[發(fā)明專利]一種智能活塞

在審

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• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107781056A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 蘇巖;陳靜文;王耀東;解方喜;洪偉;李小平;姜北平;許允
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00;F02B75/04;F02D15/02;H02J7/32
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙)22212
• 代理人: 李榮武

技術領域

本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機領域，更確切地說，本發(fā)明涉及一種智能活塞。

背景技術

汽車發(fā)動機的能量利用率在25％-40％左右，在現(xiàn)階段遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。隨著社會進步和技術的發(fā)展，汽車發(fā)動機的效率必須進一步提升。同時隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和普及，設備智能化的趨勢越來越明顯，以此來提高工作效率。

發(fā)動機的活塞是發(fā)動機的重要組件之一，活塞智能化可以優(yōu)化發(fā)動機做功，簡化發(fā)動機控制，提高發(fā)動機效率，從而提升發(fā)動機的競爭力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種智能活塞，所述的一種智能活塞升程可變，采用無線WIFI的通訊方式進行控制，利用活塞內(nèi)部的余熱進行溫差發(fā)電來提供電源，通過活塞內(nèi)部的傳感器和汽車ECU(電子控制單元)自動調(diào)節(jié)活塞的升程，達到改變壓縮比的目的。

為解決上述技術問題，本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明所述的一種智能活塞，包括溫差發(fā)電裝置、控制裝置、活塞，其特征在于：

所述的溫差發(fā)電裝置包括熱電模塊、集成穩(wěn)壓電路、超級電容蓄能裝置、升壓降壓DC/DC電路；

所述的控制裝置包括第一無線WIFI模塊、第二無線WIFI模塊、微型ECU、控制器、驅動器、步進電機、溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器；

所述的活塞包括活塞體上部、活塞體下部、導向板、內(nèi)套、螺紋、電機座；

所述的熱電模塊安裝在活塞內(nèi)部上頂面，熱電模塊、集成穩(wěn)壓電路、超級電容蓄能裝置、升壓降壓DC/DC電路依次相連接，升壓降壓DC/DC電路和控制裝置相連；

所述的第一無線WIFI模塊和汽車ECU相連，安裝在曲軸箱內(nèi)，微型ECU分別和溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器、第二無線WIFI模塊、控制器相連，控制器的輸出端和驅動器的輸入端相連，驅動器的輸出端和步進電機的輸入端相連，溫度傳感器和壓力傳感器安裝在活塞的上頂面上，第二無線WIFI模塊、微型ECU、控制器、驅動器、步進電機、加速度傳感器集成在一起，安裝在內(nèi)套上。

所述的一種智能活塞，其特征在于，所述的溫度傳感器測量活塞上頂面溫度，壓力傳感器測量活塞上頂面處壓力，加速度傳感器測量活塞的加速度。

所述的一種智能活塞，其特征在于，所述的微型ECU接收來自溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器的數(shù)據(jù)，微型ECU將溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器的數(shù)據(jù)通過第二無線WIFI模塊以無線信號的方式發(fā)送給第一無線WIFI模塊，第一無線WIFI模塊將接收到的來自溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器的數(shù)據(jù)反饋給汽車ECU。

所述的一種智能活塞，其特征在于，所述的汽車ECU根據(jù)接收到的溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器的數(shù)據(jù)和工況的需求發(fā)出調(diào)節(jié)壓縮比的指令，通過第一無線WIFI模塊以無線信號的形式發(fā)出。

所述的一種智能活塞，其特征在于，所述的第二無線WIFI模塊接收第一無線WIFI模塊發(fā)出的調(diào)節(jié)壓縮比的指令，傳輸給微型ECU，微型ECU將調(diào)節(jié)壓縮比的指令發(fā)送給控制器，控制器控制驅動器驅動步進電機轉動，改變活塞的升程。

與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明所述的一種智能活塞，利用活塞內(nèi)部溫差進行發(fā)電，解決了活塞內(nèi)部狹小空間的供電問題，為控制裝置提供電能支持，避免了從活塞外部引進電源線路帶來的問題，降低了技術難度，極大的簡化了供電線路。

2.本發(fā)明所述的一種智能活塞，采用無線WIFI的通訊方式，避免了在高速運轉的發(fā)動機內(nèi)部布置通訊線路，簡化了通訊方式。

3.本發(fā)明所述的一種智能活塞所采用的活塞是可變升程活塞，可以調(diào)節(jié)發(fā)動機壓縮比。

4.本發(fā)明所述的汽車ECU根據(jù)溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器測得的數(shù)據(jù)和工況需求自動調(diào)節(jié)活塞的升程，達到智能調(diào)節(jié)壓縮比的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的一種智能活塞的工作流程示意圖；

圖2是本發(fā)明所述的溫差發(fā)電裝置的工作流程示意圖；

圖3是本發(fā)明所述的控制裝置的工作流程示意圖；

圖4是本發(fā)明所述的活塞主視圖的全剖視圖。