燃烧效率的目的。并且特别地，结合图6所示，通过控制h5和h6的比值满足关系式:0.75 ( h5/h6 ( 0.85，对于降低气缸壁的压力效果明显，从而大大改善了气缸203变形。
[0160]对于爆发力较高或高压缩比的发动机而言，例如对于双燃料发动机而言，燃烧室内的压力极高，因此对于用于紧固气缸体201和气缸盖的螺栓有着严格的要求，如果紧固不牢靠，可能导致气缸体201与气缸盖之间漏气，严重影响发动机的性能。
[0161]具体地，结合图5所示，根据本发明实施例的机体组，其气缸体201和气缸盖是通过螺纹紧固件229例如螺栓紧固的，并且可选地，每个气缸203对应四个螺纹紧固件229。
[0162]该四个螺纹紧固件229环绕在对应的气缸203的外周且可以分布在矩形的四个交点处(如图5所示)。这样，可以提高固定效果，进而增加气缸体201与气缸盖之间的密封性。
[0163]进一步，发明人发现，同侧的两个螺纹紧固件229的纵向距离(LI)与对应气缸203的中心距保持一致，从而可以保证两纵向螺纹紧固件229之间的压紧力均匀分布在前后两个气缸203上。而对于横向间距布置(L2)则可以根据具体布置需要在一定范围内进行调整，若横向间距(L2)选择过大，在相邻两气缸203距离最近的地方处将成为密封薄弱点，难以密封两气缸203鼻梁区处高压燃气，而横向间距(L2)选取过小，将造成气缸203距离纵向中心线200最远处的密封困难，同时还会导致相邻两气缸203距离最近的区域受力不均，造成气缸203变形严重。
[0164]有鉴于此，发明人发现，通过合理地设计纵向间距与横向间距的比值，可以获得良好的紧固以及密封效果。作为一种实施方式，横向距离与纵向距离之比控制在0.95-1.15之间较优。换言之，四个螺纹紧固件229分布的矩形沿发动机的纵向的长度为LI，该矩形沿发动机的横向的宽度为L2，从而0.95 ( L2/L1 ( 1.15。
[0165]由此，通过合理布置螺纹紧固件229，从而在装配工况、热应力工况等条件下均可以将螺纹紧固件229的预紧力均匀的分布在气缸203顶面，达到预紧力合理覆盖气缸体201、气缸盖之间间隙的目的，大大提高气缸体201与气缸盖之间的密封性，防止燃烧室内的高温气体泄漏，保证发动机可以正常、稳定运行。
[0166]特别地，作为其中一个优选的实施方式，L2/L1 = 0.95。作为另一个优选的实施方式，L2/L1 = I。作为再一个优选的实施方式，L2/L1 = 1.15。
[0167]关于螺纹紧固件229的分布情况,在另一些可选的实施方式中，每个气缸203对应的四个螺纹紧固件229也可以与对应气缸203的中心线的距离相等，这样每个螺纹紧固件229受力均匀，避免单个或部分螺纹紧固件229受力集中而导致该螺纹紧固件229发生脱丝现象，影响气缸体201与气缸盖的密封性以及发动机运行的可靠性。
[0168]对于机体组以及气缸203的加强作用，还可以通过设置加强结构来实现。特别对于气缸盖水套处的侧壁部分，由于空间上的允许，可以通过增设加强结构例如加强肋板来进一步提高气缸体水套以至整个机体组的强度与刚度。
[0169]对于机体组的第一侧壁219和第二侧壁221上可以分别设置加强肋板，该加强肋板可以是一条且沿纵向布置，当然也可以是多条并沿发动机的高度方向彼此间隔开。每条加强肋板在纵向上可以是连续的，当然也可以根据需要而断开。每条肋板的下面可以设置两条倾斜的肋板，从而构成凳式肋板结构，减小气缸体水套强度不足造成的气缸203受力不均匀，进而更好地增加气缸203的强度，防止气缸203变形。
[0170]另外，为减小螺纹紧固件229与主轴承盖螺栓之间相互作用产生附加力矩，可以在螺纹紧固件229与主轴承盖螺栓之间增加一条或多条上下方向的肋板，减少因附加弯曲力矩造成的气缸203变形。
[0171]此外，为减小因曲轴箱模态差造成的气缸203变形，可以在曲轴箱拱形结构外侧布置一条或多条横向肋板，并增加横向肋板的辅助肋板结构，以形成相互交叉的网状结构，降低因模态差造成的气缸203。
[0172]作为优选的实施方式，上述的肋板突出相应壁面的高度应控制在该肋板厚度的
2-3倍左右，优选为2.5倍左右，由此加强效果明显。例如，以第一侧壁219上的加强肋板为例，该加强肋板突出第一侧壁219表面的高度是该加强肋板厚度的2.5倍较优。
[0173]综上，根据本发明实施例的机体组，通过结构的改进从而有效增加了气缸203的强度和刚度，可以有效防止气缸203的变形，保证发动机可以稳定、高效运行，提高发动机的燃油经济性以及动力输出性能。根据本发明实施例的机体组特别适于双燃料发动机，例如汽油柴油双燃料发动机。
[0174]此外，根据本发明的实施例进一步提供了包括如上所述的发动机1000的车辆。应当理解的是，根据本发明实施例的车辆的其它构成例如行驶系统、转向系统、制动系统等均已为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知，因此对习知结构的详细说明此处进行省略。
[0175]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0176]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种发动机，其特征在于，包括: 曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组以及曲轴飞轮组，所述机体组的气缸体内具有至少一个气缸，所述机体组的气缸盖内形成有与每个所述气缸对应的进气道和排气道，所述气缸盖的底面为平面； 柴油喷油器，每个所述气缸对应设置至少一个所述柴油喷油器； 用于喷射汽油燃料的汽油喷油器；以及 配气机构，所述配气机构包括对应每个所述气缸的进气门和排气门，所述进气门和所述排气门中的每一个均用于打开或关闭对应的燃烧室，其中 所述燃烧室的涡流比在1-6之间，压缩比在13-17之间。2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述燃烧室内的涡流比为1.5-5之间。3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述压缩比为14.8-15.5。4.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述柴油喷油器的中心线与对应的气缸的中心线重合。5.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述柴油喷油器的喷雾锥角在70° -85° 之间。6.根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，所述柴油喷油器的喷雾锥角在75° -80° 之间。7.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述活塞的顶面上形成有凹坑，所述凹坑为回转体形状，所述回转体具有缩口结构，所述回转体的回转轴线与对应气缸的中心线重合，其中所述活塞的口径比保持在0.7-0.8之间，所述活塞的缩口比保持在0.8-0.9之间。8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述回转体的回转母线包括用于形成所述凹坑的侧壁的侧壁曲线段以及用于形成所述凹坑的底壁的底壁混合线段，所述侧壁曲线段包括依次相连的侧壁过渡段、侧壁缩口段和侧壁圆弧段，所述底壁混合线段包括依次相连的底壁第一直线段、底壁第一圆弧段、底壁第二直线段、底壁第二圆弧段和底壁第三直线段，其中所述底壁第一直线段与所述侧壁圆弧段相连。9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述侧壁过渡段的曲率半径为18-22mm，所述侧壁缩口段的曲率半径在1.5_2mm，所述侧壁圆弧段的曲率半径在3.5-4.5mm之间，所述底壁第一圆弧段的曲率半径为ll_15mm，所述底壁第二圆弧段的曲率半径为23-27mm ；以及 所述底壁第一直线段和所述底壁第三直线段分别与所述气缸盖的底面平行，所述底壁第二直线段相对所述气缸盖的底面倾斜设置， 其中所述底壁第一直线段的长度为3.5-4.5mm，所述底壁第二直线段与所述气缸盖的底面的夹角在20° -24°，所述底壁第三直线段在所述活塞处在上止点时与所述气缸盖的底面的距离为2.5-3.5mm。10.根据权利要求9所述的发动机，其特征在于，所述活塞的顶面与所述活塞的侧壁之间通过倒角过渡，所述倒角的长度为0.5-2_，所述活塞的压缩余隙为1-2.5_。
【专利摘要】本发明公开了一种发动机，包括：曲柄连杆机构，曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组以及曲轴飞轮组，机体组的气缸体内具有至少一个气缸，机体组的气缸盖内形成有与每个气缸对应的进气道和排气道，气缸盖的底面为平面；柴油喷油器，每个气缸对应设置至少一个柴油喷油器；用于喷射汽油燃料的汽油喷油器；以及配气机构，配气机构包括对应每个气缸的进气门和排气门，进气门和排气门中的每一个均用于打开或关闭对应的燃烧室，其中燃烧室的涡流比在1-6之间，压缩比在13-17之间。本发明的发动机，通过合理地控制压缩比和涡流比，从而能够获得较佳的燃烧效果，利于提高发动机的燃烧效率、动力输出性能和燃油经济性。
【IPC分类】F02F3/00, F02B75/40
【公开号】CN105020019
【申请号】CN201410177545
【发明人】张卫国, 张春辉, 高定伟, 赵伟博, 陈士超, 饶良武, 鲁志远, 周硕, 郭威, 王超, 刘瑞
【申请人】长城汽车股份有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月29日