CN104454159B - 一种内燃机压缩比调整装置以及内燃机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种内燃机压缩比调整装置，其包括：移动件，所述移动件设置于内燃机缸体上且可上下移动；所述移动件底面开设有供曲轴穿过的通孔；旋转件，所述旋转件可旋转地固定于移动件内表面；连接件，所述连接件固连于旋转件底面；连接件开设有贯通连接件的贯通孔，旋转件底面对应该径向孔开设有连接孔；所述连接件外表面与连杆连接。本发明调整压缩比装置无需对现有的内燃机机构做非常大的改进，现有内燃机的曲轴依然按照原有的方式运行。本发明中，旋转件和连接件各自按照各自的圆心做旋转运动，不会产生现有技术中的偏心运动而产生的动平衡变化大的问题。本发明还公开一种包括上述压缩比调整装置的内燃机。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种内燃机压缩比调整装置以及内燃机。
背景技术
压缩比是气缸总容积与燃烧室容积的比值，其表示活塞由下止点运动到上止点时气缸内气体被压缩的程度，是衡量发动机性能的重要参数，是影响发动机效率最重要的因素之一。
可变压缩比技术主要是针对增压发动机的一种技术。固定的压缩比不能充分发挥发动机的性能。在小负荷、低速运转时，发动机的热效率低，相应地综合性能比较差，这时可以用较大的压缩比，而大负荷、高速运转时，若压缩比过高，则很容易发生爆震并产生很大的热负荷和机械负荷，这时可以用较小的压缩比。随着负荷的变化连续调节压缩比，可以最大限度地挖掘发动机的潜力，使其在整个工况区域内有效提高热效率，进而提高发动机的综合性能。
现有的可变压缩比的实现方案包括如下几种：
1、将气缸和气缸盖设为一个整体，他们相对于曲轴移动一定位置，使燃烧室容积变化，进而使压缩比改变；
2、改变气缸盖的形状结构；
3、改变活塞结构；
4、利用偏心的曲轴销改变活塞高度；
5、曲轴支撑在一个偏心器上，利用特定手段使偏心器旋转角度，改变曲轴在竖直方向的位置；
6、通过多连杆方式增加操纵杆实现压缩比可调。
然而上述的可变压缩比方案存在如下缺点：第一、改变了现有的发动机的连接结构，实现非常困难；第二、采用偏心的方式使得发动机在运转过程中动平衡变动较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种结构简单且动平衡变动小的内燃机压缩比调整装置。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种内燃机压缩比调整装置，其包括：
移动件，所述移动件设置于内燃机缸体上且可上下移动；所述移动件底面开设有供曲轴穿过的通孔；
旋转件，所述旋转件可旋转地固定于移动件内表面；
连接件，所述连接件固连于旋转件底面；连接件开设有轴向贯通连接件的贯通孔，旋转件底面对应该贯通孔开设有连接孔；所述连接件外表面与连杆连接。
进一步地，所述贯通孔内还设置有用于容纳曲轴的滑动件，所述滑动件两侧侧边与贯通孔径向边内表面面接触；所述滑动件可沿贯通孔径向边内表面滑动。
进一步地，所述贯通孔径向长度大于或等于通孔长度。
进一步地，所述移动件包括第一圆形底部以及由第一圆形底部周边向上延伸形成的第一环形部。
进一步地，所述旋转件包括第二圆形底部以及由第二圆形底部周边向上延伸形成的第二环形部，所述第二环形部部分插入移动件内并可在第一环形部内表面上旋转。
本发明还提供一种内燃机，其包括上述内燃机压缩比调整装置，还包括曲轴，所述曲轴依次穿过移动件上的通孔，旋转件上的连接孔并伸入连接件贯通孔中；所述通孔的长度与贯通孔的径向长度使得移动件带动旋转件与连接件上下移动而不干涉曲轴运动。
进一步地，所述连接件两端对称设置有旋转件与移动件。
本发明调整压缩比装置无需对现有的内燃机机构做非常大的改进，现有内燃机的曲轴依然按照原有的方式运行。当需要改变压缩比时，调整移动件的上下位置即可改变连杆带动的活塞的上下止点的位置，并且本发明中，旋转件和曲轴各自按照各自的圆心做旋转运动，不会产生现有技术中的偏心运动而产生的动平衡变化大的问题。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的剖视示意图；
图2为图1中连接件的另一方向剖视示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
请参照图1，本实施例中，曲轴400为现有内燃机中常用的曲轴，其截面大致呈脉冲方波形状。
在不改变曲轴的运动方式的前提下，本实施例在曲轴上增设了可变压缩比装置。图1中可变压缩比装置包括连接件300以及对称设置于连接件300两端的旋转件200和移动件100。本实施例中，连接件300两端对称设置旋转件200和移动件100是因为本实施例中曲轴呈类似对称形状，若在其他类型的内燃机中，曲轴不成对称形，则可以仅采用移动件100、旋转件200和连接件300来改变压缩比。
本实施例中，连接件300的外表面连接有连杆10、连接10上设置有活塞。相对于原型内燃机中连杆与曲轴直接相连，本实施例中，连杆与连接件300相连。
本实施例中，移动件100包括第一圆形底部110以及由第一圆形底部周边向上延伸形成的第一环形部120。移动件100可上下移动的固定于内燃机缸体上。第一圆形底部110开设有供曲轴400穿过的通孔111。由于曲轴需要按照原有方式运动而移动件100需要上下移动，因此通孔111的长度需使得移动件100在上下移动时不会干涉曲轴400，也即在移动件100上下移动的过程中，曲轴仍可于通孔111中自由旋转。
旋转件200包括第二圆形底部210以及由第二圆形底部周边向上延伸形成的第二环形部220，第二环形部220部分插入移动件100内并可在第一环形部120内表面上旋转，也即旋转件200可旋转地固定于移动件100内表面。当移动件100上下移动时，旋转件200也可随之上下移动。由于旋转件200被旋转固定于移动件100中，旋转件200始终按照自身的圆心旋转运动。
连接件300固连于旋转件200的底面。本实施例中，连接件300大致呈圆柱状，连接件300开设有轴向贯通连接件的贯通孔310。对应于该贯通孔310，旋转件底面开设有连接孔(图中未示)，连接孔便于曲轴穿过。
连接件300可与旋转件200一体成型而成也可分别单独制造后组装。
移动件100在上下移动时，连接件300与旋转件200也会随之上下移动，因此，旋转件上的连接孔与连接件上的贯通孔的径向长度均应设置为在旋转件与连接上上下移动时不干涉曲轴的运动。也即，贯通孔310的径向长度应大于或等于通孔长度。
当曲轴旋转圆心不与旋转件旋转圆心重合时，曲轴在旋转过程中会在连接件贯通孔中与连接件形成相对的径向移动。为了降低曲轴在贯通孔310中径向移动的摩擦损耗，本实施例中还在贯通孔内设置有用于容纳曲轴400的滑动件500。请参照图2，图2中，滑动件500两侧侧边与贯通孔径向边内表面面接触。当曲轴相对径向移动时，滑动件400沿贯通孔径向边内表面滑动。滑动件500与贯通孔面接触，从而降低摩擦损耗，提高使用寿命。
本实施例中，当需要调整压缩比时，使得移动件100向上或向下移动，移动件100带动旋转件200和连接件300向上或向下移动，曲轴400带动连接件300和旋转件200旋转从而带动连杆推动活塞上下移动。由于连接件300向上或向下移动，从而活塞的上下止点也改变，从而改变压缩比。当移动件100上下移动后，旋转件200和曲轴400仍然按照各自的圆心旋转。此举克服了现有技术中改变压缩比导致各部件动态平衡变动较大的问题。
本发明还提供一种内燃机压缩比调整装置，其包括：
移动件，所述移动件设置于内燃机缸体上且可上下移动；所述移动件底面开设有供曲轴穿过的通孔；
旋转件，所述旋转件可旋转地固定于移动件内表面；
连接件，所述连接件固连于旋转件底面；连接件开设有贯通连接件的贯通孔，旋转件底面对应该贯通孔开设有连接孔；所述连接件外表面与连杆连接。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种内燃机压缩比调整装置，其特征在于：包括：
移动件，所述移动件设置于内燃机缸体上且可上下移动；所述移动件底面开设有供曲轴穿过的通孔；
旋转件，所述旋转件可旋转地固定于移动件内表面；
连接件，所述连接件固连于旋转件底面；连接件开设有贯通连接件的贯通孔，旋转件底面对应该贯通孔开设有连接孔；所述连接件外表面与连杆连接。
2.根据权利要求1所述的内燃机压缩比调整装置，其特征在于：所述贯通孔内还设置有用于容纳曲轴的滑动件，所述滑动件两侧侧边与贯通孔径向边内表面面接触；所述滑动件可沿贯通孔径向边内表面与连接件相对径向滑动。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机压缩比调整装置，其特征在于：所述贯通孔径向长度大于或等于通孔长度。
4.根据权利要求1或2所述的内燃机压缩比调整装置，其特征在于：所述移动件包括第一圆形底部以及由第一圆形底部周边向上延伸形成的第一环形部。
5.根据权利要求4所述的内燃机压缩比调整装置，其特征在于：所述旋转件包括第二圆形底部以及由第二圆形底部周边向上延伸形成的第二环形部，所述第二环形部部分插入移动件内并可在第一环形部内表面上旋转。
6.一种内燃机，其特征在于：包括权利要求1至5任一项所述的内燃机压缩比调整装置，还包括曲轴，所述曲轴依次穿过移动件上的通孔，旋转件上的连接孔并伸入连接件贯通孔中；所述通孔的长度与贯通孔的径向长度使得移动件带动旋转件与连接件上下移动而不干涉曲轴运动。
7.根据权利要求6所述的内燃机，其特征在于：所述连接件两端对称设置有旋转件与移动件。
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