[發明專利]帶有旋轉機構的壓縮比可變系統

在審

• 申請號: 201410697280.6
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104595041A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 王俊席;靳嶸
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F02D15/02
• 分類號: F02D15/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明屬于內燃機技術領域的壓縮比設計裝置，具體地說，是一種帶有旋轉機構的壓縮比可變系統。

背景技術

壓縮比指發動機混合氣體被壓縮的程度，用壓縮前的氣缸總容積與壓縮后的氣缸容積(即燃燒室容積)之比。目前，絕大部分汽車采用所謂的'往復式發動機'，簡單地講，就是在發動機氣缸中，有一只活塞周而復始地做著直線往復運動，且一直循環不已，所以在這周而復始又持續不斷的工作行程之中有其一定的運動行程范圍。就發動機某個氣缸而言，當活塞的行程到達最低點，此時的位置點便稱為下止點，整個氣缸包括燃燒室所形成的容積便是最大行程容積，當活塞反向運動，到達最高點位置時，這個位置點便稱為上止點，所形成的容積為整個活塞運動行程容積最小的狀況，需計算的壓縮比就是這最大行程容積與最小容積的比值。可變壓縮比的目的在于提高增壓發動機的燃油經濟性。在增壓發動機中，為了防止爆震，其壓縮比低于自然吸氣式發動機。在增壓壓力低時熱效率降低.使燃油經濟性下降。特別在渦輪增壓發動機中由于增壓度上升緩慢在低壓縮比條件下扭矩上升也很緩慢.形成所謂的增壓滯后現象。也就是說，發動機在低速時，增壓作用滯后，要等到發動機加速至一定轉速后增壓系統才起到作用。為了解決這個問題，可變壓縮比是重要方法。就是說.在增壓壓力低的低負荷工況使壓縮比提高到與自然吸氣式發動機壓縮比相同或超過:另一方面.在高增壓的高負荷工況下適當降低壓縮比。換言之，隨著負荷的變化連續調節壓縮比.以便能夠從低負荷到高的整個工況范圍內有提高熱效率。但是現有發動機的壓縮比是不可變動的，因為燃燒室容積及氣缸工作容積都是固定的參數，在設計中已經定好。

經過現有文獻檢索，發現專利申請號為20092014360.5，名稱為一種可改變發動機壓縮比的機構的專利技術，提出一種可變壓縮比的機構，使燃燒效率較高，但是它的壓縮比變化需要人為的去控制，不能實現自我調節。

發明內容

本發明針對上述不足，提供一種帶有旋轉機構的壓縮比可變系統，發動機的壓縮比可以自我調節。

本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括氣缸、缸蓋、活塞、第一活塞環、第二活塞環、連桿、容積腔、旋轉軸、第一旋轉體、彈簧和第二旋轉體，缸蓋布置在氣缸的上端，活塞布置在氣缸內，氣缸、缸蓋、活塞在一起組成燃燒室，第一活塞環、第二活塞環均布置在活塞的頂部，連桿與活塞連接在一起，容積腔布置在活塞的頂部，旋轉軸鑲嵌在活塞內，第一旋轉體、第二旋轉體均布置在容積腔內并與旋轉軸相接觸，第一旋轉體通過彈簧與第二旋轉體連接在一起。

進一步地，在本發明中容積腔的縱截面為圓弧狀，第一旋轉體、第二旋轉體的橫截面均為長方形。

本發明的有益效果是：本發明設計合理，結構簡單，在不同的發動機轉速下發動機的壓縮比是可變的，各個工況發動機的燃燒效率都較高。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為圖1中A-A剖面的結構示意圖；

圖3為圖1中B-B剖面的結構示意圖；

附圖中的標號分別為：1、氣缸，2、缸蓋，3、活塞，4、第一活塞環，5、第二活塞環，6、連桿，7、容積腔，8、旋轉軸，9、第一旋轉體，10、彈簧，11、第二旋轉體。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明，本實施例以本發明技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例

本發明的實施例如圖1至圖3所示，本發明包括氣缸1、缸蓋2、活塞3、第一活塞環4、第二活塞環5、連桿6、容積腔7、旋轉軸8、第一旋轉體9、彈簧10和第二旋轉體11，缸蓋2布置在氣缸1的上端，活塞3布置在氣缸1內，氣缸1、缸蓋2、活塞3在一起組成燃燒室，第一活塞環4、第二活塞環5均布置在活塞3的頂部，連桿6與活塞3連接在一起，容積腔7布置在活塞3的頂部，旋轉軸8鑲嵌在活塞3內，第一旋轉體9、第二旋轉體11均布置在容積腔7內并與旋轉軸8相接觸，第一旋轉體9通過彈簧10與第二旋轉體11連接在一起，容積腔7的縱截面為圓弧狀，第一旋轉體9、第二旋轉體11的橫截面均為長方形。

在本發明的實施過程中，第一旋轉體9、第二旋轉體11均可以在容積腔7內旋轉。當發動機的轉速較高，燃燒室最高燃燒壓力較大時，第一旋轉體9、第二旋轉體11相向針旋轉并壓縮彈簧10，則發動機燃燒室變大、壓縮比變小，發動機的爆震趨勢變小；當發動機的轉速較低，燃燒室最高燃燒壓力較小時，在彈簧10的彈性作用下，第一旋轉體9、第二旋轉體11背向針旋，則發動機燃燒室變小、壓縮比變大，發動機的燃燒效率較高。