CN105822424A - 一种可变压缩比发动机 - Google Patents

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张海琴
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Abstract

本发明公开了一种可变压缩比发动机，包括活塞，在活塞内对称设置转动轴，两个齿轮固定在转动轴两端且对应转动轴上的对应齿轮相互啮合，上端为岔口形状的上连杆顶端分别通过偏心衬套套在转动轴上并可绕着转动轴转动，下连杆通过圆柱销与上连杆连接，在上连杆、下连杆内分别设置油管且彼此连通，在上连杆的油管内设置柱塞，在上连杆岔口处设置横梁，该柱塞与横梁配合，横梁两端铰接在齿轮转动面上，实现横梁在上下移动过程中带动齿轮转动，在转动轴中部设置偏心结构，本发明结构简单，制作方便，实用性强。

Description

一种可变压缩比发动机
技术领域
本发明涉及汽车发动机改进技术领域，尤其是一种可变压缩比发动机。
背景技术
面对全球城市大面积的雾霾天气，汽车可以说是主要“功臣”之一。据大量调查数据显示，城市空气污染的70%是来自发动机的排放。最大程度的实现发动机高效、低排放（主要是NOx和HC）、低污染是当前一项非常艰巨的任务。
通常汽车会根据路面情况调节发动机转速以实现汽车在不同工况下的运动。但是传统的发动机的曲轴-连杆-活塞一般都是固定的，导致了发动机的压缩比也是恒定不变的。近年来许多科研机构开始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：因为发动机处于中低负荷时,为了改善发动机的排放水平、最大效率提高燃油使用率，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。当前很多研究人员提出可将活塞拆成可相对移动的两个部分，可是活塞一方面要承受发动机在做功瞬间发生爆炸的作用力，一面要实现上下移动，结构复杂，基于现有条件实现起来也十分困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简答，实用性强的可变压缩比发动机，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：
一种可变压缩比发动机，包括活塞，在活塞内对称设置转动轴，两个齿轮固定在转动轴两端且对应转动轴上的对应齿轮相互啮合，上端为岔口形状的上连杆顶端分别通过偏心衬套套在转动轴上并可绕着转动轴转动，下连杆通过圆柱销与上连杆连接，在上连杆、下连杆内分别设置油管且彼此连通，在上连杆的油管内设置柱塞，在上连杆岔口处设置横梁，该柱塞与横梁配合，横梁两端铰接在齿轮转动面上，实现横梁在上下移动过程中带动齿轮转动，在转动轴中部设置偏心结构。
前述的一种可变压缩比发动机中，在转动轴两端与活塞侧面连接处设置偏心销孔，转动轴插入偏心销孔内并通过圆柱套固定。
前述的一种可变压缩比发动机中，实现横梁两端铰接在齿轮转动面的结构包括设置在齿轮转动面上的定位销，拉杆一端铰接定位销，其另一端通过螺栓孔与横梁的拉销杆铰接。
前述的一种可变压缩比发动机中，在上连杆中部内设置液压腔，柱塞穿过液压腔且在柱塞上部设置凸台，回位弹簧套在柱塞上且位于液压腔内，回位弹簧的上端与凸台底面连接，回位弹簧的下端与液压腔的底面连接。
前述的一种可变压缩比发动机中，在横梁中部底侧设置螺纹孔，柱塞顶部插入螺纹孔内实现与横梁连接。
前述的一种可变压缩比发动机中，在下连杆底部中央设置油孔且该油孔与油管连通，在下连杆底部两侧对称设置连接螺栓槽孔。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明不需要对活塞结构进行任何拆分或改变，确保其整体性和稳定性的前提下，通过设置具有偏心结构的转动轴，通过横梁带动转动轴转动，以实现偏心结构的转动，且通过注入液压油量的多少来控制偏心结构转动大小，从而实现活塞在压缩上止点时活塞顶面的位置的改变，从而改变燃烧室的面积，本发明结构简单，制作方便，实用性强。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是附图1中齿轮相互连接示意图；
附图3是本发明中单个转动轴的结构示意图；
附图4是本发明中实现横梁移动的结构示意图；
附图5是本发明中柱塞与横梁的连接示意图；
附图6是本发明中偏心结构的结构示意图。
具体实施方式
本发明的实施例：一种可变压缩比发动机，如附图所示，包括活塞1，在活塞1内对称设置转动轴17，在转动轴17上设置键面，齿轮3中部的连接孔形状与转动轴17一致，实现两个齿轮3固定在转动轴17两端固定且对应转动轴17上的对应齿轮3相互啮合，上端为岔口形状的上连杆5顶端分别通过偏心衬套10套在转动轴17上并可绕着转动轴17转动，下连杆7通过圆柱销6与上连杆5连接，在上连杆5、下连杆7内分别设置油管18且彼此连通（该圆柱销6内也设置通孔以实现油管间连通，此为现有技术，就不重复累述），在上连杆5的油管18内设置柱塞16，在上连杆5岔口处设置横梁4，该柱塞16与横梁4配合，横梁4两端铰接在齿轮3转动面上，实现横梁4在上下移动过程中带动齿轮3转动，在转动轴17中部设置偏心结构。
其中在转动轴17两端与活塞1侧面连接处设置偏心销孔2，转动轴17插入偏心销孔2内并通过圆柱套14固定，而实现横梁4两端铰接在齿轮3转动面的结构包括设置在齿轮3转动面上的定位销11，拉杆13一端铰接定位销11，其另一端通过螺栓孔12与横梁的拉销杆19铰接，在上连杆5中部内设置液压腔15，柱塞16穿过液压腔15且在柱塞16上部设置凸台20，回位弹簧21套在柱塞16上且位于液压腔14内，回位弹簧21的上端与凸台20底面连接，回位弹簧21的下端与液压腔15的底面连接，在横梁4中部底侧设置螺纹孔22，柱塞16顶部插入螺纹孔22内实现与横梁4连接，在下连杆7底部中央设置油孔8且该油孔8与油管18连通，在下连杆7底部两侧对称设置连接螺栓槽孔9。
具体使用时
本实施例主要是通过在活塞上安装两个高度对称的完全相同的转动轴，转动轴中间是设置偏心结构，两端装在活塞孔上，两根转动轴通过两对对称的啮合齿轮咬合在一起，上连杆上端两侧套在转动轴且绕转动轴转动，上连杆下端也是通过销和下连杆连接在一起，在上连杆里面有个液压腔，液压腔上部有个横梁，横梁和齿轮通过拉杆连接，上连杆和下连杆中间都有通液压油的小孔，当接通液压油作用在液压缸上，液压缸顶起横梁，驱使拉杆推动齿轮旋转，来改变偏心结构的位置（见附图6中，其偏心梁最大可达e），实现活塞在压缩上止点时活塞顶面的位置的改变，从而改变燃烧室的面积。
上述方案的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用的发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施方案做出各种修改。因此，本发明不限于上述实方案，本领域技术人员根据本发明的方法，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可变压缩比发动机，包括活塞（1），其特征在于：在活塞（1）内对称设置转动轴（17），两个齿轮（3）固定在转动轴（17）两端且对应转动轴（17）上的对应齿轮（3）相互啮合，上端为岔口形状的上连杆（5）顶端分别通过偏心衬套（10）套在转动轴（17）上并可绕着转动轴（17）转动，下连杆（7）通过圆柱销（6）与上连杆（5）连接，在上连杆（5）、下连杆（7）内分别设置油管（18）且彼此连通，在上连杆（5）的油管（18）内设置柱塞（16），在上连杆（5）岔口处设置横梁（4），该柱塞（16）与横梁（4）配合，横梁（4）两端铰接在齿轮（3）转动面上，实现横梁（4）在上下移动过程中带动齿轮（3）转动，在转动轴（17）中部设置偏心结构。
2.根据权利要求1所述的一种可变压缩比发动机，其特征在于：在转动轴（17）两端与活塞（1）侧面连接处设置偏心销孔（2），转动轴（17）插入偏心销孔（2）内并通过圆柱套（14）固定。
3.根据权利要求1所述的一种可变压缩比发动机，其特征在于：实现横梁（4）两端铰接在齿轮（3）转动面的结构包括设置在齿轮（3）转动面上的定位销（11），拉杆（13）一端铰接定位销（11），其另一端通过螺栓孔（12）与横梁的拉销杆（19）铰接。
4.根据权利要求1所述的一种可变压缩比发动机，其特征在于：在上连杆（5）中部内设置液压腔（15），柱塞（16）穿过液压腔（15）且在柱塞（16）上部设置凸台（20），回位弹簧（21）套在柱塞（16）上且位于液压腔（14）内，回位弹簧（21）的上端与凸台（20）底面连接，回位弹簧（21）的下端与液压腔（15）的底面连接。
5.根据权利要求1所述的一种可变压缩比发动机，其特征在于：在横梁（4）中部底侧设置螺纹孔（22），柱塞（16）顶部插入螺纹孔（22）内实现与横梁（4）连接。
6.根据权利要求1所述的一种可变压缩比发动机，其特征在于：在下连杆（7）底部中央设置油孔（8）且该油孔（8）与油管（18）连通，在下连杆（7）底部两侧对称设置连接螺栓槽孔（9）。
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Citations (6)

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