[實用新型]電機驅動滑塊式壓縮比活塞

有效

• 申請號: 201620051032.9
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN205297759U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 朱振華;蘇巖;解方喜;洪偉;許允;李小平;姜北平;郭淑芳;王耀東;楊文海
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00;F02D15/00
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 郭耀輝

技術領域

本實用新型屬于發動機機械設備，更具體的說是一種電機驅動滑塊式壓縮比活塞。

背景技術

壓縮比的定義就是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之比來表示。壓縮比的大小表示活塞由下止點運動到上止點時，氣缸內的氣體被壓縮的程度。

壓縮比對內燃機性能有多方面的影響。壓縮比越高，熱效率越高，但隨壓縮比的增高，熱效率增長幅度越來越小。壓縮比增高使壓縮壓力、最高燃燒壓力均升高，故使內燃機機械效率下降。汽油機壓縮比過高容易產生爆震。柴油機壓縮比過低會使壓縮終點溫度變低，影響冷起動性能。壓縮比能使內燃機排氣中有害成分的含量發生變化。一般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。不過，為了使得現代發動機能在各種變化的工況中發揮更好的效率，設計者們開始致力于研究可變壓縮比發動機。

由于汽油的燃燒特性導致了汽油發動機的混和氣壓力不能太高。如果氣缸內的壓力超過了臨界值，汽油就會因為壓縮而在點火之前被點燃，這種現象被稱為爆震，會對發動機帶來很大的傷害。這種問題在增壓發動機的設計上顯得尤為突出。固定的壓縮比成為制約機械增壓和渦輪增壓發動機的一個很重要的因素。我們知道，當渦輪增壓介入以后，燃燒室的溫度和壓力會大幅度升高，如果這個值過高，爆震就不可避免。這會對發動機造出巨大傷害，同時也會影響動力輸出。所以，固定壓縮比的渦輪增壓和機械增壓發動機只能把壓縮比設計得比普通自然吸氣發動機低很多。但是這種過低的壓縮比設計，又會導致發動機在渦輪增壓器沒有完全介入時，燃燒效率非常低，能產生的動力要比普通自然吸氣發動機所產生的動力要少的多。這個矛盾是促使設計師開發可變壓縮比發動機的重要原因。

另外，這種技術可以讓發動機在燃油適應性方面擁有巨大的優勢。現在新款的主流發動機的壓縮比普遍設計在10:1以上，以獲得更好的動力輸出和燃油經濟性。但是高壓縮比的發動機需要使用較高標號的燃油，但是在國內，這種要求會降低汽車在偏遠地方的適應性，而且國內燃油的品質不高使得高壓縮比發動機的應用受到限制。目前國內市場上的許多車型就是因為壓縮比偏高而影響了其在偏遠地區的推廣。但是，高壓縮比設計是現在汽油發動機的一個設計趨勢，太小的壓縮比會降低發動機的性能，如果將發動機的壓縮比設計的很低，又與發動機的主流發展方向相違背。這種矛盾在中國及其他發展中國家顯得尤為明顯。這時候，可變壓縮比的發動機就顯得十分可貴了。

但是要控制壓縮比就需要更復雜的結構，這在一定程度上反而會增加發動機體積，同時加工難度變大。除此之外，磨損、控制精度、密封性等問題都是非常棘手的，這些使得可變壓縮比技術一直受到阻礙。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述的不足，提供一種結構簡單，工作可靠的電機驅動滑塊式壓縮比活塞。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種電機驅動滑塊式壓縮比活塞，包括活塞上體，活塞下體，電機(電機定子與電機轉子)，滑塊，壓縮彈簧，卡環，墊片，拉伸彈簧，其特征在于：

活塞分斷為活塞上體與活塞下體兩個部分，電機定子固定在活塞下體中央的電機座上，電機轉子上固定連接一個凸輪，壓縮彈簧放在活塞下體凸臺內橫向階梯孔的大孔內，滑塊從階梯孔的小孔內穿入并通過卡環與墊片將壓縮彈簧與滑塊相連接，活塞上體與活塞下體通過三個拉伸彈簧相連接。

所述的活塞下體的中央是凹孔形的電機座，活塞下體的凸臺橫向處有階梯孔，凸臺邊緣開了圓弧形凹槽，活塞下體分斷面的外側有三個均勻分布的深孔，孔開透至活塞下體的外壁，孔內有圓柱固定桿。

所述的滑塊的前端為橫截面為直角三角形的圓弧形結構，插銷的尾端是圓弧形曲面結構，靠近尾端有一圈外凹槽用于固定卡環與墊片。

所述的電機轉子上固定連接的凸輪，凸輪輪廓的上頂面是曲率半徑大的圓弧，凸輪輪廓的下底面是曲率半徑小的圓弧。

所述的活塞上體分斷面內側有六個均勻分布的橫截面為三角形的圓弧形凹槽，活塞上體分斷面的外側有三個均勻分布的孔與活塞下體相對應，孔內有圓柱固定桿。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1.本實用新型所述的電機驅動滑塊式壓縮比活塞通過凸輪的旋轉推動滑塊運動，并在壓縮彈簧的作用下回位，適應性好。

2.本實用新型所述的電機驅動滑塊式壓縮比活塞通過在活塞內部內安裝電機裝置，對活塞進行局部的加工，工藝性好。