CN110459932A - 半环式曲柄连杆电传系统 - Google Patents

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Abstract

半环式曲柄连杆电传系统属于活塞往复式内燃机技术领域，提供了一种可实现将高电平信号或非0v电压传输至活塞上的结构。实现方式为在发动机机体上安装与曲轴同轴的导电半环，在曲轴上的相对应位置分布有电刷，同时曲轴靠近连杆的部分也安装有导电半环，在连杆大头上的相对应位置分布有电刷，通过两组电刷与导电半环的接触实现电传递。本发明中解决了发动机机体与曲轴之间以及曲轴与连杆之间这种存在相对连续单方向高速旋转的零件之间的电信号传递。本发明可在现有发动机的基础上对发动机机体、曲轴及连杆进行小改动即可，降低了改造成本。本发明的导电环为半环结构，相对于全环结构有更高的安装便利性。本发明应用广泛，适用于汽油、柴油、天然气、液化石油气等多种燃料的发动机。

Description

半环式曲柄连杆电传系统
技术领域
本发明属于活塞往复式内燃机技术领域，具体涉及一种通过导电半环结构来实现连杆与曲轴、曲轴与发动机机体之间的电传递。
背景技术
对活塞往复式内燃机而言，为了提高其热效率等性能，经常会通过随着工况变化而改变发动机的部分系统，而且大多数可变系统都是通过电进行控制以及驱动的。在发动机外围的电控可变机构都比较容易实现信号以及电源的连接，但是发动机内的活塞与发动机机体之间始终存在高速往复运动，电信号以及电源很难连接至活塞上。电控式可变几何活塞可以用于提高发动机热效率的可变压缩比，其中由于发动机机体与电池负极相通，活塞与发动机机体之间无绝缘材料导电，因此活塞上的电控单元的接地端(或负极)可以直接与活塞相连，但是如何将高电平信号或电源正极引至活塞上是实现该技术的一大难点。
发明内容
本发明是提供一种可实现将高电平信号或非0v电压传输至活塞上的结构。实现方式为在发动机机体上安装与曲轴同轴的导电半环，在曲轴上的相对应位置分布有电刷，同时曲轴靠近连杆的部分也安装有导电半环，在连杆大头上的相对应位置分布有电刷，通过两组电刷与导电半环的接触实现电传递。
有益效果：
1.本发明中解决了发动机机体与曲轴之间以及曲轴与连杆之间这种存在相对连续单方向高速旋转的零件之间的电信号传递。
2.本发明可在现有发动机的基础上对发动机机体、曲轴及连杆进行小改动即可，降低了改造成本。
3.本发明的导电环为半环结构，相对于全环结构有更高的安装便利性。
4.本发明应用广泛，适用于汽油、柴油、天然气、液化石油气等多种燃料的发动机。
附图说明
图1-图4为半环式曲柄连杆电传系统装配示意图(已省略部分曲轴)
图5-图6为半环式曲柄连杆电传系统曲轴部分示意图(已省略部分曲轴)
图7为半环式曲柄连杆电传系统连杆部分示意图
图8为半环式曲柄连杆电传系统发动机机体部分示意图
其中：1.发动机机体 2.曲轴 3.连杆 4.机体导电半环 5.机体绝缘结构 6.曲轴电刷 7.曲轴导电半环 8.曲轴绝缘结构 9.连杆电刷
具体实施方式
以下结合附图对本发明技术方案作进一步详细阐述：
如图1至图4所示，本发明由发动机机体(1)、曲轴(2)、连杆(3)、机体导电半环(4)、机体绝缘结构(5)、曲轴电刷(6)、曲轴导电半环(7)、曲轴绝缘结构(8)、连杆电刷(9)构成。发动机机体(1)安装有机体导电半环(4)，机体导电半环(4)与曲轴(2)的旋转轴同轴，机体导电半环(4)与发动机机体(1)之间通过机体绝缘结构(5)进行绝缘。曲轴(2)的与发动机机体(1)接触的部分附近安装有数个曲轴电刷(6)，曲轴电刷(6)与曲轴(2)轴线之间的距离与机体导电半环(4)的半径相同。曲轴电刷(6)之间的间隔不超过180°以保证在发动机运转的每一瞬间都有曲轴电刷(6)与机体导电半环(4)接触导通。
曲轴电刷(6)与曲轴导电半环(7)之间通过内置于曲轴中的电线或其它导电元件相连导通。曲轴(2)的与连杆(3)接触部分附近安装有曲轴导电半环(7)，曲轴导电半环(7)与连杆(3)大头孔同轴，曲轴导电半环(7)与曲轴(3)之间通过曲轴绝缘结构(8)进行绝缘。连杆(3)大头的靠近连杆(3)中央的部分安装有数个连杆电刷(9)，连杆电刷(9)和连杆(3)大头孔轴的距离与曲轴导电半环(7)的半径相同，连杆电刷(9)之间的间隔不超过180°以保证在发动机运转的每一瞬间都有连杆电刷(9)与曲轴导电半环(7)接触导通。通过以上内容即可实现发动机机体至连杆的电传导。

Claims (10)

1.半环式曲柄连杆电传系统，其由发动机机体(1)、曲轴(2)、连杆(3)、机体导电半环(4)、机体绝缘结构(5)、曲轴电刷(6)、曲轴导电半环(7)、曲轴绝缘结构(8)、连杆电刷(9)构成，机体导电半环(4)与机体绝缘结构(5)安装在发动机机体(1)上，机体导电半环(4)和发动机机体(1)之间被机体绝缘结构(5)分隔，曲轴电刷(2)安装在曲轴(2)的与发动机机体(1)接触的部分附近，曲轴导电半环(7)和曲轴绝缘结构(8)安装在曲轴(2)的与连杆(3)接触部分附近，曲轴导电半环(7)与曲轴(3)之间被曲轴绝缘结构(8)分隔，连杆电刷(9)安装在连杆(3)大头的靠近连杆(3)中央的部分。
2.按权利要求1所述半环式曲柄连杆电传系统，其特征在于直接在发动机机体(1)的上半部分或下半部分开半环状的糟，环状槽的圆周角度不得小于相邻曲轴电刷(6)之间的最大角度，不超过180°，机体绝缘结构(6)通过过盈配合或螺栓固定在槽中，但是所有导体固定件不与机体导电半环(4)接触。
3.按权利要求1所述半环式曲柄连杆电传系统，其特征在于机体绝缘结构(5)是由绝缘材料制作而成的槽状半环型物体，机体导电半环(4)通过过盈配合嵌在机体绝缘结构(5)的槽中，机体导电半环(4)与发动机机体(1)之间无直接接触。
4.按权利要求1所述半环式曲柄连杆电传系统，其特征在于机体导电半环(5)凸出于发动机机体内壁，曲轴电刷(6)在旋转至与机体导电半环(5)重叠的相位时两者相接触，在不重叠的相位时曲轴电刷(6)与发动机机体(1)无任何接触，连杆电刷(9)在旋转至与曲轴导电半环(7)重叠的相位时两者相接触，在不重叠的相位时连杆电刷(9)与曲轴(2)无任何接触。
5.按权利要求1所述半环式曲柄连杆电传系统，其特征在于曲轴电刷(6)之间相互导通，连杆电刷(9)之间相互导通。
6.按权利要求1所述半环式曲柄连杆电传系统，其特征在于曲轴电刷(6)与曲轴(2)轴线之间的距离与机体导电半环(4)的半径相同，连杆电刷(9)和连杆(3)大头孔轴的距离与曲轴导电半环(7)的半径相同。
7.按权利要求1所述半环式曲柄连杆电传系统，其特征在于曲轴电刷(6)之间的间隔不超过180°，连杆电刷(9)之间的间隔不超过180°。
8.按权利要求1所述半环式曲柄连杆电传系统，其特征在于曲轴电刷(6)与曲轴导电半环(7)之间通过内置于曲轴中的电线或其它导电元件相连导通。
9.按权利要求1所述半环式曲柄连杆电传系统，其特征在于曲轴绝缘结构(8)是由绝缘材料制作而成的槽状半环形物体，其圆周角度不得小于相邻连杆电刷(9)之间的最大角度，通过螺栓固定在曲轴(2)上与连杆(3)接触的一侧，但是所有导体固定件不与曲轴导电半环(7)接触。
10.按权利要求1所述半环式曲柄连杆电传系统，其特征在于曲轴导电半环(7)通过过盈配合嵌在曲轴绝缘结构(8)的槽中，且使曲轴导电半环(7)与曲轴(2)之间无导通现象。
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