一種滿足發動機升級更換的設計方法
2023-08-07 04:02:01 1
專利名稱：一種滿足發動機升級更換的設計方法
技術領域：
本發明涉及發動機升級更換設計，屬於發動機應用設計技術領域。具體地，涉及一 種滿足發動機升級更換的設計方法。
背景技術：
發動機，因為其核心為引擎，故也有把引擎稱之為發動機的習慣，是一種能夠把一 種形式的能轉化為另一種更有用的能的機器，通常是把化學能轉化為機械能。在發動機應用的設計中，發動機作為主要部件對機械裝置中其他部件的結構有較 大的影響，因此，發動機的應用是在研發人員設計初期就會大致的確定具體型號，布局思路。目前的發動機應用，選定一款發動機後，就只針對此種發動機進行具體的布局和 安裝、管路連接等設計，一旦幾年後排放法規要求嚴格，就得重新進行發動機應用設計；一 旦需要更換其它型號廠家的發動機，也需重新設計。此種發動機變更而帶來的時間成本、人 力物力成本極大。
因此，提供一種能夠使發動機後續更換變得簡易，在後續升級更換發動機時，不用進行 較大的改動即可完成發動機更換的設計方法就顯得尤為重要了。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠在發動機應用設計初步階段實施的方案，考慮到發 動機的升級更換需求，使更換前後發動機輸出接口完全相同；同時預留足夠的空間，使更換 前後發動機外接水冷、中冷、空濾及消音器等設備，只需對某些安裝連接件的尺寸稍加改動 或不需改動，就可滿足更換要求；同時考慮更換前後，新增件(如第三階段升級至第四階段 的DPF和SCR，新增輔助的冷起動裝置，加油裝置等)在無需改變主機結構的情況下可實現 裝配。針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種滿足發動機升級更換的設計方法，其中， 將發動機與發動機外圍設備作為一個整體模塊安裝在主機結構件上，包括
步驟a，確定發動機與發動機外圍設備所組成的整體模塊結構，所述整體模塊尺寸符合 主機結構件的結構要求；
步驟b，確定所述發動機以及發動機外圍設備在所述主機結構件上的安置空間。上述的滿足發動機升級更換的設計方法，其中，步驟a中還包括
步驟al，確定發動機安置空間在所述主機結構件上的位置，以保證所述發動機安置空 間能夠容納不同型號的發動機； 步驟b中還包括
步驟bl，確定發動機外圍設備安裝位置，至少包括確定所述發動機外圍設備在所述主 機結構件上的安裝高度，與發動機安裝位置的距離；
步驟1^2，確定所述發動機外圍設備與所述發動機連接接口，所述連接接口用於使所述發動機外圍設備能夠連接不同型號的發動機；
步驟b3，根據發動機外圍設備的種類確定預留絕對空間，所述絕對空間滿足所述發動 機外圍設備對安裝空間的最大需求量。上述的滿足發動機升級更換的設計方法，其中，所述主機結構件內部預留足夠空 間滿足所述發動機和發動機外圍設備安裝的空間需求。上述的滿足發動機升級更換的設計方法，其中，所述主機結構件上的發動機安置 空間內不設置其他元器件。上述的滿足發動機升級更換的設計方法，其中，所述主機結構件上的安裝的發動 機外圍設備至少包括如下任一種裝置
發動機輸出口連接裝置； 發動機進氣設備； 發動機冷卻裝置； 發動機排氣後處理系統； 發動機燃油系統；或 液壓電氣元器件。上述的滿足發動機升級更換的設計方法，其中，所述發動機上的管路通過連接件 固定在所述發動機本體上，與所述發動機一體化設計。本發明的優點是
1.針對不斷完善改進的產品，此方法有利於以極小的設計成本，極小的改動，極快的速 度，完成發動機的更改；
2.此方法提出的絕對空間，使發動機在應用設計時，根據發動機性能需求，合理匹配， 合理預留絕對空間，使得複雜的發動機更換工作簡單化；
3.此方案能夠應對未知的發動機升級需求。
通過閱讀參照如下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、 目的和優點將會變得更明顯
圖1示出本發明一種滿足發動機升級更換的設計方法的流程圖； 圖2示出本發明一種滿足發動機升級更換的設計方法的詳細流程圖； 圖3示出本發明的一種發動機外圍設備連接關係的示意圖； 圖4示出本發明的一種發動機輸出口連接裝置與發動機連接的示意圖； 圖5示出本發明的一種發動機本體上固定管路的示意圖；以及 圖6示出本發明的一種用於連接發動機的空濾器的側面結構示意圖。
具體實施例方式以下結合說明書附圖和具體實施方式
來對本發明的一種滿足發動機升級更換的 設計方法作進一步詳細地說明。圖1示出本發明一種滿足發動機升級更換的設計方法的流程圖。如圖所示，首先 執行步驟S210，確定發動機與發動機外圍設備所組成的整體模塊結構。其中，整體模塊尺寸符合主機結構件的結構要求，然後執行步驟S211，確定發動機以及發動機外圍設備在主機 結構件上的安置空間，達到控制發動機整體安置結構空間的目的。優選地，按照可能需要的 空間最大化來確定。圖2為圖1的詳細流程圖。首先，執行步驟S220，確定發動機安置空間在主機結 構件上的位置，以保證發動機安置空間能夠容納不同型號的發動機。所述位置應滿足發動 機更換時，不會與外圍設備產生幹涉。在執行了步驟S220後，上述步驟S210中所述的整體 模塊結構也就可以確定了，進一步地，上述步驟S211可分為以下三步按照先後順序依次執 行先執行步驟S221，確定發動機外圍設備安裝位置，至少包括確定所述發動機外圍設備 在主機結構件上的安裝高度，與發動機安裝位置的距離。例如，需要根據步驟S220確定的 發動機安置空間來計算外圍設備在主機結構件上的安裝的三維坐標，還需要控制各個外圍 設備彼此在空間上不發生幹涉；接著再執行步驟S222，確定所述發動機外圍設備與發動機 連接接口，連接接口用於使發動機外圍設備能夠連接不同型號的發動機；使得在更換發動 機時，能夠調節適應不同接口的發動機；最後，執行步驟S223，根據發動機外圍設備的種類 確定預留絕對空間，所述絕對空間滿足發動機外圍設備對安裝空間的最大需求量。優選地， 外圍設備的安置空間採用開放式設計，避免封閉式空間對所述外圍設備可能產生的大小限 制。圖3示出根據本發明的一種發動機外圍設備連接關係的示意圖。具體地，包括發 動機輸出口 1，發動機進氣設備2，發動機冷卻裝置3，發動機排氣後處理系統4，發動機燃油 系統5，以及液壓電氣元器件7。上述裝置為發動機外圍設備，為了實現本發明的目的，將上述裝置和發動機一起 作為一個整體集成在主機結構件6上。圖3中所示出的發動機外圍設備安裝位置是一個優 選的實施例。在實施本發明時，需要根據具體的設計需求進行布局設計，針對每一個發動機 外圍設備確定其安裝位置。在一個具體實施例中，發動機輸出口 1含有有飛輪和飛輪殼，設計時控制不同型 號的發動機具有標準的相同的輸出接口尺寸，以使得更換發動機時，其發動機輸出口 1以 後部分的裝置8 (參考圖3)無需更改。其中，所述裝置8為聯軸器和分動箱，或液壓泵。發 動機進氣設備2為預濾器或空濾器，設計時根據不同型號的發動機最大進氣量，預留絕對 的進氣空間，其中，所述絕對空間滿足預濾器或空濾器最大安裝空間需求。發動機冷卻裝置 3包括水冷中冷，在設計時，控制水冷中冷上下左右尺寸，預留絕對的空間要求。類似地，發 動機排氣後處理系統4和液壓電氣元器件7的位置也預留絕對的空間滿足升級發動機的要 求。更近一步地，主機間構件6在整體布局中為加油泵等輔助裝置預留絕對的空間，內部預 留絕對的空間滿足發動機布局要求，同時控制所述整體模塊尺寸符合主機結構件的結構要 求。進一步地，確定發動機安置空間在主機結構件上的位置的步驟，可以參考圖3所 示的主機結構件6上個裝置安裝位置來確定，發動機安置空間能夠容納不同型號的發動 機，發動機安置空間大小應足夠大，以滿足發動機的安裝空間需求。發動機外圍設備安裝位置也可按照如圖3所示的外圍設備位置確定，所要確定的 安裝位置至少包括所述發動機外圍設備在所述主機結構件上的安裝高度，與發動機安裝位 置的距離。
更進一步地，還要根據發動機外圍設備的種類確定預留絕對空間，由於不同種類 的發動機外圍設備需要不同的安裝空間，因此，應確定所述絕對空間滿足所述不同發動機 外圍設備對安裝空間的最大需求量。在一個優選實施例中，主機結構件6上的發動機安置空間內不設置其他元器件， 使得發動機安裝能夠不受其他元器件影響。圖4示出根據本發明的一種發動機輸出口連接裝置與發動機連接的示意圖。其 中，發動機201的安裝位置如圖所示，還示出了分動箱202(參考圖3中的裝置8)，固定支撐 件203以及飛輪殼支撐位置204，固定支撐件203為與發動機201相連動力輸出單元自身含 有的支撐裝置。發動機安裝時，不採用發動機飛輪殼支撐，發動機後支撐由飛輪殼提供，與 發動機相連動力輸出單元自身含有固定支撐，從而實現更換發動機不影響動力輸出單元。圖5示出根據本發明的一種發動機本體上固定管路的示意圖。其中，發動機管路 的安裝選用發動機本體自帶安裝位置固定，而不採用在發動機外圍部件上尋找支撐。具體 地，管路301通過固定件302固定在發動機本體303上，圖5中的固定件302可以為一圓環 鋼片，通過螺釘連接在發動機本體303上，更換發動機時，管路301與發動機本體303作為 一個整體模塊，從而實現發動機更換不影響不屬於發動機成品包的其它零部件的結構。圖6示出根據本發明的一種用於連接發動機的空濾器的側面結構示意圖。具體 地，空濾器402為可調式空氣過濾器，其前端連接一變徑膠管401，用以連接不同的發動機， 通過調整如圖所示的套圈403，改變安裝尺寸，使得空濾器402能夠安裝在同一個零部件 上。綜上所述，由於不同型號的發動機存在一定的差異，在更換發動機時，很難進行簡 單的直接替換，一些與發動機相連接的外圍設備往往因為在第一次安裝時是針對性的與之 前的發動機採用相適應的設計，很多時候就造成更換發動機時牽一髮而動全身，需要同時 對系統的其他部件進行重新設計或者更換。而通過本發明，結合以上實施例，針對未知的發 動機應用變更，主動對關鍵點(輸出接口、布局、發動機外圍設備尺寸)進行控制，實現滿足 發動機升級更換的設計方法，避免被動更換發動機時牽一髮而動全身，費時費力的方法。以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述 特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實 施；本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的 實質內容。
權利要求
1.一種滿足發動機升級更換的設計方法，其特徵在於，將發動機與發動機外圍設備作 為一個整體模塊安裝在主機結構件上，包括步驟a，確定發動機與發動機外圍設備所組成的整體模塊結構，所述整體模塊結構的尺 寸符合主機結構件的結構要求；步驟b，確定所述發動機以及發動機外圍設備在所述主機結構件上的安置空間。
2.根據權利要求1所述的設計方法，其特徵在於，步驟a中還包括步驟al，確定發動機安置空間在所述主機結構件上的位置，以保證所述發動機安置空 間能夠容納不同型號的發動機； 步驟b中還包括步驟bl，確定發動機外圍設備安裝位置，至少包括確定所述發動機外圍設備在所述主 機結構件上的安裝高度，與發動機安裝位置的距離；步驟b2，確定所述發動機外圍設備與所述發動機連接接口，所述連接接口用於使所述 發動機外圍設備能夠連接不同型號的發動機；步驟b3，根據發動機外圍設備的種類確定預留絕對空間，所述預留絕對空間滿足所述 發動機外圍設備對安裝空間的最大需求量。
3.根據權利要求1或2所述的設計方法，其特徵在於，所述主機結構件內部預留足夠 空間滿足所述發動機和發動機外圍設備安裝的空間需求。
4.根據權利要求1或2所述的設計方法，其特徵在於，所述主機結構件上的發動機安 置空間內不設置其他元器件。
5.根據權利要求3所述的設計方法，其特徵在於，所述主機結構件上的安裝的發動機 外圍設備至少包括如下任一種裝置發動機輸出口連接裝置； 發動機進氣設備； 發動機冷卻裝置； 發動機排氣後處理系統； 發動機燃油系統；或 液壓電氣元器件。
6.根據權利要求1或2所述的設計方法，其特徵在於，所述發動機上的管路通過連接 件固定在所述發動機本體上，與所述發動機一體化設計。
全文摘要
本發明提供一種滿足發動機升級更換的設計方法，其中，將發動機與發動機外圍設備作為一個整體模塊安裝在主機結構件上，包括確定發動機與發動機外圍設備所組成的整體模塊結構，所述整體模塊尺寸符合主機結構件的結構要求；確定所述發動機以及發動機外圍設備在所述主機結構件上的安置空間；確定所述發動機外圍設備與所述發動機連接接口，所述連接方式用於使所述發動機外圍設備能夠連接不同型號的發動機；根據發動機外圍設備的種類確定預留絕對空間，所述絕對空間滿足所述發動機外圍設備對安裝空間的最大需求量。通過本發明使得發動機更換時，能夠減少後續更換發動機時所需進行的設計。
文檔編號F02B67/00GK102061986SQ20111002031
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月18日 優先權日2011年1月18日
發明者李梁健, 江廣波 申請人:上海三一科技有限公司