[發明專利]內燃機中活塞可變壓縮比裝置

有效

• 申請號: 201110254668.5
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN102297029A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 佟宇;由毅;沈源;李國華;趙福全
• 申請（專利權）人: 浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: F02D15/02
• 分類號: F02D15/02
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務所 33107
• 代理人: 張智平

技術領域

本發明屬于汽車技術領域，涉及一種內燃機，特別是一種內燃機中活塞可變壓縮比裝置。

背景技術

內燃機，是一種動力機械，它是通過使燃料在機器內部燃燒，并將其放的熱能直接轉換為動力的熱力發動機。

廣義上的內燃機不僅包括往復活塞式內燃機、旋轉活塞式發動機和自由活塞式發動機，也包括旋轉葉輪式的燃氣輪機、噴氣式發動機等，但通常所說的內燃機是指活塞式內燃機，活塞式內燃機以往復活塞式最為普遍。活塞式內燃機將燃料和空氣混合，在其氣缸內燃燒，釋放出的熱能使汽缸內產生高溫高壓的燃氣。燃氣膨脹推動活塞作功，再通過曲柄連桿機構或其他機構將機械功輸出，驅動從動機械工作。但是由于燃料在汽缸內的燃燒過程與燃料與空氣的壓縮比有直接聯系，當活塞在汽缸內的行程不變時，處于氣缸內的燃料與空氣的壓縮比為固定值，使發動機的輸出為固定的功率，當在低載荷工況時，也輸出處于高載荷時輸出的功率，無疑增加了不必要的油耗。

對于這種情況，人們已經意識到了這種不足，并進行過改進，如中國專利文獻資料公開提出的一種節能內燃機[申請號：200520083693.1；授權公告號：CN2797653Y]，其中包括內活塞和安裝在內活塞上的連桿，內活塞和外活塞之間帶有膨脹腔，內活塞和外活塞之間帶有可調節內燃機壓縮比裝置。可調節內燃機壓縮比裝置由輸入油道和限壓機構構成，限壓機構位于內活塞或外活塞的壁內，輸入油道位于內活塞的壁內，它將環形油道與膨脹腔相連通，環形油道為內活塞外表面與活塞銷內腔位置相對應處開的環形凹槽，輸入油道內有單向閥，限壓機構包括限壓腔及限壓腔內的限壓球、限壓彈簧和調節螺絲，限壓腔上部由通孔與膨脹腔相連，限壓腔下部由帶通孔的壓力調節螺栓封堵，限壓彈簧下緣支承在壓力調節螺栓上，限壓球由限壓彈簧支承并對限壓腔上部的通孔保壓封堵。但采用內外活塞的活動余地，使活塞有不同的上止點，從而改變燃料和空氣的壓縮比，由于內外活塞的活動余地不容易較為精確的調節；由于活塞采用內外活塞的方式，因此對內活塞、外活塞以及汽缸的同軸度要求較高，無疑增加了制造成本。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種調節較為準確且制造成本相對較低的內燃機中活塞可變壓縮比裝置。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種內燃機中活塞可變壓縮比裝置，包括一個箱體，所述的箱體內設有曲柄、中間杠桿、連接臂、連桿，所述中間杠桿一端鉸接在箱體上，中間杠桿的另一端與連桿鉸接，連桿與內燃機的活塞相連，所述連接臂的一端鉸接在曲柄上，所述連接臂的另一端鉸接在中間杠桿上，所述曲柄與連接臂之間具有能調整中間杠桿擺動弧度的調節件。

在工作時，內燃機的活塞對汽缸內的燃料與空氣作壓縮，當燃料與空氣壓縮并點燃后推動活塞往下運動，由于活塞與連桿相連，連桿與一端鉸接在箱體上的中間杠桿相鉸接，因此活塞往下運動帶動中間連桿向下擺動。由于中間杠桿中部與連接臂的一端鉸接，連接臂的另一端鉸接有曲柄，因此，中間連桿向下擺動帶動曲柄擺動；當燃料燃燒后，進行排氣時，活塞上移，通過連桿，中間杠桿以及連接臂帶動曲柄擺動；上述的曲柄擺動帶動與曲柄相連的曲軸轉動，從而將燃料的燃燒的能量傳遞曲軸上。采用中間杠桿與連接臂的擺動將能量傳遞到曲柄上，使活塞工作較為平穩。當在不同工況時需要調節功率時，通過調節調節件，調整中間杠桿的擺動弧度，使得活塞的上下止點發生了改變，從而改變了燃料和空氣的壓縮比以及廢氣的排量，從而降低了油耗，提高了發動機的燃燒效率以及發動機的性能。

在上述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置中，所述曲柄上具有連接軸，上述連接臂的一端具有連接孔，所述連接軸位于上述連接臂的連接孔處。通過曲柄的連接軸與連接臂的連接孔配合，使曲柄與連接臂相連，具有結構簡單、連接方便的優點。

在上述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置中，所述的調節件為連接軸上的偏心輪，上述連接臂的連接孔套在偏心輪上。因連接臂的連接孔套在偏心輪上，當偏心輪轉動，使曲柄的半徑發生了改變，從而改變了中間杠桿的擺動幅度，達到改變活塞的上下止點，從而改變了活塞對燃料和空氣的壓縮比。

在上述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置中，所述的調節件還包括位于連接軸側部的調節桿，且當調節桿轉動能帶動上述的連接軸轉動。當需要調節時，通過轉動調節桿，從而實現連接軸轉動。