[實用新型]同步差速控制的無級可變活塞行程和壓縮比的發動機

有效

• 申請號: 201420537655.8
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN204253195U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 任春嚴
• 申請（專利權）人: 任春嚴
• 主分類號: F02D43/00
• 分類號: F02D43/00;F02D15/02;F02M25/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及機械領域的一種以調整和控制發動機活塞上、下止點和活塞行程來達到調整和控制發動機氣缸壓縮比的機械裝置，是控制機械的旋轉半徑和可調整往復運動的裝置。

背景技術

內燃機的壓縮比越高，其熱效率越高，但是由于所使用的燃料的特性和高溫、高壓、富氧等條件易增加氮氧化物等排放污染物，所以每種燃料都有其最高壓縮極限，并且根據發動機的工況、環境、輔助設備等的變化而需要不斷修正。而隨著發動機燃料的電子噴射、蝸輪增壓器、可變正時氣門、氣門增程等技術的發展，使發動機向小排量、大扭矩、大功率發展，這樣可以減小發動機的重量和占用的空間，為節油和改進車體外型提供更好的條件。

隨著近些年對發動機的廢氣環保低排放、發動機的性能以及燃油經濟性的要求不斷提高，特別是電噴和蝸輪增壓器的普及，汽車發動機所在的引擎室多余空間越來越小，同時產生了多種汽車發動機可變壓縮比的技術，例如氣缸蓋位移式、缸體擺動式、曲軸擺動式、薩博展出的SVC可變壓縮比發動機等類型。上述氣缸蓋位移式、缸體擺動式、曲軸擺動式可變壓縮比發動機都會產生位置移動，需要更大空間。固定發動機用的引擎腳安裝在缸體上，也只有堅固的缸體才可以承擔這個工作；發動機在工作時，氣缸內會產生高溫、高壓、震動的工作環境，缸蓋位移式發動機在移動面上的密封、進排氣管的連接、配氣機構的驅動等都因為缸蓋的移動而產生了很大的問題；曲軸與飛輪必須以極為牢固的方式連接在一起，并通過離合器與變速箱連接在一起，而變速箱也與發動機缸體有牢固的連接，缸體擺動式發動機必然會打破這些牢固的、穩定的連接。而薩博展出的SVC可變壓縮比發動機等于產生了兩個并列的缸體，增加了發動?機的體積和重量，活塞和其下方的連桿、齒輪等做純往復運動，增大了純往復運動部件的重量，爆發沖程產生的動能由齒輪傳遞，給齒輪帶來極大的沖。

發明內容

本實用新型的主要優點及特征是通過：通過同步差速控制器使偏心連桿軸瓦在絕大多數的工況下與曲軸做同向、同步轉動，只有在調整發動機壓縮比時，才會相對于曲軸做低速轉動，因此，主軸頸內齒輪軸、曲軸連桿軸頸、偏心連桿軸瓦與曲軸接觸面，以及各齒輪之間的磨損可以忽略不計，因此，所表現出來的優點是：

1、可以對發動機的氣缸壓縮比實現無級連續控制，即，可以達到在發動機設計范圍最高壓縮比和最低壓縮比之間的任何壓縮比；

2、對現有發動機的結構變動小，發動機整體結構不變，若要求不高，可以對發動機整體不做任何改變，只在曲軸主軸徑處向下伸一定的尺寸；

3、主軸頸內齒輪軸、偏心連桿軸瓦等部件上的齒輪可以設計為低速齒輪，對于材質、加工精度、裝配精度要求較底；

4、偏心連桿軸瓦只相對于曲軸做180度旋轉，所以可以將曲軸偏心連桿軸頸齒輪軸瓦設計為兩片軸瓦，這使得曲軸可以使用目前廣泛使用的堅固可靠的一體成型設計，而不用將曲軸分段制造、裝配；

5、偏心連桿軸瓦只在極少的工況下相對于曲軸做180度的低速旋轉，所以兩者之間的接觸面磨損可以忽略，而磨損主要來自偏心連桿軸瓦與連桿或連桿軸瓦的接觸面，而由于偏心連桿軸瓦不用象曲軸一樣考慮承擔發動機產生各種扭拒、沖擊力以及整體性，所以其所選擇材質、加工工藝更加廣泛，并可在表面添加涂層、鍍層等提高耐磨性；

6、偏心連桿軸瓦上的齒輪為低速齒輪，可以縮減齒輪的寬度，在發動機長度不變的情況下，相當于增加了曲軸主軸徑和連桿軸徑的寬度，增?加了摩擦面的面積，降低了摩擦面的壓強，相當于提高了耐磨性；

7、由于偏心連桿軸瓦絕大部分工作時間都是相對于曲軸是靜止的，只有在調整發動機壓縮比時才有變動，所以，發動機的上、下止點的變化極有規律性，而且變化較為緩慢，因此，對于曲軸整體的動平衡、油底殼內油面高低的調整、點火正時、氣門正時和燃油供給等方面的調整也可以做到很好的控制；

8、同步差速控制器也可以用于可變氣門正時的調整；

9、可以通過向氣缸內注入水來降低氣缸內的溫度，防止因壓縮比過高而使溫度過高，產生爆燃和氮氧化物一類的污染，同時通過氣化水來增加氣缸內的壓力，增加了發動機的效率。