[發明專利]壓縮比可變的內燃機曲軸系統、內燃機及其控制方法

有效

• 申請號: 202010969154.7
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN111927872B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 施軍;晏慧;黃琪
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: F16C3/12
• 分類號: F16C3/12;F16C3/28;F02B75/04;F02D15/02
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 周云濤

1.一種壓縮比可變的內燃機曲軸系統，包括曲軸本體（100）和沿曲軸本體（100）軸向分布，用于支撐曲軸本體（100）的主軸承座（400），曲軸本體（100）在相鄰兩個主軸承座（400）之間形成有曲拐（200），所述曲拐（200）包括連桿軸頸（210）和分別連接在連桿軸頸（210）兩端的兩個曲柄臂（220），其特征在于：所述連桿軸頸（210）能夠相對于曲柄臂（220）沿曲軸本體（100）徑向滑動，所述曲柄臂（220）內部以可轉動方式安裝有旋轉輪（230），所述旋轉輪（230）能夠在液壓結構的驅動下以曲軸本體（100）軸線為中心轉動，并驅動連桿軸頸（210）滑動，以靠近或遠離曲軸本體（100）；

所述曲柄臂（220）外側具有主軸頸（300），所述旋轉輪（230）與主軸頸（300）同軸設置，所述旋轉輪（230）正面具有弧形凹槽A（231），所述弧形凹槽A（231）的圓心與旋轉輪（230）的圓心之間具有偏距；

所述連桿軸頸（210）的兩端具有向外延伸的插入部（211），插入部（211）端部具有沿徑向設置的連接部（212），所述連接部（212）端部具有與弧形凹槽A（231）滑動配合的柱狀凸起A（213），所述曲柄臂（220）上具有供插入部（211）伸入的過孔（221），所述過孔（221）限定連桿軸頸（210）的移動行程；

所述曲柄臂（220）內具有用于安裝所述旋轉輪（230）的沉槽（222），所述沉槽（222）呈臺階狀，所述旋轉輪（230）與對應沉槽（222）合圍形成密封腔室；

所述旋轉輪（230）具有向兩側延伸的支撐軸（232），所述支撐軸（232）靠近主軸頸（300）的一端外側具有兩個葉片A（233），所述沉槽（222）內具有兩個葉片B（223），所述葉片A（233）和葉片B（223）將所述密封腔室分隔形成四個液壓油室，四個所述液壓油室均連接有液壓油路；

所述曲柄臂（220）外側具有主軸頸（300），所述主軸頸（300）上設有環形油道A（310）和環形油道B（311），四個所述液壓油室分別為沿圓周方向依次分布的液壓油室A（312）、液壓油室B（313）、液壓油室C（314）和液壓油室D（315）；

其中，液壓油室A（312）和液壓油室C（314）通過主軸頸（300）內的油孔道A（316）與所述環形油道A（310）連通，液壓油室B（313）和液壓油室D（315）通過主軸頸（300）內的油孔道B（317）與環形油道B（311）連通，所述主軸承座（400）上具有分別與環形油道A（310）和環形油道B（311）連通的油孔道C（410）和油孔道D（420）。

2.根據權利要求1所述的壓縮比可變的內燃機曲軸系統，其特征在于：所述油孔道A（316）與液壓油室A（312）和液壓油室C（314）的連通位置，以及油孔道B（317）與液壓油室B（313）和液壓油室D（315）的連通位置，均位于對應油室內靠近葉片B（223）的位置。

3.根據權利要求1或2所述的壓縮比可變的內燃機曲軸系統，其特征在于：所述旋轉輪（230）背側具有與沉槽（222）相適應的凸臺A（234），所述凸臺A（234）嵌入沉槽（222）內，凸臺A（234）的圓周外側與沉槽（222）內壁之間、葉片A（233）外側與沉槽（222）內壁之間、以及支撐軸（232）與沉槽（222）之間均設有密封結構。

4.根據權利要求1所述的壓縮比可變的內燃機曲軸系統，其特征在于：所述曲柄臂（220）內在旋轉輪（230）的上下兩側分別設有滑槽A（224）和滑槽B（225），所述連接部（212）與滑槽A（224）滑動配合，所述滑槽B（225）內具有與其滑動配合的平衡重（240），旋轉輪（230）上具有與弧形凹槽A（231）呈中心對稱設置的弧形凹槽B（235），所述平衡重（240）上具有與弧形凹槽B（235）滑動配合的柱狀凸起B（241）。

5.根據權利要求4所述的壓縮比可變的內燃機曲軸系統，其特征在于：所述旋轉輪（230）正面具有凸臺B（236），所述凸臺B（236）位于弧形凹槽B（235）和弧形凹槽A（231）的內側，其周向輪廓與所述弧形凹槽B（235）和弧形凹槽A（231）相適應，所述連接部（212）和平衡重（240）的端部與所述凸臺B（236）側面滑動抵接。