CN103114908B - 可变压缩比发动机 - Google Patents

可变压缩比发动机 Download PDF

Info

Publication number
CN103114908B
CN103114908B CN201310076251.3A CN201310076251A CN103114908B CN 103114908 B CN103114908 B CN 103114908B CN 201310076251 A CN201310076251 A CN 201310076251A CN 103114908 B CN103114908 B CN 103114908B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder head
sprocket
cylinder
wheel
cam
Prior art date
Application number
CN201310076251.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103114908A (zh
Inventor
范伟俊
Original Assignee
范伟俊
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 范伟俊 filed Critical 范伟俊
Priority to CN201310076251.3A priority Critical patent/CN103114908B/zh
Publication of CN103114908A publication Critical patent/CN103114908A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103114908B publication Critical patent/CN103114908B/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/04Varying compression ratio by alteration of volume of compression space without changing piston stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/041Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of cylinder or cylinderhead positioning
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

本发明公开了一种可变压缩比发动机,包括缸体、汽缸盖、汽缸盖罩、缸筒、曲轴、连杆和活塞,其特征在于:汽缸盖顶端的中心设有凹槽,凹槽内设有轮子;轮子的上方设有凸轮,凸轮固定连接在凸轮轴上,凸轮轴的一端设有凸轮轴齿轮,凸轮轴齿轮由曲轴一端的曲轴齿轮通过传动机构驱动,传动机构可使凸轮与曲轴之间的相对角度发生变化;汽缸盖的上沿周边与汽缸盖罩的下沿周边通过上橡胶套相连,汽缸盖的下沿周边与缸体的上沿周边通过下橡胶套相连;汽缸盖左下面和右下面对称设有两根销子,缸体的左上面和右上面设有与销子滑动配合的套筒,销子与套筒的外侧套有弹簧。本发明可改变发动机的压缩比,能有效地改善发动机的动力,提高燃油经济性。

Description

可变压缩比发动机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种发动机,尤其是一种可变压缩比发动机。
[0002]
背景技术
[0003] 发动机的压缩比是指活塞运动到下止点时的气缸容积与活塞运动到上止点时的气缸容积之比。传统的发动机的压缩比一般是固定的,近年来国外开始将研究的方向转向可变压缩比的发动机,以适应在不同工况时发动机对压缩比的不同要求,发动机在中、低负荷时,为了改善发动机的排放水平,需要采用较大的压缩比,而在高负荷时采用更高的增压压力,需要降低压缩比,这样可以提高发动机的燃油性和输出功率,国内目前也开始研究可变压缩比的发动机,但大多结构复杂,加工难度高,不便于大量投产。
发明内容
[0004] 本发明提供了一种可变压缩比的发动机。
[0005] 为实现上述目的,本发明的技术方案为:
[0006] —种可变压缩比发动机,包括缸体、汽缸盖、汽缸盖罩、缸筒、曲轴、连杆和活塞,其特征在于:
[0007] 所述汽缸盖顶端的中心设有凹槽,凹槽内设有轮子,轮子中心穿孔并通过轴承与横销连接,横销两端与凹槽内侧相连;
[0008] 所述轮子的上方设有凸轮,凸轮的凸出部旋转至下方时与轮子相接触,凸轮固定连接在凸轮轴上,所述凸轮轴的一端设有凸轮轴链轮,凸轮轴链轮由曲轴一端的曲轴链轮通过传动机构驱动,所述曲轴转2周,凸轮转I周;
[0009] 所述传动机构包括左链轮、右链轮、调节杆、套管、主动齿轮、从动齿轮和链条,其中,左链轮和右链轮分别设在曲轴链轮和凸轮轴链轮中间的左右两侧,左链轮和右链轮中心径向固定在调节杆的两端,调节杆的中部上方设有齿纹,且中部套在套管内并可在套管内左右滑动,套管固定在缸体上且中部开口,从动齿轮与开口处内的调节杆齿纹相互啮合,从动齿轮前端设有与其同轴的主动齿轮并由主动齿轮带动,链条套置在曲轴链轮、左链轮、凸轮轴链轮和右链轮上。
[0010] 所述汽缸盖的上沿周边与汽缸盖罩的下沿周边通过可伸缩的上橡胶套相连,汽缸盖的下沿周边与缸体的上沿周边通过可伸缩的下橡胶套相连;
[0011] 所述汽缸盖左下面和右下面对称设有两根销子,所述缸体的左上面和右上面对称设有与销子滑动配合的套筒,销子与套筒的外侧套有弹簧;
[0012] 所述汽缸盖的下端头设为可沿缸筒上下滑动的活塞状。
[0013] 所述主动齿轮由电机通过蜗杆驱动。
[0014] 所述每个轮子的左右两侧对称设有两组套在凸轮轴外侧的平衡杆,平衡杆的下端固定在汽缸盖上面,每组平衡杆的上端分别与横杆的两端用螺丝固定连接。
[0015] 所述活塞状的汽缸盖下端头外侧设有防止漏气的缸盖环。
[0016] 所述汽缸盖顶端的中心设有凹槽,凹槽内设有轮子,轮子中心穿孔并通过轴承与横销连接,横销两端与凹槽内侧相连;
[0017] 所述轮子的上方设有凸轮,凸轮的凸出部旋转至下方时与轮子相接触,凸轮固定连接在凸轮轴上,所述凸轮轴的一端设有凸轮轴链轮,凸轮轴链轮由曲轴一端的曲轴链轮通过传动机构驱动,所述曲轴转2周,凸轮转I周;
[0018] 所述传动机构包括左链轮、右链轮、调节杆、套管、主动齿轮、从动齿轮和链条,其中,左链轮和右链轮分别设在曲轴链轮和凸轮轴链轮中间的左右两侧,左链轮和右链轮中心径向固定在调节杆的两端,调节杆的中部上方设有齿纹,且中部套在套管内并可在套管内左右滑动,套管固定在缸体上且中部开口,从动齿轮与开口处内的调节杆齿纹相互啮合,从动齿轮前端设有与其同轴的主动齿轮并由主动齿轮带动,链条套置在曲轴链轮、左链轮、凸轮轴链轮和右链轮上。
[0019] 所述汽缸盖的上沿周边与汽缸盖罩的下沿周边通过可伸缩的上橡胶套相连,汽缸盖的下沿周边与缸体的上沿周边通过可伸缩的下橡胶套相连;
[0020] 所述汽缸盖左下面和右下面对称设有两根销子,所述缸体的左上面和右上面对称设有与销子滑动配合的套筒,销子与套筒的外侧套有弹簧;
[0021] 所述汽缸盖的下端与缸筒的上端固定连接在一起。
[0022] 所述主动齿轮由电机通过蜗杆驱动。
[0023] 所述每个轮子的左右两侧对称设有两组套在凸轮轴外侧的平衡杆,平衡杆的下端固定在汽缸盖上面,每组平衡杆的上端分别与横杆的两端用螺丝固定连接。
[0024] 所述汽缸盖和缸筒的缸壁内设有可以通冷却水的水流管道,其中进水口设在汽缸盖的一侧,出水口设在汽缸盖的另一侧。
[0025] 本发明通过凸轮轴链轮、曲轴链轮与传动机构的配合,使凸轮与曲轴之间的相对角度发生变化,实现点火或燃烧时汽缸盖和活塞的间距变大或变小,从而改变发动机的压缩比。本发明结构简单,控制方便,可以有效地改善发动机的动力,其最大好处是小排量的发动机也可以输出可与大排量发动机相比拟的功率和扭矩,并且油耗更少,排放更低,能有效提高燃油经济性,提高燃油经济性。
附图说明
[0026] 图1是本发明实施例1的剖面结构示意图。
[0027] 图2是本发明实施例2的剖面结构示意图。
[0028] 图3是传动机构的后视结构示意图。
[0029] 图中,缸体1,活塞2,缸筒3,下橡胶套4,进气口 5,上橡胶套6,进气凸轮7,进气凸轮轴8,横销9,平衡杆1,横杆11,凸轮12,凸轮轴13,轮子14,排气凸轮15,排气凸轮轴16,汽缸盖17,汽缸盖罩18,排气口 19,销子20,弹簧21,套筒22,缸盖环23,连杆24,曲柄25,曲轴26,进水口 27,出水口 28,水流管道29,左链轮30,主动齿轮31,凸轮轴链轮32,电机33,右链轮34,调节杆35,从动齿轮36,套管37,曲轴链轮38,链条39。
具体实施方式
[0030] 以下结合附图,对本发明作进一步说明:
[0031] 实施例1:
[0032] 图1所示,是本实施例的剖面结构示意图,将发动机纵向剖开可见,包括缸体1、汽缸盖17以及设在汽缸盖17上面的汽缸盖罩18,缸体I内设有缸筒3、活塞2、连杆24、曲柄25和曲轴26。
[0033] 在汽缸盖17顶端的中心设有凹槽,凹槽内设有轮子14,轮子14中心穿孔并通过轴承与横销9连接,横销9两端与凹槽内侧相连;在轮子14的上方设有凸轮12,凸轮12固定连接在凸轮轴13上,在凸轮轴13的一端设有凸轮轴链轮32,凸轮轴链轮32由曲轴26 —端的曲轴链轮38通过传动机构驱动,将凸轮轴链轮32的周长设计为曲轴链轮38的2倍,则所述曲轴26转2周,凸轮12转I周,当凸轮12的凸出部旋转至下方时,该凸出部与轮子14相接触并向下顶住轮子14,可使汽缸盖17向下运动;汽缸盖17的上沿周边与汽缸盖罩18的下沿周边通过可伸缩的上橡胶套6相连,汽缸盖17的下沿周边与缸体I的上沿周边通过可伸缩的下橡胶套4相连;汽缸盖17左下面和右下面对称设有两根销子20,所述缸体I的左上面和右上面对称设有与销子20滑动配合的套筒22,当汽缸盖17上下运动时,销子20可沿着套筒22内侧垂直上下滑动,在销子20与套筒22的外侧套有弹性复位件弹簧21 ;汽缸盖17的下端头设为可沿缸筒3上下滑动的活塞状,在活塞状的汽缸盖17下端头外侧设有缸盖环23,以防止汽缸盖17和缸筒3之间有漏气现象发生。如果一个发动机有多个汽缸的,每一个汽缸盖17都是独立的,相邻的两个并不相连,只有在进、压、做、排四冲程同时进行时,相邻的两个才可以相连,每一个汽缸对应一个汽缸盖17,每个汽缸盖17相应各有一套上橡胶套6和下橡胶套4,发动机运行时汽缸盖17是上下跳动的所以进气口 5、排气口19与进气管、排气管之间有一段过渡管,该管可沿着汽缸盖17的跳动伸长或收缩。
[0034] 本发明是通过传动机构与凸轮轴链轮32和曲轴链轮38配合实现可变压缩比的,所述传动机构包括左链轮30、右链轮34、调节杆35、套管37、主动齿轮31、从动齿轮36和链条39,其中,左链轮30和右链轮34分别设在曲轴链轮38和凸轮轴链轮32中间的左右两侦牝左链轮30和右链轮34中心径向固定在调节杆35的两端,调节杆35的中部上方设有齿纹,且中部套在套管37内并可在套管37内左右滑动,套管37固定在缸体I上且中部开口,从动齿轮36与开口处内的调节杆35齿纹相互啮合,从动齿轮36前端设有与其同轴的主动齿轮31并由主动齿轮31带动,链条39套置在曲轴链轮38、左链轮30、凸轮轴链轮32和右链轮34上。主动齿轮31由电机33通过蜗杆驱动,电机33转动,蜗杆带动主动齿轮31转动,主动齿轮31转动从动齿轮36随之转动,从动齿轮36转动推动调节杆35移动,电机33正转则调节杆35向左移动,左、右链轮30、34 —起向左移动,左链轮30顶起由右链轮34放松过来的链条39,会使凸轮轴链轮32与曲轴链轮38相对应的角度改变,从而使凸轮12与曲轴26的相对角度会发生变化;反之,调节杆35和左、右链轮30、34向右移动,也会使凸轮轴链轮32与曲轴链轮38相对应的角度发生改变。
[0035] 为防止汽缸盖17运动时产生左右晃动,在每个轮子14的左右两侧对称设有两组套在凸轮轴13外侧的平衡杆10,平衡杆10的下端固定在汽缸盖17上面,每组平衡杆10的上端分别与横杆11的两端用螺丝固定连接,以稳住汽缸盖17使其不会左右前后晃动,只能上下活动。
[0036] 本实施例的工作原理为:
[0037] 如图3所示,曲轴26转动,带动曲轴链轮38转动,从而通过链条39带动凸轮轴链轮32转动,使凸轮轴13转动带动凸轮12旋转,且曲轴26转两圈,凸轮12转一圈,即发动机完成四个冲程,凸轮12旋转一圈,其传动原理与曲轴26带动进气凸轮轴8和排气凸轮轴16转动从而完成进气凸轮7和排气凸轮15的旋转动作相同。
[0038] 进气冲程:进气凸轮7推动进气门开启,气体自进气口 5进入,活塞2从上止点移动到下止点吸入气体,这一冲程中凸轮12的凸出部旋转在凸轮12的上侧,汽缸盖17与进气凸轮轴8的相对位置并没有改变,所以进气凸轮7对进气门的控制不受影响。
[0039] 压缩冲程:进气门关闭,活塞2从下止点移动到上止点,这一冲程中凸轮12的凸出部旋转在凸轮12的右侧,此时压缩的空气还没有到达喷油或点火时的压力。
[0040] 做功冲程;如图1所示,活塞2从上止点向下运动,当凸轮12凸出部下边沿的前点顶住轮子14时,汽缸盖17向下运动,销子20随之沿着套筒22向下运动,下橡胶套4向下压缩,启动电机33,电机33的蜗杆正转,并通过主动齿轮31和从动齿轮36使调节杆35向左移动,使左链轮30顶起由右链轮34放松过来的链条39,从而引起凸轮12相对曲轴26多向左旋转了一定的角度,即提前了一些角度,在这一过程中,凸轮12转动使凸出部下边沿的后点顶住轮子14,推动汽缸盖17继续向下运动,而曲轴26未转动使活塞2继续保持在原位置,从而使汽缸盖17与活塞2的间距变小,另外,此处所说的前点和后点是相对而言的,前点即是相对于后点离凸出部下边沿与基圆部的交点较近的点,也是相对于后点离凸出部弧形边前端点较远的点;曲轴26和凸轮12继续转动,当凸轮12的凸出部弧形边刚旋转至轮子14的正上方时,缸筒3内的空气被压缩的压力和温度达到了喷油或点火的要求,此时点火或喷油,产生的压力通过连杆24和曲柄25推动曲轴26做功,直到活塞2快到下止点,轮子都在凸轮12的凸出部的孤面上运行,汽缸盖17在这一时间内位置不变,该冲程中电机正转使汽缸盖17与活塞2的间距变小,从而实现了压缩比变大。反之,当凸轮12凸出部下边沿的后点顶住轮子14时,启动电机33反转,则引起调节杆35向右移动,使右链轮34顶起左链轮30由放松过来的链条39,从而引起凸轮12相对曲轴26向右多旋转了一定的角度,即延后了一些角度,在这一过程中,凸轮12转动使凸出部下边沿的前点顶住轮子14,使汽缸盖17向上运动了一定距离,而曲轴26未转动使活塞2继续保持在原位置,从而使汽缸盖17与活塞2的间距变大;曲轴26和凸轮12继续转动,当凸轮12的凸出部弧形边刚旋转至轮子14的正上方时,缸筒3内的空气被压缩的压力和温度达到了喷油或点火的要求,此时点火或喷油,产生的压力通过连杆24和曲柄25推动曲轴26做功,直到活塞2快到下止点,轮子14都在凸轮12的凸出部的弧面上运行,汽缸盖17在这一时间内位置不变,该冲程中电机反转使汽缸盖17与活塞2的间距变大,从而实现了压缩比变小,电机33由车载电脑控制。同时汽缸盖17受到凸轮12的推动向下运动一段距离,燃烧时连杆24与曲柄25形成一定的角度,使力的传输更科学。
[0041] 排气冲程;如图1所示,活塞2从下止点向上止点移动,凸轮12的凸出部已旋转至其左侧,汽缸盖17在弹簧21的作用下复位,销子20随之沿着套筒22向上运行,上橡胶套
6向上压缩,排气凸轮15推动排气门打开,剩余废气自排气口 19排出。
[0042] 实施例2:
[0043] 图2所示,是本实施例的剖面结构示意图,将发动机纵向剖开可见,包括缸体1、汽缸盖17以及设在汽缸盖17上面的汽缸盖罩18,缸体I内设有缸筒3、活塞2、连杆24、曲柄25和曲轴26。
[0044] 汽缸盖17顶端的中心设有凹槽,凹槽内设有轮子14,轮子14中心穿孔并通过轴承与横销9连接,横销9两端与凹槽内侧相连;在轮子14的上方设有凸轮12,凸轮12固定连接在凸轮轴13上,在凸轮轴13的一端设有凸轮轴链轮32,凸轮轴链轮32由曲轴26 —端的曲轴链轮38通过传动机构驱动,将凸轮轴链轮32的周长设计为曲轴链轮38的2倍,则所述曲轴26转2周,凸轮12转I周,当凸轮12的凸出部旋转至下端时,该凸出部向下顶住轮子14,可使汽缸盖17向下运动;汽缸盖17的上沿周边与汽缸盖罩18的下沿周边通过可伸缩的上橡胶套6相连,汽缸盖17的下沿周边与缸体I的上沿周边通过可伸缩的下橡胶套4相连;汽缸盖17左下面和右下面对称设有两根销子20,所述缸体I的左上面和右上面对称设有与销子20滑动配合的套筒22,当汽缸盖17上下运动时,销子20可沿着套筒22内侧垂直上下滑动,在销子20与套筒22的外侧套有弹性复位件弹簧21 ;汽缸盖17的下端与缸筒3的上端固定连接在一起,缸筒3可与汽缸盖17—起上下运动,如果一个发动机有多个汽缸的,每一个汽缸盖17连缸筒3都是独立的,相邻的两个并不相连,只有在进、压、做、排四冲程同时进行时,相邻的两个才可以相连,每个缸筒3对应有一个汽缸盖17,每个汽缸盖17相应各有一套上橡胶套4和下橡胶套6,发动机运行时,汽缸盖17是上下跳动的,所以进气口 5、排气口 19与进气管、排气管之间有一段过渡管,该管可沿着汽缸盖17的跳动伸长或收缩。在汽缸盖17和缸筒3的缸壁内设有可以通冷却水的水流管道29,其中进水口 27设在汽缸盖17的一侧,出水口 28设在汽缸盖17的另一侧。
[0045] 本发明是通过传动机构与凸轮轴链轮32和曲轴链轮38配合实现可变压缩比的,所述传动机构包括左链轮30、右链轮34、调节杆35、套管37、主动齿轮31、从动齿轮36和链条39,其中,左链轮30和右链轮34分别设在曲轴链轮38和凸轮轴链轮32中间的左右两侦牝左链轮30和右链轮34中心径向固定在调节杆35的两端,调节杆35的中部上方设有齿纹,且中部套在套管37内并可在套管37内左右滑动,套管37固定在缸体I上且中部开口,从动齿轮36与开口处内的调节杆35齿纹相互啮合,从动齿轮36前端设有与其同轴的主动齿轮31并由主动齿轮31带动,链条39套置在曲轴链轮38、左链轮30、凸轮轴链轮32和右链轮34上。主动齿轮31由电机33通过蜗杆驱动,电机33转动,蜗杆带动主动齿轮31转动,主动齿轮31转动从动齿轮36随之转动,从动齿轮36转动推动调节杆35移动,电机33正转则调节杆35向左移动,左、右链轮30、34 —起向左移动,左链轮30顶起由右链轮34放松过来的链条39,会使凸轮轴链轮32与曲轴链轮38相对应的角度改变,从而使凸轮12与曲轴26的相对角度会发生变化;反之,调节杆35和左、右链轮30、34向右移动,也会使凸轮轴链轮32与曲轴链轮38相对应的角度发生改变。
[0046] 为防止汽缸盖17运动时产生左右晃动,在每个轮子14的左右两侧对称设有两组套在凸轮轴13外侧的平衡杆10,平衡杆10的下端固定在汽缸盖17上面,每组平衡杆10的上端分别与横杆11的两端用螺丝固定连接,以稳住汽缸盖17使其不会左右前后晃动,只能上下活动。
[0047] 本实施例的工作原理为:
[0048] 如图3所示,曲轴26转动,带动曲轴链轮38转动,从而通过链条39带动凸轮轴链轮32转动,使凸轮轴13转动带动凸轮12旋转,且曲轴26转两圈,凸轮12转一圈,即发动机完成四个冲程,凸轮12旋转一圈,其传动原理与曲轴26带动进气凸轮轴8和排气凸轮轴16转动从而完成进气凸轮7和排气凸轮15的旋转动作相同。
[0049] 进气冲程:进气凸轮7推动进气门开启,气体自进气口 5进入,活塞2从上止点移动到下止点吸入气体,这一冲程中凸轮12的凸出部旋转在凸轮12的上侧,汽缸盖17与进气凸轮轴8的相对位置并没有改变,所以进气凸轮7对进气门的控制不受影响。
[0050] 压缩冲程:进气门关闭,活塞2从下止点移动到上止点,这一冲程中凸轮12的凸出部旋转在凸轮12的右侧,此时压缩的空气还没有到达喷油或点火时的压力。
[0051] 做功冲程;如图2所示,活塞2从上止点向下运动,当凸轮12凸出部下边沿的前点顶住轮子14时,汽缸盖17和缸筒3 —起向下运动,销子20随之沿着套筒22向下运动,下橡胶套4向下压缩,启动电机33,电机33的蜗杆正转,并通过主动齿轮31和从动齿轮36使调节杆35向左移动,使左链轮30顶起由右链轮34放松过来的链条39,从而引起凸轮12相对曲轴26多向左旋转了一定的角度,即提前了一些角度,在这一过程中,凸轮12转动使凸出部下边沿的后点顶住轮子14,推动汽缸盖17和缸筒3继续向下运动,而曲轴26未转动使活塞2继续保持在原位置,从而使汽缸盖17与活塞2的间距变小,另外,此处所说的前点和后点是相对而言的,前点即是相对于后点离凸出部下边沿与基圆部的交点较近的点,也是相对于后点离凸出部弧形边前端点较远的点;曲轴26和凸轮12继续转动,当凸轮12的凸出部弧形边刚旋转至轮子14的正上方时,缸筒3内的空气被压缩的压力和温度达到了喷油或点火的要求,此时点火或喷油,产生的压力通过连杆24和曲柄25推动曲轴26做功,该冲程中电机正转使汽缸盖17与活塞2的间距变小,从而实现了压缩比变大。反之,当凸轮12凸出部下边沿的后点顶住轮子14时,启动电机33反转,则引起调节杆35向右移动,使右链轮34顶起左链轮30由放松过来的链条39,从而引起凸轮12相对曲轴26向右多旋转了一定的角度,即延后了一些角度,在这一过程中,凸轮12转动使凸出部下边沿的前点顶住轮子14,使汽缸盖17和缸筒3向上运动了一定距离,而曲轴26未转动使活塞2继续保持在原位置,从而使汽缸盖17与活塞2的间距变大;曲轴26和凸轮12继续转动,当凸轮12的凸出部弧形边的刚旋转至轮子14的正上方时,缸筒3内的空气被压缩的压力和温度达到了喷油或点火的要求,此时点火或喷油,产生的压力通过连杆24和曲柄25推动曲轴26做功,该冲程中电机33反转使汽缸盖17与活塞2的间距变大,从而实现了压缩比变小。同时,缸筒3和汽缸盖17受到轮子14推动向下运行一段距离,燃烧时连杆24与曲柄25形成一定的角度,使力的传输更科学。
[0052] 排气冲程;如图2所示,活塞2从下止点向上止点移动,凸轮12的凸出部已旋转至其左侧,汽缸盖17在弹簧21的作用下复位,销子20随之沿着套筒22向上运行,上橡胶套6向上压缩,排气凸轮15推动排气门打开,剩余废气自排气口 19排出。
[0053] 电机33由车载电脑控制,当汽车小负荷时采用高压缩比,重负荷时采用低压缩比并配备增压器进行增压,使小排量的发动机也能输出可与大排量发动机相比拟的功率和扭矩,减少排放提高燃油经济性。

Claims (8)

1.一种可变压缩比发动机,包括缸体、汽缸盖、汽缸盖罩、缸筒、曲轴、连杆和活塞,其特征在于: 所述汽缸盖(17)顶端的中心设有凹槽,凹槽内设有轮子(14),轮子(14)中心穿孔并通过轴承与横销(9 )连接,横销(9 )两端与凹槽内侧相连; 所述轮子的上方设有凸轮(12),凸轮(12)的凸出部旋转至下方时与轮子(14)相接触,凸轮(12 )固定连接在凸轮轴(13 )上,所述凸轮轴(13 )的一端设有凸轮轴链轮(32 ),凸轮轴链轮(32)由曲轴(26) —端的曲轴链轮(38)通过传动机构驱动,所述曲轴(26)转2周,凸轮(12)转I周; 所述传动机构包括左链轮(30)、右链轮(34)、调节杆(35)、套管(37)、主动齿轮(31)、从动齿轮(36 )和链条(39 ),其中,左链轮(30 )和右链轮(34 )分别设在曲轴链轮(38 )和凸轮轴链轮(32)中间的左右两侧,左链轮(30)和右链轮(34)中心径向固定在调节杆(35)的两端,调节杆(35)的中部上方设有齿纹,且中部套在套管(37)内并可在套管(37)内左右滑动,套管(37)固定在缸体(I)上且中部开口,从动齿轮(36)与开口处内的调节杆(35)齿纹相互啮合,从动齿轮(36 )前端设有与其同轴的主动齿轮(31)并由主动齿轮(31)带动,链条(39)套置在曲轴链轮(38)、左链轮(30)、凸轮轴链轮(32)和右链轮(34)上; 所述汽缸盖(17)的上沿周边与汽缸盖罩(18)的下沿周边通过可伸缩的上橡胶套(6)相连,汽缸盖(17)的下沿周边与缸体(I)的上沿周边通过可伸缩的下橡胶套(4)相连; 所述汽缸盖(17)左下面和右下面对称设有两根销子(20),所述缸体(I)的左上面和右上面对称设有与销子(20)滑动配合的套筒(22),销子(20)与套筒(22)的外侧套有弹簧(21); 所述汽缸盖(17)的下端头设为可沿缸筒(3)上下滑动的活塞状。
2.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机,其特征在于: 所述主动齿轮(31)由电机(33)通过蜗杆驱动。
3.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机,其特征在于: 所述每个轮子(14)的左右两侧对称设有两组套在凸轮轴(13)外侧的平衡杆(10),平衡杆(10)的下端固定在汽缸盖(17)上面,每组平衡杆(10)的上端分别与横杆(11)的两端用螺丝固定连接。
4.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机,其特征在于: 所述活塞状的汽缸盖(17)下端头外侧设有防止漏气的缸盖环(23 )。
5.—种可变压缩比发动机,包括缸体、汽缸盖、汽缸盖罩、缸筒、曲轴、连杆和活塞,其特征在于: 所述汽缸盖(17)顶端的中心设有凹槽,凹槽内设有轮子(14),轮子(14)中心穿孔并通过轴承与横销(9)连接,横销(9)两端与凹槽内侧相连; 所述轮子的上方设有凸轮(12),凸轮(12)的凸出部旋转至下方时与轮子(14)相接触,凸轮(12 )固定连接在凸轮轴(13 )上,所述凸轮轴(13 )的一端设有凸轮轴链轮(32 ),凸轮轴链轮(32)由曲轴(26) —端的曲轴链轮(38)通过传动机构驱动,所述曲轴(26)转2周,凸轮(12)转I周; 所述传动机构包括左链轮(30 )、右链轮(34 )、调节杆(35 )、套管(37 )、主动齿轮(31)、从动齿轮(36 )和链条(39 ),其中,左链轮(30 )和右链轮(34 )分别设在曲轴链轮(38 )和凸轮轴链轮(32 )中间的左右两侧,左链轮(30 )和右链轮(34 )中心径向固定在调节杆(35 )的两端,调节杆(35)的中部上方设有齿纹,且中部套在套管(37)内并可在套管(37)内左右滑动,套管(37)固定在缸体(I)上且中部开口,从动齿轮(36)与开口处内的调节杆(35)齿纹相互啮合,从动齿轮(36 )前端设有与其同轴的主动齿轮(31)并由主动齿轮(31)带动,链条(39)套置在曲轴链轮(38)、左链轮(30)、凸轮轴链轮(32)和右链轮(34)上; 所述汽缸盖(17)的上沿周边与汽缸盖罩(18)的下沿周边通过可伸缩的上橡胶套(6)相连,汽缸盖(17)的下沿周边与缸体(I)的上沿周边通过可伸缩的下橡胶套(4)相连; 所述汽缸盖(17)左下面和右下面对称设有两根销子(20),所述缸体(I)的左上面和右上面对称设有与销子(20)滑动配合的套筒(22),销子(20)与套筒(22)的外侧套有弹簧(21); 所述汽缸盖(17)的下端与缸筒(3)的上端固定连接在一起。
6.根据权利要求5所述的可变压缩比发动机,其特征在于: 所述主动齿轮(31)由电机(33)通过蜗杆驱动。
7.根据权利要求5所述的可变压缩比发动机,其特征在于: 所述每个轮子(14)的左右两侧对称设有两组套在凸轮轴(13)外侧的平衡杆(10),平衡杆(10)的下端固定在汽缸盖(17)上面,每组平衡杆(10)的上端分别与横杆(11)的两端用螺丝固定连接。
8.根据权利要求5所述的可变压缩比发动机,其特征在于: 所述汽缸盖(17)和缸筒(3 )的缸壁内设有可以通冷却水的水流管道(29 ),其中进水口(27)设在汽缸盖(17)的一侧,出水口(28)设在汽缸盖(17)的另一侧。
CN201310076251.3A 2013-03-11 2013-03-11 可变压缩比发动机 CN103114908B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310076251.3A CN103114908B (zh) 2013-03-11 2013-03-11 可变压缩比发动机

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310076251.3A CN103114908B (zh) 2013-03-11 2013-03-11 可变压缩比发动机
PCT/CN2013/091078 WO2014139316A1 (zh) 2013-03-11 2013-12-31 可变压缩比发动机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103114908A CN103114908A (zh) 2013-05-22
CN103114908B true CN103114908B (zh) 2014-12-17

Family

ID=48413332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310076251.3A CN103114908B (zh) 2013-03-11 2013-03-11 可变压缩比发动机

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN103114908B (zh)
WO (1) WO2014139316A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103114908B (zh) * 2013-03-11 2014-12-17 范伟俊 可变压缩比发动机
CN103147855B (zh) * 2013-03-11 2015-02-18 范伟俊 节能发动机
CN103807013B (zh) * 2014-03-13 2016-04-06 范伟俊 具有可变压缩比的节能型发动机
CN104612825A (zh) * 2015-01-09 2015-05-13 范伟俊 具有可变压缩比的发动机

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2042846C1 (ru) * 1991-04-22 1995-08-27 Мелитопольский моторный завод Двигатель внутреннего сгорания
RU2095586C1 (ru) * 1995-09-26 1997-11-10 Борис Петрович Таланов Двигатель
US6578533B1 (en) * 2001-11-29 2003-06-17 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Controlled homogeneous-charge, compression-ignition engine
CN100564829C (zh) * 2007-02-13 2009-12-02 天津大学 一种压比可调发动机
CN101333970A (zh) * 2008-07-29 2008-12-31 奇瑞汽车股份有限公司 一种可变压缩比发动机
JP5109955B2 (ja) * 2008-12-11 2012-12-26 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関
CN201433823Y (zh) * 2009-05-20 2010-03-31 贺旭东 一种可变压缩比发动机
US8671894B2 (en) * 2009-06-19 2014-03-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Variable compression ratio internal engine
JP2012251450A (ja) * 2011-06-01 2012-12-20 Mineo Kitajima 可変圧縮比内燃機関
CN102330617B (zh) * 2011-08-31 2013-04-03 李钢 自适应可变压缩比发动机活塞
CN202370669U (zh) * 2011-11-10 2012-08-08 许伟庆 发动机可变压缩比机构
CN203239451U (zh) * 2013-03-11 2013-10-16 范伟俊 可变压缩比发动机
CN103114908B (zh) * 2013-03-11 2014-12-17 范伟俊 可变压缩比发动机

Also Published As

Publication number Publication date
CN103114908A (zh) 2013-05-22
WO2014139316A1 (zh) 2014-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103790710B (zh) 一种火箭基组合循环发动机变结构进气道
KR101020826B1 (ko) 가변 압축비 장치
KR100969376B1 (ko) 가변 압축비 장치
US9284878B2 (en) Variable compression ratio device and internal combustion engine using the same
US9726078B2 (en) Apparatus with variable compression ratio and variable expansion ratio
CN202228184U (zh) 直线活塞推力内燃机
CN103511572A (zh) 一种传动装置
CN102242671A (zh) 双活塞对置发动机
US8967097B2 (en) Variable stroke mechanism for internal combustion engine
CN105840305B (zh) 单轴双膨胀式内燃机
CN105221274B (zh) 用于发动机的可变压缩比机构、可变压缩比发动机和汽车
CN102817659B (zh) 曲轴凸轮配气机构
CN103850746B (zh) 一种基于活动凸轮的可变气门升程装置
US10316744B2 (en) Hypocycloidal methods and designs for increasing efficiency in engines
CN101886560B (zh) 一种配气凸轮
CN104919155B (zh) 具有不对称气口时序的内燃机
CN104791076A (zh) 带有辅助活塞的可变容积燃烧室内燃机
CN100564829C (zh) 一种压比可调发动机
CN201025125Y (zh) 双面齿条传动式燃油发动机
CN101709671B (zh) 对称摆杆式大扭矩输出发动机
CN2802101Y (zh) 一种内燃机的传动结构
CN108561225A (zh) 一种提高发动机有效热效率方法及其制备的功率传输机构
CN103953414B (zh) 发动机气门可变正时系统
CN108518279A (zh) 提高发动机有效热效率的方法及其制备的功率传输机构
CN102939449A (zh) 改进的差动冲程内燃机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant