CN110273766A - 发动机和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机和车辆，所述发动机包括：活塞，所述活塞安装于发动机的气缸内；曲轴，所述曲轴与所述活塞相连；主轴承座，所述主轴承座用于安装主轴承，所述曲轴支承于所述主轴承；驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述主轴承座以使所述主轴承座的位置可调。本发明的发动机，可通过改变油缸内的油压来控制主轴承座与缸体的相对位置，以改变活塞在气缸内的运动行程，进而实现发动机压缩比的变化，可根据实际工况选择相应的压缩比，使得车辆在不同工况下均可具有较高的热效率，提高燃油经济性。

Description

发动机和车辆

技术领域

本发明属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种发动机和设有该发动机的车辆。

背景技术

一般地，内燃机的压缩比越高，热效率越高，然而随着压缩比的升高，发动机会产生爆震，这种情况会减少内燃机的输出并且会造成内燃机的损坏。内燃机在不同的工况下，热效率不同，负荷越低，则热效率越低，负荷高，则热效率高。相关技术中，发动机的压缩比都是固定的，由于爆震的限制，压缩比不能提高。而在低负荷时，热效率低，经济性差，存在改进的空间。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种发动机，所述发动机可在不同工况下均实现高的热效率，提高燃油经济性。

根据本发明实施例的发动机包括：活塞，所述活塞安装于发动机的气缸内；曲轴，所述曲轴与所述活塞相连；主轴承座，所述主轴承座用于安装主轴承，所述曲轴支承于所述主轴承；驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述主轴承座以使所述主轴承座的位置可调。

根据本发明实施例的发动机，可通过改变油缸内的油压来控制主轴承座与缸体的相对位置，以改变活塞在气缸内的运动行程，进而实现发动机压缩比的变化，可根据实际工况选择相应的压缩比，使得车辆在不同工况下均可具有较高的热效率，提高燃油经济性。

根据本发明一个实施例的发动机，所述驱动机构包括油缸，所述油缸包括：油缸体、油缸活塞，所述油缸具有封闭的液压腔，所述油缸活塞安装于所述油缸体内且将所述液压腔分隔为第一腔和第二腔，所述油缸活塞与所述主轴承座相连。

根据本发明一个实施例的发动机，所述主轴承座包括：上主轴承座和下主轴承座，所述上主轴承座包括座体和从所述座体上端向上凸出的导柱，所述液压腔的底壁设有贯穿的避让孔，所述导柱贯穿所述避让孔且与所述油缸活塞相连。

根据本发明一个实施例的发动机，所述油缸活塞支撑在所述导柱的端面且通过螺纹紧固件与所述导柱固定连接。

根据本发明一个实施例的发动机，所述导柱为多个，所述避让孔为多个，多个所述导柱与多个所述避让孔一一对应。

根据本发明一个实施例的发动机，所述液压腔与所述缸体的油道相连。

根据本发明一个实施例的发动机，所述油缸还包括：油缸盖板，所述油缸体具有上端敞开的凹槽，所述油缸盖板封盖在所述凹槽上以形成封闭的所述液压腔。

根据本发明一个实施例的发动机，所述油缸活塞为板状、所述液压腔和所述油缸活塞均具有长圆形截面。

根据本发明一个实施例的发动机，所述缸体具有向下敞开的安装槽，所述油缸安装于所述安装槽，且所述油缸体通过螺纹紧固件与所述安装槽的顶壁相连。

本发明还提出了一种车辆。

根据本发明实施例的车辆，设置有上述任一种实施例所述的发动机。

所述车辆与上述的发动机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1-图2是根据本发明实施例的发动机的局部结构示意图。

附图标记：

缸体10，安装槽11，

油缸20，油缸体21，油缸活塞22，第一腔23，第二腔24，油缸盖板25，

主轴承座30，上主轴承座31，下主轴承座32，导柱33，座体34。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的发动机。

如图1-图2所示，根据本发明一个实施例的发动机包括：缸体10、活塞(图中未示出)、曲轴(图中未示出)、驱动机构、主轴承座30。

缸体10限定出气缸(图中未示出)，气缸可用于活塞进行活塞运动，以将热能转化为机械能，进而驱动车辆行驶。

活塞安装于发动机的气缸内，活塞可压缩气缸内的燃气，便于燃气在气缸内燃烧及膨胀，以向车辆驱动系统输出机械能，需要说明的是，活塞在气缸内的运动行程决定发动机的压缩比。

曲轴与活塞相连，具体地，曲轴通过连杆(图中未示出)与活塞相连，曲轴承受连杆传来的力，并将其转化为转矩输出至其他附件工作。

驱动机构用于驱动主轴承座30以使主轴承座30的位置可调，具体地，驱动机构包括油缸20，如图1-图2所示，油缸20与缸体10连接，且油缸20的部分结构可与缸体10相对运动。

主轴承座30用于安装主轴承，曲轴支承于主轴承，油缸20用于驱动主轴承座30以使主轴承座30的位置可调，油缸20的驱动部与主轴承座30相连，需要说明的是，当油缸20内的油压改变时，油缸20的驱动部可与缸体10相对运动，可通过改变油缸20内的油压控制主轴承座30与缸体10的相对位置，同时，主轴承座30带动曲轴运动，使得曲轴与缸体10的相对位置发生改变。

可以理解的是，活塞通过连杆与曲轴相连，油缸20的驱动部通过主轴承座30与曲轴相连，当油缸20内的油压变化时，油缸20的驱动部推动主轴承座30与缸体10相对运动，这样，曲轴与缸体10的相对位置发生改变，且曲轴与气缸的相对位置改变，使得活塞在气缸内运动的行程发生变化，即活塞运动的上止点和下止点的间距改变，进而实现压缩比的变化，以满足车辆在不同工况下的需求。

根据本发明实施例的发动机，可通过改变油缸20内的油压来控制主轴承座30与缸体10的相对位置，以改变活塞在气缸内的运动行程，进而实现发动机压缩比的变化，可根据实际工况选择相应的压缩比，使得车辆在不同工况下均可具有较高的热效率，提高燃油经济性。

根据本发明一个实施例的发动机，如图1-图2所示，油缸20包括：油缸体21、油缸活塞22。

油缸20具有封闭的液压腔，具体地，油缸体21限定出液压腔，油缸活塞22安装于油缸体21内，油缸活塞22可在液压腔内运动，且油缸活塞22将液压腔分隔为第一腔23和第二腔24，可通过改变第一腔23、第二腔24的油量控制油缸活塞22在液压腔内的相对位置，比如，增加第一腔23内的油量，同时减少第二腔24的油量，油缸活塞22在第一腔23内的油压作用下逐渐向背离第一腔23的方向运动，再比如，增加第二腔24内的油量，同时减少第一腔23的油量，油缸活塞22在第二腔24内的油压作用下逐渐向背离第二腔24的方向运动，这样，通过改变油缸20内的油量调节油缸活塞22与油缸体21的相对位置，调节方式简单，易于实现。

如图1-图2所示，油缸活塞22与主轴承座30相连，当油缸活塞22在液压腔内运动时，油缸活塞22推动主轴承座30与油缸活塞22同向运动，从而实现曲轴位置的调节，进而改变发动机的压缩比。

液压腔与缸体10的油道相连，以便于将缸体10的油道内的油流入液压腔内，或将液压腔内的油流入缸体10的油道，从而实现液压腔内油量的调节，进而控制油缸活塞22在液压腔内运动，需要说明的是，在油缸活塞22移动到实际需求的位置时，将液压腔与缸体10的油道连通处隔断，以使得第一腔23和第二腔24均具有稳定的油压，保证油缸活塞22位置在稳定工况时固定。

如图1-图2所示，油缸20还包括油缸盖板25，液压腔的上端敞开，油缸盖板25具有上端敞开的凹槽，油缸盖板25封盖在凹槽上以形成封闭的液压腔，油缸盖板25与油缸体21相连，且油缸盖板25封闭液压腔的上端，油缸盖板25封闭液压腔使得液压腔内具有稳定的油压，这样，在液压腔内的油量调节稳定后，油缸活塞22与油缸体21的相对固定，发动机具有稳定的压缩比，使得发动机在相应工况下保持稳定的热效率，提高了燃油经济性。

油缸体21的上端面具有沉槽，如图1-图2所示，油缸盖板25安装于沉槽内，具体地，沉槽内设有多个安装孔，油缸盖板25设有多个通孔，多个安装孔与多个通孔通过多个螺纹紧固件一一对应连接，使得油缸盖板25与油缸体21固定牢固，保证液压腔内稳定的油压环境。

油缸活塞22为板状、液压腔和油缸活塞22均具有长圆形截面，油缸活塞22的周边与液压腔的内侧壁贴合，第一腔23、第二腔24中的油液不会相互流通，板状的油缸活塞22与第一腔23、第二腔24中的油液的接触面积较大，这样，保证第一腔23、第二腔24均具有稳定的油压，主轴承座30对第一腔23和第二腔24的内部压强影响较小，使得发动机具有稳定的工作环境。

在一些实施例中，如图1-图2所示，主轴承座30包括：上主轴承座31和下主轴承座32。

上主轴承座31包括座体34和导柱33，需要说明的是，导柱33高度为10mm，直径为8mm，座体34和导柱33为一体成型，导柱33从座体34上端向上凸出，液压腔的底壁设有贯穿的避让孔，导柱33贯穿避让孔，避让孔直径为8mm，以适于与导柱33配合，其中，液压腔的深度为10mm，导柱33可沿避让孔与油缸体21相对运动，且导柱33与油缸活塞22相连，以便于第一腔23、第二腔24中的油压改变时，油缸活塞22带动导柱33运动，同时导柱33推动座体34运动，油缸活塞22的移动量最大为7mm，可满足调节压缩比实际所需的位移量。

需要说明的是，上主轴承座31和下主轴承座32通过螺纹紧固件相连，油缸活塞22受油缸20内油压驱动时，上主轴承座31和下主轴承座32与油缸活塞22同向运动，且上主轴承座31和下主轴承座32与曲轴相对固定，这样，曲轴也随着主轴承座30运动，曲轴与气缸的相对位置发生变化，从而实现发动机气缸压缩比的调节。

油缸活塞22支撑在导柱33的端面，且油缸活塞22通过螺纹紧固件与导柱33固定连接，具体地，油缸活塞22具有螺纹通孔，导柱33的端面设有螺纹安装孔，螺纹安装孔、螺纹通孔直径均为4mm，可通过螺纹紧固件将油缸活塞22与导柱33固定连接，比如，螺纹紧固件为直径4mm的螺栓，这样，油缸活塞22可与导柱33稳定连接，以保证发动机在实际工况下运行时具有稳定的压缩比。

导柱33为多个，避让孔为多个，多个导柱33与多个避让孔一一对应，提高导柱33与油缸活塞22连接的稳定性，比如，如图1-图2所示，导柱33为两个，避让孔为两个，两个导柱33与两个避让孔一一对应，使得油缸活塞22与导柱33连接更稳定，保持长期稳定的工作状态，延长发动机的使用寿命。

缸体10具有向下敞开的安装槽11，油缸20安装于安装槽11，即油缸20安装于缸体10的安装槽11内，这样，可节省发动机整体结构的安装空间，同时防止油缸20和主轴承座30在外侧突出过多而导致外形不规则，提升发动机的整体性，且油缸体21通过螺纹紧固件与安装槽11的顶壁相连，比如，螺纹紧固件为直径为8mm的螺栓，使得油缸体21与缸体10相连稳定，这样，油缸体21与缸体10相对固定，油缸活塞22相对于油缸体21运动的同时，油缸活塞22与缸体10的相对位置改变，进而曲轴与缸体10的相对位置变化，且缸体10限定出气缸，曲轴与气缸的相对位置发生变化，最终发动机的压缩比改变。

在一个实施例中，驱动机构包括从动齿条和主动齿轮，从动齿条与主轴承座30相连，具体地，从动齿条与上主轴承座相连，其中，从动齿条与上主轴承座可通过螺栓或其他方式相对固定，优选地，从动齿条与上主轴承座为一体式，这样，可提高发动机的整体性，避免从动齿条与上主轴承座脱离，同时便于安装。主动齿轮可设于缸体10上，主动齿轮与从动齿条啮合，主动齿轮转动时，从动齿条相对于主动齿轮运动，即可将主动齿轮的周向运动转化为从动齿条的直线运动，在从动齿条相对于主动齿轮作直线运动时，从动齿条带动主轴承座30相对于主动齿轮作直线运动，进而实现主轴承座30相对于缸体10运动，实现发动机压缩比的调节。

需要说明的是，主动齿轮可与车辆的电子控制单元(图中未示出)相连，这样，驾驶员可通过电子控制单元控制主动齿轮的转动方向及旋转的圆周距离，实现发动机压缩比的智能化控制，便于调节。

具体地，如图2所示，发动机的缸体10具有滑槽，从动齿条可滑动地安装于滑槽，即从动齿条可在滑槽内向上或向下运动，例如，主动齿轮正向转动时，从动齿条在滑槽内向上运动，主轴承座30向上运动，主轴承座30相对于缸体10运动，发动机的压缩比变小，发动机的压缩比适于车辆启动以后的工况，再例如，主动齿轮反向转动时，从动齿条在滑槽内向下运动，主轴承座30向下运动，主轴承座30相对于缸体10运动，发动机的压缩比变大，发动机较大的压缩比适于车辆启动时的工况，这样，可保证车辆在不同工况下均具有较高的燃油效率。

从动齿条在滑槽内运动，滑槽对从动齿条起到导向的作用，滑槽还可对从动齿条沿宽度方向起到限位作用，使得从动齿条在滑槽内仅沿上下方向运动，且滑槽设于缸体10内，有效地减小发动机的体积，使得发动机内部结构紧凑。

当然，可在滑槽内设沿上下方向延伸的凸台，同时在从动齿条背离主动齿轮的一侧设沿上下方向延伸的凹槽，且凸台可在凹槽内沿上下方向运动，便于实现驱动机构驱动主轴承座30沿上下方向运动，凸台与凹槽的配合结构可使得驱动机构对主轴承座30的驱动作用更加稳定，从而提升发动机整体结构的稳定性。

驱动机构还包括锁紧装置(图中未示出)，锁紧装置可使得主动齿轮和从动齿条固定在一个位置不动，以保证车辆在行驶时具有稳定的压缩比。

本发明还提出一种车辆。

根据本发明实施例的车辆，设置有上述任一种实施例的发动机，本发明实施例的车辆可根据实际工况选择相应的压缩比，以使车辆在不同工况下均可具有较高的热效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种发动机，其特征在于，包括：

活塞，所述活塞安装于发动机的气缸内；

曲轴，所述曲轴与所述活塞相连；

主轴承座(30)，所述主轴承座(30)用于安装主轴承，所述曲轴支承于所述主轴承；

驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述主轴承座(30)以使所述主轴承座(30)的位置可调。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述驱动机构包括油缸(20)，所述油缸(20)包括：油缸体(21)、油缸活塞(22)，所述油缸(20)具有封闭的液压腔，所述油缸活塞(22)安装于所述油缸体(21)内且将所述液压腔分隔为第一腔(23)和第二腔(24)，所述油缸活塞(22)与所述主轴承座(30)相连。

3.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述主轴承座(30)包括：上主轴承座(31)和下主轴承座(32)，所述上主轴承座(31)包括座体(34)和从所述座体(34)上端向上凸出的导柱(33)，所述液压腔的底壁设有贯穿的避让孔，所述导柱(33)贯穿所述避让孔且与所述油缸活塞(22)相连。

4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述油缸活塞(22)支撑在所述导柱(33)的端面且通过螺纹紧固件与所述导柱(33)固定连接。

5.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述导柱(33)为多个，所述避让孔为多个，多个所述导柱(33)与多个所述避让孔一一对应。

6.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述液压腔与所述缸体(10)的油道相连。

7.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述油缸(20)还包括：油缸盖板(25)，所述油缸体(21)具有上端敞开的凹槽，所述油缸盖板(25)封盖在所述凹槽上以形成封闭的所述液压腔。

8.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述油缸活塞(22)为板状、所述液压腔和所述油缸活塞(22)均具有长圆形截面。

9.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述缸体(10)具有向下敞开的安装槽(11)，所述油缸(20)安装于所述安装槽(11)，且所述油缸体(21)通过螺纹紧固件与所述安装槽(11)的顶壁相连。

10.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求1-9中任一项所述的发动机。