CN103038482A

CN103038482A - 在交替周期具有可控的可变压缩比cvcr的新内燃机

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Publication number: CN103038482A
Application number: CN2011800308290A
Authority: CN
Inventors: 彼得罗·焦文加
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2031-05-23
Also published as: CN103038482B; WO2011161708A1; EP2582955A1; IT1400825B1; ITRM20100336A1; EP2582955B1; US20130160744A1

Abstract

本发明的机械系统目的在于使用新结构的曲柄机构组件，应用于交替周期的内燃机，而不改变所述周期。所述系统为取代传统连杆的新系统。所述系统允许使用两个同轴的活塞，其具有相对的头部，在相同的汽缸内运行并且具有相对的燃烧室。所述系统之后取代活塞的传统三元件（活塞、连杆和曲轴），所述系统可以认为是由两活塞四元件构成，能够明显地节约总体动力。所述系统的显著特征为：1、汽缸上降低的横向活塞摩擦；2、曲轴组件总体重量的降低；3、没有吸取效应，获得更高的效率；4、新的传动系统由两个部件构成，其允许控制压缩比和NOK，所提出的系统趋于维持空气/燃料混合物体积和燃烧室体积之间最优化的压缩比。5、所述系统通过液压回路控制，RC由程序控制单元确定，所述程序控制单元通过电磁传感器控制活塞的实际位置。6、所述系统，希望获得更高的比功率，甚至允许使用NOK，确实在实践试验中发现RC能够明显超过使用燃料的最大可容许RC，而在传统的发动机中，由于其刚性，当NOK出现的时候，活塞必须达到TDC产生冲击力，其产生趋于锁定发动机的超压并在大于200巴的压力下损害其完整性；在所述新系统的情况中，可以控制这些压力以使它们维持在限制水平内（120/130巴）；8、除了压缩比，所述系统（对每种特定的发动机类型均进行计算并预先设置）改变活塞的吸入能力，当rpm增加的时候产生更大的吸入行程；9、降低转动质量并且在爆炸周期中以90°的角度在相同轴线和相同平面上的相对活塞的对称位置极大地降低了第一级振动，并且随着重量和质量的降低排除了连续周期所需的重要的稳定器飞轮；10、非常小尺寸的驱动轴（传统驱动轴的1/3）降低了扭曲和纵向弯曲偶合，其降低了第二级振动。小尺寸的驱动轴降低了发动机的旋转偶合，其还降低了摩擦和燃料材料的消耗；11、汽缸的邻近程度和曲轴的紧密程度涉及发动机装配的缩减（对于4活塞三发动机装配）；12、在新系统中设置的连接点改变活塞施加至所述杆和曲轴的力，改变发动机功率的特性；13、盖瓦和用于双活塞的单滑缸的使用极大地降低了发动机的尺寸，然而，相反地，实际上所有的汽缸均可以由冷却液通过恰当的冷却系统包围，所述冷却系统应当改进润滑和冷却的可能性；14、考虑到爆炸时刻的实际的RC和TDC，必须校准电子点火系统，从而最优化点火；新的曲轴组件的目的为制造与现有的发动机相比具有降低的燃料消耗、更加紧凑并且具有最佳扭矩和动力曲线的发动机。

Description

在交替周期具有可控的可变压缩比CVCR的新内燃机

目标的机械系统使用具有杠杆的曲柄机构组件的结构，其公开于1931年的专利GB354781中并且之后被专利DE7908941、US2383648、FR936514和US5025759所参考，其应用于交替周期的内燃机，而不改变所述周期。如附图（第1、2、3、4、5、6页附图）所示，取代传统连杆，所述系统包括杠杆和插入曲轴旋转的杆（第1、2、3页附图，部件11）。在杠杆顶部，杠杆的支点（第1页附图、部件4，第3页附图、部件4；第5页附图）与两个小杆（第1、2、3页附图，部件7）、两个同轴活塞（第1、2、3、4页附图，部件8）连接在发动机曲轴箱中，所述同轴活塞具有相对的头部、在相同的汽缸中（第1、2、3页附图，部件6）运转并且具有相对的燃烧室。所述系统之后取代活塞的传统三元件（活塞、连杆和曲轴），替代为通过中间连接来连接两个活塞的系统（杆活塞一体），使得它们在往复运动中基本上为一体式元件，这使得运动传递至杠杆，杠杆通过连接杆将运动传递至曲轴。所述系统可以被认为是由用于两个活塞的四元件构成（一体的活塞、杠杆、杆和曲轴），其能够明显节约总体动力。所示的专利从来没有被工业化，因为工程师不能消除弯曲以及相应的材料的疲劳断裂。新系统使用由两部分构成的传输杠杆：弹性元件，其特别适合作为结合的两半片簧，通过限制杠杆剩余部分的弯曲倾向吸收大部分诱发因素，另外该杠杆具有长菱形形状以给予其足够的刚性，从而允许所述系统具有商业上有效的长寿命。特别是适合以压缩和牵引状态工作的刚性部件在其中央具有孔，其允许驱动轴设置在关于活塞/杠杆系统的对称位置。该解决方案使得发动机系统极其地平衡和紧凑。

所述系统的突出特征为：

1、汽缸上降低的横向活塞摩擦以及驱动轴上降低的摩擦，由于其最小化的尺寸及其降低的径向速度；

2、降低曲轴组件的总体重量，由于驱动轴尺寸的极大降低以及部件的数量和尺寸上的降低；

3、没有吸取效应以获得更高的效率；

4、传输杠杆由两个部件构成（第5和6页附图），第一部件连接至杠杆支点和连接杆，其传递运动至曲轴，特别是取决于长菱形形状以给予所述系统足够的刚性和轻质性（第5页附图，部件9），第二部件为连接活塞（第5页附图，部件10），其为弹性的并且由连接的两半片簧构成，其吸收大部分的活塞脉冲，恰当地限制了所述系统的剩余部分的弯曲。由于惯性力，杠杆第二部件的弹性引起压缩比（RC）成比例的变化，从而为了活塞至燃烧室的顶部减少其体积而改变发动机转数的数值。该现象没有有效的控制系统，使其不能应用为前述的构想。所述新系统有利地利用弹性。弹性部件的弹性通过两个横向停顿部件来控制（第5和6页附图，部件13），其限制在材料的可允许最大变形范围内的变形，而不允许从弹性至塑性阶段的转变。所述弯曲通过一定的液压活塞来控制，所述液压活塞位于横向停顿部件的内部（第6页附图，部件12）或者位于杠杆支点附近（第8页附图），并且它们限制弹性部件的弯曲程度，从而当出现NOK（烧震）的时候，允许改变并检查发动机每个周期的压缩比（RC）。精确的压缩比会在活塞冲程改变的时候改变，并且实际的压缩比根据进入气缸中的空气和燃料的体积不断地变化，如果发动机在汽化器节流阀没有完全开启的时候工作，那么实际压缩比降低会极大地降低发动机效率并增加污染，由于短暂压缩的气体不良燃烧，并且被一波缓慢燃烧烧毁，从而破坏了相同的完全燃烧。虽然所述系统还可以在没有弹性元件的情况下工作，但是需要系统如第9页附图所示的移动杠杆的支点。在这种情况中，杠杆支点位于其中的组件可以通过液压活塞或者偏心轴的凸轮来移动。所提出的系统趋于维持空气/燃料混合物体积和燃烧室体积之间的最优压缩比，这使发动机的体积效率显著改进至中rpm和高rpm，并较大地改进了扭矩曲线。当发动机需要更多动力的时候，需要控制RC，当基本上全面覆盖汽缸的时候，所述RC趋于超过由泄漏至NOK的特定燃料所允许的最大限度。压缩比的变化通过控制单元（第7页附图）来控制，该控制单元通过压电晶体硅接收燃烧室内的实际压力值，该压电晶体硅通过压力本身引发，发射在NOK存在时改变的电子脉冲，所述控制单元以这样的方式进行操作，从而减小所述的RC和其它参数，例如火花塞点火提前量。

5、液压活塞由液压回路通过销附近的杠杆底座进行控制（实际上所述杠杆支点的轴是固定的），油通过钢管到达横向停顿部件，并且活塞自身的位置通过程序控制单元来确定，所述程序控制单元通过电磁传感器控制活塞的实际位置（第7页附图）。

6、通过压缩比的改变，可以具有最优化的压缩比，在低rpm下，当汽缸填充更加完全的时候降低压缩比，并且在高rpm下，当汽缸填充不超过60-70%的时候增加压缩比，其在所有rpm下允许最优化扭矩曲线、动力，同时降低消耗和污染；

7、所述系统，希望获得更高的比功率，允许使用甚至是NOK，确实在实践试验中发现RC能够明显超过使用燃料的最大可允许RC，而在传统的发动机中，由于其刚性，当NOK出现的时候，活塞必须达到TDC产生冲击力，其产生趋于锁定发动机的超压并在大于200巴的压力下损害其完整性。在所述系统的情况中，可以控制这些压力以使它们维持在限制水平内（120/130巴），因为弹性元件允许所述活塞在其路径上后退，而所述杠杆完成其强制循环直至其TDC，并且在之后立即返还所存储的弹性能量（整个事件在数十毫米的空间和数毫秒的时间内），难以置信的提高动力输出以及自身的流动性，并进一步改进消耗并降低污染。这一现象的发生是因为RC的增加，以及当开始所述的NOK时燃烧延迟的第一火焰前缘和之后紧跟着的通过火花塞点燃的第二火焰前缘。所述两个火焰前缘一起增加压力并允许在燃烧室内更加快速的爆炸，其演变为更加强烈的增压，通过相同的燃料从80巴增至120/150巴，并且之后具有显著增大的功率。

8、除了压缩比，所述弯曲（对每种特定的发动机类型均进行计算并预先设置）改变了活塞的吸入能力，其中，当rpm增加的时候产生更大的进气行程；

9、降低转动质量并且在爆炸周期中以90°的角度在相同轴线和相同平面上的处于对称位置的相对活塞和杠杆（第1、2、3、4页附图）极大地降低了第一级振动，并且随着重量和质量的降低排除了为了连续性的重要的稳定器飞轮的需要；

10、非常小尺寸的驱动轴（传统驱动轴的1/3）降低了扭曲和纵向弯曲偶合，其降低了第二级振动。小尺寸的驱动轴降低了发动机的旋转偶合，其还降低了摩擦和燃料材料的消耗；

11、汽缸的邻近程度和曲轴（第2页附图，部件11）的紧密程度涉及发动机装配的缩减（对于4活塞三发动机装配）（第2页附图，部件14）；

12、连接杆杠杆的连接点的布置（第5页附图2，尺寸A和B）改变（A）与（B）的比值，活塞的力以不同的方式施加至所述杆和曲轴，其改变发动机功率的特性；

13、盖瓦和用于双活塞的单滑缸的使用极大地降低了发动机的尺寸，然而，相反地，实际上所有的汽缸均可以由冷却液通过恰当的冷却系统所包围，所述冷却系统应当改进润滑和冷却的可能性；

14、考虑到在爆炸时刻的实际的RC和TDC，必须校准电子点火系统，从而最优化点火；

新的曲轴组件的目的在于制造与现有的发动机相比具有降低的燃料消耗、更加紧凑并且具有最佳扭矩和动力曲线的发动机。

如何计算杠杆的弹性部件：

用于标注支撑发动机杆的杠杆的弹性片簧部件的尺寸的方法如下：

1）计算单板的所谓截面J（mm∧4）的固定端的表面二次力矩，所述单板接下来将被分割为多个条。

根据定义，J=(P*1∧3)/(2*E*F)，其中J以mm∧4表示

并且P=施加的负载（N）

L1=板长度（mm）

E=弹性的挠曲模量。钢约为21000N/mm∧2。

F=曲度（mm）

2）一旦计算出在板截面的固定端的表面二次力矩J，就能够计算板厚H，作为用于表示施加至杠杆机构的动态应力的σ容许值，等于0.4σ屈服强度。对于不锈钢来说，屈服强度约为1050N/mm∧2。

H=(2*σ容许值*J)/(P*L)（mm）

其中：j＝在连接处的板截面的固定端的表面二次力矩。（mm∧4）。

σ容许值=1.4σ屈服强度（N/mm∧2）

P=施加的负载（N）

L=板长度（mm）

3）此时能够使用如下公式计算出三角板的最大宽度Ｂ：

B=(12*J)/H∧3

其中J=在连接处的板截面的固定端的表面二次力矩（mm∧4）。

H=板厚度（mm）。

一旦计算出上述参数，就“理论上地”确定了板的尺寸。

为了得到实际的片簧，必须将理论三角板再分为一系列的条，然后将其叠加。

参考UNI3960的说明书，就能够对涉及上述计算得出的参数的适当尺寸的实际条的结合进行评估。

对于我们的片簧，所述计算必须要考虑通过两个“片簧系统”形成的元件，其将具有共用的更长中央部分，在受力时将涉及更短的左侧板或者右侧板，其相互独立，具有对称并且相对的负载。

4）一旦获得片簧的实际尺寸，就能够通过评估考虑条的数量施加在梯形板上的实际代理负载来进行控制，并获得击打尺寸：

-对于单个条上的实际负载的计算，能够使用如下的通式：

σ=(6*P*L)/(n*b*H∧2)

其中P=施加的负载（N）

L=板长度（mm）

b=板宽度（mm）

H=板厚度（mm）

n=条数量

-使用如下的通式能够计算实际曲度：

f=η*(4*P*L∧3)/(E*n*B*H∧3)

这些均为已知的系数，除了η=b’/b，其中b’为单个条的宽度，并且其中b为所有条的宽度。

形成一定的尺寸并静态地检验所述片簧，必须验证a1疲劳强度以随着时间流逝确定弹性元件的强度。

为了获得物品理论上无限制的弹性负载周期，数值应当维持在Goodman Smith图表的范围中。

固定材料的特征：

·σ屈服强度，不锈钢的屈服强度约为1050N/mm∧2。

·合金中的Δσ等于约300N/mm∧2。

能够计算出疲劳强度和安全等级的图表，考虑由表示有限负载周期的Goodman Smith图表决定的界限的正弦负载周期曲线的顶点的距离。

附图：

1、第1页附图：在交替周期具有可控的可变压缩比的新内燃机：两个汽缸和4活塞发动机的总览，具有新的曲轴组件，并且不包含作为传统部件的汽缸头部；

2、第2页附图：在交替周期具有可控的可变压缩比的新内燃机：上述具有新的曲轴组件的4活塞和两个汽缸的发动机的正透视图（关于驱动轴轴线的视图），具有垂直于发动机底座和驱动轴中心线的剖面；

3、第3页附图：在交替周期具有可控的可变压缩比的新内燃机：具有新的曲轴组件的两个汽缸和4活塞的发动机的正视图（图3）（关于驱动轴轴线的视图）和侧视图（图1），具有垂直于发动机底座并垂直于驱动轴轴线的剖面；

4、第4页附图：在交替周期具有可控的可变压缩比的新内燃机：具有所示尺寸的4活塞和两个汽缸（约1000cc）的发动机的视图，（图1）垂直于曲轴轴线的发动机底座的剖面、（图2）前视图（相对于驱动轴的轴线）和（图3）在汽缸的轴线上平行于发动机底座的水平剖面、（图4）平行于发动机底座的曲轴轴线的水平剖面；

5、第5页附图：在交替周期具有可控的可变压缩比的新内燃机：具有新的曲轴组件和RC变化系统的两个汽缸和4活塞的发动机的用于将运动传递至曲轴的杠杆和杆的横截面（图1）和示意图（图2、3）；

6、第6页附图：在交替周期具有可控的可变压缩比的新内燃机：具有新的曲轴组件和RC变化系统的4活塞和两个汽缸的发动机的电机轴的传输杠杆组件的分解图；

7、第7页附图：在交替周期具有可控的可变压缩比的新内燃机：发动机的电子控制系统示意图：

a．o：电子控制单元

b．a：位于燃烧室中的压电传感器，用于监测由燃料爆炸产生的压力。

c．b：汽化器节流阀

d．c：-位于杠杆上的液压活塞，用于控制弹性偏转，以监测并控制RC。液压活塞的位置通过由单元控制器控制的电磁传感器来监测。

e．D：用于控制杠杆弹性元件偏转的液压泵的指令。

f．e：电子注射系统。

g．f：电子点火系统

h．控制系统的作用周期：

1）将传感器A推进至单元控制器o，

2）对节流阀b至O的开启进行报告，

3）单元控制器o控制液压活塞c的位置，

4）单元控制器接收活塞的位置，

5）单元控制器发送指令至液压泵，

6）单元控制器根据在默认程序中由传感器给出的数据定位液压活塞，以获得在此刻需要的正确的RC，

7）同时地，单元控制器根据RC改变点火时间，

8）同时地，单元控制器改变燃料注射进入汽缸中的时间和用量。

8、第8页附图：在交替周期具有可控的可变压缩比的新内燃机：本申请用于杠杆RC控制的不同方式的实施例；

9、第9页附图：在交替周期具有可控的可变压缩比的新内燃机：本申请用于杠杆RC控制的不同方式的实施例，其具有杠杆支点的移动底座；

附图页的说明：

·部件1：发动机底座

·部件2：基本块发动机销

·部件3：曲轴箱的拉紧螺栓，其支撑杠杆支点和驱动轴。

·部件4：发动机底座销

·部件5：底部发动机轴

·部件6：汽缸

·部件7：活塞杆

·部件8：活塞

·部件9：用于传动的刚性杠杆部件

·部件10：用于传动的弹性部件杠杆

·部件11：驱动轴

·部件12：液压活塞

·部件13：控制杠杆弹性元件偏转的停顿部件

·部件14：驱动轴的上支架

·部件15：具有杠杆支点的移动底座的发动机曲轴箱

·部件16：杠杆支点的移动底座

·部件17：液压活塞或者偏心轴的凸轮。

弹性部件计算的参考书目

[1]G.Caligiana,A.Liverani,S.Pippa,“Modelling,design andanalysis of a testing rig for composite materials”,XIII ADM-XVINGEGRAF International Conference on Tool and Methods Evolution inEngineering Design,Napoli-Salerno,2003,pp.1-10(atti)。

[2]R.Talreja,J-A.E.Manson,Comprehensive Composite Materials,Polymer matrix composites,Vol.2,A.Kelly和C.Zweben Editors,Elsevier,2000（书籍）。

[3]T.J.Reinhart et alii,Composites,Engineering Materials Handbook,Vol.1,ASM International,Metal Park,OH 44073,1998（书籍）。

[4]K.K.Chawla,Composite Materials,Science and Engineering,Springer-VerlagNew York,U.S.A.,1998（书籍）。

[5]Mel M.Schwartz,Composite Materials,Properties NondestructiveTesting,and Repair（Vol.I）,Processing,Fabrication and Applications（Vol.II）,Prentice Hall PTR Upper Saddle River,New Jersey,U.S.A.,1997（书籍）。

[6]I.M.Daniel,O.Ishai,Engineering Mechanics of Comosite Materials,Oxford University Press,New York,1994（书籍）。

[7]M.Reyne,Technologie des composites,Hermes,Paris,1990（书籍）。

[8]G.Caligiana,F.Cesari,I materiali compositi,Pitagora Editrice,Bologna,2002（书籍）。

[9]ASTM,STP 1242,Composite materials:Testing and Design,Thirteenth Volume,S.J.Hopper editor.,West Conshohocken,PA,U.S.A.,1997（书籍）。.

[10]ASTM,STP 1274,Composite materials:Testing and Design,Twelfth Volume,R.B.Deo,C.R.Saff editors,West Conshohocken,PA,U.S.A.,1996（书籍）。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.在交替周期具有可控的可变压缩比（CVRC）的内燃机，包括长菱形杠杆，所述长菱形杠杆借助通过连接的水平轴（可移动的或固定的）固定在发动机曲轴箱上的杠杆支点而定位，在所述水平轴上设有用于杠杆振动的快速轴承，其中，通过连接杆在活塞之间取得连接，所述连接杆通过坚持两活塞连接杆的其它枢轴在传统销活塞以及长菱形杠杆的头部上旋转，所述长菱形杠杆的头部为叉形，并且所述杠杆的头部定位于在汽缸中滑动的汽缸内侧的活塞之间的中心线距离上（第2页附图），所述杠杆为完全刚性的或者由两个部件组成；

其特征在于：

曲轴组件复合体的特征在于存在长菱形形状杠杆，从而具有特定结构（中间部分空的长菱形）的杠杆允许将驱动轴定位成与活塞滑动面成直角并位于通过杠杆头部的垂直轴上，并且相对于杠杆和曲轴的移动，杠杆支点允许活塞的轻微移动而不位于位移角的相位中；所述杠杆具有通过两半片簧形成的弹性部件，其中弹性弯曲改变RC（第6页附图）；完全刚性的杠杆，通过相同的液压活塞或者支点箱基本块下面的偏心轴的凸轮（第9页附图）上下移动杠杆支点，能够获得同样的结果；在两种情况中，RC的变化改变活塞的移动长度，所述移动通过液压系统控制；

所述相位上的差别是由所述杠杆头部的循环移动的弧度引起的，所述差别允许所述活塞克服驱动轴的顶点，改进发动机的平滑度并且减少对惯性飞轮的需求；所述活塞移动长度的变化改变实际压缩比（RC），同时改变发动机的使用条件；

所述支点的移动是通过设置于发动机底层中的两个液压活塞控制的，并且所述弹性部件的弯曲通过在其两侧的两个停顿部件来限制，所述停顿部件被包括在杠杆的刚性部分中，所述停顿部件支撑数个液压活塞，可以完全阻止弹性部件的弯曲，通过特定发动机的方案计算获得最小压缩比，不同参数的使用允许发动机具有不同的特性；

具有可变RC的发动机通过单元控制器计算机来控制，所述单元控制器计算机通过发动机燃烧室内的压电硅传感器而获知，发送发动机的每个燃烧周期产生的压力值，如果所述压力太低，那么通过电磁传感器来感应活塞位置或长菱形杠杆的单元控制器移动上述系统，允许改变燃烧室的体积，获得如在特定发动机的方案中所期望的更高的RC；如果所述RC太高，那么单元控制器通过增加液压活塞中的液压实现逆向运转，降低弹性部件的弯曲，减小RC；在完全刚性的杠杆的情况下相同。

2.根据权利要求1所述的在交替周期具有可控的可变压缩比（CVRC）的内燃机，其特征在于，根据在RC对于给定的燃料过高时的混合物的预燃烧，在高功率发动机中的弹性元件允许使用NOK（烧震）；在传统发动机中的这一现象将锁定所述发动机，甚至可能危及其完整性；新型发动机可以使用NOK现象以有益于更多的动力、更少的污染以及更少的燃料消耗；确实，虽然在传统的发动机中产生NOK时，活塞被迫达到上止点（TDC），所述上止点相对于通过混合物的预燃烧产生的压力，达到200巴的压力，在新型发动机中，所述弹性元件仅在TDC之前以毫米和毫秒级的摩擦允许所述活塞开始其回程，允许杠杆的刚性部分通过其TDC完成所述周期，而不产生破坏性压力，但是允许使用过压；更多的动力通过其在弹性元件中的累积而产生，所述弹性元件在经过TDC刚性杠杆之后立即返回至发动机；在这一新的周期中给出其它的优点，其依赖于NOK之后立即的火花点火；在燃烧室中将会具有两个火焰前缘，该现象加速燃烧时间，增加压力推力，利用相同量的燃料产生更大的扭矩和发动机动力，降低相等动力的燃料消耗和污染。

3.根据权利要求1所述的在交替周期具有可控的可变压缩比（CVRC）的内燃机，其特征在于：所述发动机具有控制系统，所述控制系统的内核由控制RC编码脉冲的电子单元控制计算机构成，该脉冲随着压力的变化而改变，由发动机燃烧室内部的压电硅传感器给出，并且位于汽化器内的传感器给出节流阀开启的量，其决定了空气至汽缸内的流量；当传达至单元控制的脉冲改变的时候，其通过液压活塞上的液压泵来操作，这决定了杠杆位置改进或弹性杠杆连接杆的偏转，改变RC；改变上述参数的同时，单元控制器改变提前点火发动机、燃料注射的用量和时间；如果发动机被设计为用于支撑比单元控制更高的燃烧压力，那么所述NOK现象允许并控制在所述方案范围内产生的压力。

4.根据权利要求1所述的在交替周期具有可控的可变压缩比（CVRC）的内燃机，其特征在于：具有电子控制系统，其如下所述地控制所述周期：以包括在方案程序中的参数，通过单元控制器接收并处理燃烧室内的压力脉冲值和汽化器节流阀位置，所述单元控制器监测液压活塞的位置并使其复位，作用于所述方案中允许的最大RC的液压泵，同时控制点火的提前以及燃料注射的用量和时间。

Claims

1. 在交替周期具有可控的可变压缩比（CVRC）的内燃机，包括：长菱形杠杆，所述长菱形杠杆借助通过连接的水平轴固定在发动机曲轴箱上的杠杆支点而定位，在所述水平轴上设置有快速移动的牵引，没有用于杠杆振动的轴承；杠杆的头部通过连接杆和传统的销与活塞连接，所述销在实现弓形的过程中允许杠杆摆动，所述弓形在移动过程中通过杠杆头部来描述；所述杠杆的头部定位在在汽缸中滑动的汽缸内侧的活塞之间的中心线距离上（第2页附图）；所述杠杆由两个基本部件构成；长菱形形状的刚性部件和通过两半片簧形成的弹性部件，所述系统控制并限制弹性弯曲（第6页附图）；其特征在于：曲轴组件复合体的特征在于弹性部件和刚性长菱形形状部件的存在，从而允许将驱动轴定位在杠杆支点的垂直轴上，并且相对于杠杆和曲轴的移动，允许活塞的轻微移动而不位于位移角的相位中，这一相位上的差别导致弹性元件允许改变发动机的实际压缩比（RC），此时改变发动机的使用条件和发动机的汽化器的节流阀的开口；所述弹性部件的弯曲通过在其两侧的两个停顿部件来限制，所述停顿部件被包括在杠杆的刚性部分中；所述停顿部件支撑数个液压活塞，其可以完全阻止弹性部件的弯曲，通过特定发动机的方案计算获得最小压缩比，不同参数的使用允许发动机具有不同的特性;具有可变RC的发动机通过单元控制器计算机来控制，所述单元控制器计算机通过发动机燃烧室内的压电硅传感器而获知，发送发动机的每个燃烧周期产生的压力值，如果所述压力太低，那么通过设置在停顿部件中的电磁传感器来感应活塞位置的单元控制器会通过在其液压系统中油压的降低来移动液压活塞，允许弹性部件更加地弯曲；其增加了活塞冲程并减少了燃烧室的体积，获得如在特定发动机的方案中所期望的更高的RC；如果所述RC太高，那么单元控制器通过增加液压活塞中的液压实现逆向运转，降低弹性部件的弯曲，减小RC。

2. 根据权利要求1所述的在交替周期具有可控的可变压缩比（CVRC）的内燃机，所述系统的特征在于，根据在RC对于给定的燃料过高时的混合物的预燃烧，在高功率发动机中的弹性元件允许使用NOK（烧震）；在传统发动机中的这一现象将锁定所述发动机，甚至可能危及其完整性；新型发动机可以使用NOK现象以有益于更多的动力、更少的污染以及更少的燃料消耗；确实，虽然在传统的发动机中产生NOK时，活塞被迫达到上止点（TDC），所述上止点相对于通过混合物的预燃烧产生的压力，达到200巴的压力，在新型发动机中，所述弹性元件仅在TDC之前以毫米和毫秒级的摩擦允许所述活塞开始其回程，允许杠杆的刚性部分通过其TDC完成所述周期，而不产生破坏性压力，但是允许使用过压；更多的动力通过其在弹性元件中的累积而产生，所述弹性元件在经过TDC刚性杠杆之后立即返回至发动机；在这一新的周期中给出其它的优点，其依赖于NOK之后立即的火花点火；在燃烧室中将会具有两个火焰前缘，该现象加速燃烧时间，增加压力推力，利用相同量的燃料产生更大的扭矩和发动机动力，降低相等动力的燃料消耗和污染。

3. 根据权利要求1所述的在交替周期具有可控的可变压缩比（CVRC）的内燃机，所述新发动机的特征在于：所述发动机具有控制系统，所述控制系统的内核由控制RC编码脉冲的电子单元控制计算机构成，该脉冲随着压力的变化而改变，由发动机燃烧室内部的压电硅传感器给出，并且位于汽化器内的传感器给出节流阀开启的量，其决定了空气至汽缸内的流量；当传达至单元控制的脉冲改变的时候，其通过液压活塞上的液压泵来操作，这决定了弹性杠杆连接杆的偏转，改变RC；改变上述参数的同时，单元控制器改变提前点火发动机、燃料注射的用量和时间；如果发动机被设计为用于支撑比单元控制更高的燃烧压力，那么所述NOK现象允许并控制在所述方案范围内产生的压力。

4. 根据权利要求1所述的在交替周期具有可控的可变压缩比（CVRC）的内燃机，所述新发动机的特征在于：具有电子控制系统，其如下所述地控制所述周期：以包括在方案程序中的参数，通过单元控制器接收并处理燃烧室内的压力脉冲值和汽化器节流阀位置，所述单元控制器监测液压活塞的位置并使其复位，作用于所述方案中允许的最大RC的液压泵，同时控制点火的提前以及燃料注射的用量和时间。