[實用新型]可變壓縮比發動機

有效

• 申請號: 201220532362.1
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN202851165U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 趙立軍;劉亦然
• 申請（專利權）人: 趙立軍;劉亦然
• 主分類號: F02D15/02
• 分類號: F02D15/02;F02B75/04
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 高文迪

技術領域

本發明涉及一種發動機結構，尤其是一種可變壓縮比發動機。

背景技術

發動機的壓縮比是指活塞運動到下止點時的氣缸容積與活塞運動到上止點時的氣缸容積之比。一般而言，常見車用汽油發動機的壓縮比為9～11不等。而必須指出的是，渦輪增壓發動機和自然進氣發動機的壓縮比一般設置不同，自然進氣發動機為了提高進氣效率，壓縮比一般都較渦輪增壓發動機高一些。高壓縮比會帶來更好的動力性，但是也容易發生爆燃，因此，通過提高壓縮比來提升動力性，除了不斷提高燃油質量和改進發動機制造工藝之外，一種壓縮比隨發動機工況改變而變化的可變壓縮比發動機也就呼之欲出了。當前，已投產的發動機，受結構上的限制，其壓縮比一般不可變。而在一些概念性可變壓縮比發動機中，一般多采用了調整氣缸蓋位置、使用高度可調式活塞或者在已有的曲柄連桿機構中再增設一套連桿機構等方案。總體而言，這些方案結構均較復雜，而且對已有的發動機改動較大，因而加工難度高，不便于大量投產。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種可以通過曲軸軸心偏置的方式來實現發動機壓縮比可變，并且能夠避免現有技術中結構復雜的缺陷，僅需對原有發動機較小改動即可完成加工的可變壓縮比發動機。

為解決上述問題，本發明的一種可變壓縮比發動機，包括至少一個氣缸以及在該氣缸內往復運動的活塞，所述活塞通過連桿與曲軸相連，其特征在于：所述可變壓縮比發動機還包括固定在發動機機殼上的至少一組直線滑軌；所述曲軸的至少一個軸頸通過滑塊安裝在對應的直線滑軌上，并且該滑塊與控制桿相連，控制桿與驅動裝置相連，從而使曲軸的軸頸能夠在驅動裝置的作用下在直線滑軌上移動；所述曲軸的左右兩側分別設置有與軸頸相連的等速萬向節。

所述直線滑軌與活塞運動方向相垂直面的夾角約為10～30°。

所述驅動裝置的動力輸出方向與直線滑軌相平行。

所述滑塊與直線滑軌直接接觸并受其導向。

所述多個直線滑軌相互平行。

所述控制桿為叉形控制桿。

所述驅動裝置為至少一個液壓缸以及與所述液壓缸相連用于驅動液壓缸運動的液壓系統。

采用本發明結構的可變壓縮比發動機，通過驅動裝置帶動控制桿發生位移，由于控制桿與滑塊相連，曲軸的軸頸安裝在滑塊上，從而帶動曲軸進行徑向位移。同時，曲軸的徑向位移將受到直線滑軌的約束，使曲軸整體在控制桿和直線滑軌的共同作用下實現可控位移量的定向移動，從而改變活塞運動的上下止點，實現壓縮比無級可調的目的。而在曲軸的兩端，則使用一對等速萬向節分別連接正時鏈輪和離合器輸入端，以保證動力的定軸輸出。本發明的可變壓縮比發動機，相對于現有可變壓縮比技術而言，具有結構簡單、調整方便、控制精確的特點，在加工過程中只需對原有發動機進行較小改動即可完成，避免了現有技術中的可變壓縮比發動機原理和結構均較為復雜的缺陷。

附圖說明

圖1為本發明可變壓縮比發動機的結構示意圖。

圖2為本發明可變壓縮比發動機的側視結構示意圖。

圖3為本發明可變壓縮比發動機中直線滑軌及叉形控制桿的裝配結構示意圖。

圖4為本發明可變壓縮比發動機中曲軸軸頸的結構示意圖。

圖5為本發明可變壓縮比發動機中叉形控制桿的結構示意圖。

圖6為本發明可變壓縮比發動機中曲軸位移量與壓縮比變化曲線圖。

圖7為本發明可變壓縮比發動機的控制系統的結構框圖。

圖8為本發明可變壓縮比發動機中曲軸偏心狀態的示意圖。

圖中：氣缸1；活塞2；連桿3；曲軸4；軸頸401；曲拐402；直線滑軌5；滑塊6；叉形控制桿7；液壓缸8；等速萬向節9；緩沖橡膠墊10；曲軸軸心線11；大壓縮比時的活塞上止點位置a；大壓縮比時的活塞下止點位置b；大壓縮比時的曲軸回轉圓示意c；大壓縮比時的曲軸圓心位置d；小壓縮比時的活塞上止點位置e；小壓縮比時的活塞下止點位置f；小壓縮比時的曲軸回轉圓示意g；小壓縮比時的曲軸圓心位置h；曲軸位移軌跡i。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明技術方案，下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

在發動機氣缸工作時，壓力和溫度都很高，因此絕大部分的彈性元件都會在這種狀態下失效或者壽命不足。另外，活塞是高速運轉的部件，對于活塞進行運動狀態下的無級調控，一方面會增大活塞質量，另一方面也會給控制系統造成很大困難。因此，本發明從曲軸入手，通過調整曲軸的位置來實現壓縮比的變化。