[發(fā)明專利]可變壓縮比裝置及包括該裝置的內(nèi)燃發(fā)動機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310652311.1
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN104018938A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 禹潤植;李銀浩;金漢相;金允錫
• 申請（專利權）人: 現(xiàn)代自動車株式會社
• 主分類號: F02B75/04
• 分類號: F02B75/04;F02D15/04
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年2月28日提交的韓國專利申請第10-2013-0022420號的優(yōu)先權，該申請的全部內(nèi)容結合于此用于通過該引用的所有目的。

技術領域

本發(fā)明涉及一種可變壓縮比裝置，更具體而言，涉及一種可變壓縮比裝置及包括該裝置的內(nèi)燃發(fā)動機，該可變壓縮比裝置能夠通過改變聯(lián)接到外部活塞以便在軸向上移動的內(nèi)部活塞的突出高度而改變壓縮比。

背景技術

通常而言，內(nèi)燃發(fā)動機的壓縮比通過在內(nèi)燃發(fā)動機的壓縮沖程期間的壓縮之前的燃燒室最大體積與壓縮之后的燃燒室最小體積的比進行表示。

當內(nèi)燃發(fā)動機的壓縮比增加時，內(nèi)燃發(fā)動機的輸出增加。然而，當內(nèi)燃發(fā)動機的壓縮比過高時，可能出現(xiàn)所謂的爆震而降低內(nèi)燃發(fā)動機的輸出。此外，內(nèi)燃發(fā)動機可能過熱，或者可能在內(nèi)燃發(fā)動機中出現(xiàn)閥門或活塞故障。

因此，將內(nèi)燃發(fā)動機的壓縮比設定為出現(xiàn)爆震之前的適當范圍內(nèi)的特定值。當壓縮比根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動機的負載正常變化時，可以改進內(nèi)燃發(fā)動機的燃料效率和輸出。因此，已經(jīng)提出了用于改變內(nèi)燃發(fā)動機的壓縮比的各種方法。

用于改變內(nèi)燃發(fā)動機的壓縮比的方法可以包括用于在壓縮沖程期間改變?nèi)紵殷w積的方法。

例如，可以在壓縮沖程期間改變活塞的上止點的水平，或者可以增大或減小設置在氣缸蓋中的次級燃燒室的體積。

美國專利第7,284,512號已經(jīng)公開了一種具有外部活塞和內(nèi)部活塞的雙活塞結構，并且該外部活塞在通過液壓致動器豎直移動期間改變壓縮比。

具有上述雙活塞結構的可變壓縮比裝置需要對于響應和耐久性的結構改進。

公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的各個方面致力于提供一種可變壓縮比裝置及包括該裝置的內(nèi)燃發(fā)動機，該裝置能夠通過簡化的結構降低其重量和成本，并且改進響應性、操作可靠性以及耐久性。

在本發(fā)明的一個方面中，可變壓縮比裝置可以包括活塞裝配件、升降器、引導單元以及鎖定單元，所述活塞裝配件具有其體積改變的雙活塞；所述升降器使雙活塞的一個活塞相對于雙活塞的另一個活塞相對移動；所述引導單元與活塞裝配件接合并且引導一個活塞相對于另一個活塞的移動；所述鎖定單元將一個活塞選擇性聯(lián)接到另一個活塞。

雙活塞可以包括外部活塞以及內(nèi)部活塞，所述內(nèi)部活塞滑動地聯(lián)接到所述外部活塞以便從所述外部活塞突出到所述外部活塞的外部。

外部活塞可以包括開口以及外殼凹槽，所述開口形成在所述外部活塞的頂部；所述外殼凹槽形成在所述外部活塞中，其中所述內(nèi)部活塞插入通過所述開口并且安裝在所述外殼凹槽中。

引導單元可以包括小齒輪以及齒條，所述小齒輪可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述內(nèi)部活塞的外圓周上；所述齒條安裝在所述外部活塞中以便與所述小齒輪接合。

升降器可以包括蠟或雙層金屬，其在接收電信號時向上推動所述內(nèi)部活塞通過所述開口。

蠟或雙層金屬形成為板狀，并且由所述蠟或所述雙層金屬支撐所述內(nèi)部活塞。

鎖定單元可以包括螺線管以及鎖定凹槽，所述螺線管安裝在所述外部活塞中并在接收電信號時朝向外殼凹槽選擇性地突出；所述鎖定凹槽形成在所述內(nèi)部活塞中以使所述螺線管選擇性聯(lián)接到所述鎖定凹槽，以便鎖定所述內(nèi)部活塞和所述外部活塞。

可變壓縮比裝置可以進一步包括發(fā)動機控制單元（ECU），所述發(fā)動機控制單元（ECU）檢測發(fā)動機的操作狀態(tài)并且施加電信號到所述升降器和所述鎖定單元，以便根據(jù)所述發(fā)動機的操作狀態(tài)改變活塞的體積。

ECU通過根據(jù)所述發(fā)動機的操作狀態(tài)控制施加到所述升降器的電信號的大小來改變壓縮比。

內(nèi)燃發(fā)動機可以包括氣缸體以及氣缸蓋，所述氣缸體具有活塞裝配件，容放所述活塞裝配件以沿著所述氣缸體往復運動；所述氣缸蓋聯(lián)接到所述氣缸體的頂部并且與所述氣缸體形成燃燒室。

在根據(jù)本發(fā)明的實施方案的可變壓縮比裝置及包括該裝置的內(nèi)燃發(fā)動機中，由于柔性構件根據(jù)ECU的控制信號在連桿的軸向上延伸，因此內(nèi)部活塞上升以增加壓縮比。當柔性構件在連桿的軸向上收縮時，內(nèi)部活塞降低以減小壓縮比。

因此，該結構能夠簡化以降低車輛的重量和成本并且改進耐久性和操作可靠性。

另外，由于根據(jù)電信號來操作可變壓縮比裝置，因此能夠改進其響應性。可變壓縮比裝置能夠根據(jù)發(fā)動機的操作情況來控制壓縮比，因而改進了發(fā)動機的輸出和燃料效率。