CN112189086A - 可变压缩装置和发动机系统 - Google Patents

Abstract

该可变压缩装置(A)是能够变更发动机(1)的压缩比的可变压缩装置，具备：活塞杆(6)；泵(8a)，其将工作流体升压；十字头销(7a)，其在内部形成有流体室(R3)，并且与活塞杆(6)连接，该流体室(R3)被供给升压的上述工作流体，从而使活塞杆(6)沿提高压缩比的方向移动；排出机构(15)，其将工作流体从流体室(R3)排出；以及第一工作流体流路(Rb)，其引导被供给到流体室(R3)的工作流体，并且与十字头销(7a)和泵(8a)连接。

Description

可变压缩装置和发动机系统

技术领域

本公开涉及可变压缩装置和发动机系统。

本申请基于2018年5月25日在日本申请的日本特愿2018-101048号而主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

例如，在专利文献1中公开了具有十字头的大型往复活塞燃烧发动机。专利文献1的大型往复活塞燃烧发动机是能够利用重油等液体燃料和天然气等气体燃料两者来开动的双燃料发动机。专利文献1的大型往复活塞燃烧发动机为了应对适于利用液体燃料的开动的压缩比和适于利用气体燃料的开动的压缩比两者，将调整机构设于十字头部分，该调整机构通过利用液压使活塞杆与十字头销相对地移动，从而使压缩比变更。

另外，在专利文献2中公开了内燃机的可变压缩比机构，在专利文献3中公开了往复式发动机，在专利文献4中公开了柴油发动机。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-20375号公报

专利文献2：日本实开昭59-40538号公报

专利文献3：日本特表2005-511946号公报

专利文献4：日本特开平8-170551号公报。

发明内容

发明要解决的课题

如上所述的变更压缩比的调整机构在活塞下降至下止点时使设于十字头销的柱塞泵和泄放阀与凸轮板接触，从而开动，进行液压室内的工作油的供给和排出。因此，压缩比的变更仅能够在活塞位于下止点时实施，在活塞位于下止点以外的状态下的异常燃烧时等，不能够瞬时地变更压缩比。

本公开是鉴于上述的问题点而作出的，其目的在于，在可变压缩装置中，无论曲柄角如何，都能够变更压缩比。

用于解决课题的方案

本公开的第一方式是能够变更发动机的压缩比的可变压缩装置，具备：活塞杆；泵，其将工作流体升压；十字头销，其在内部形成有流体室，并且与前述活塞杆连接，流体室被供给升压的前述工作流体，从而使前述活塞杆沿提高压缩比的方向移动；排出机构，其将前述工作流体从前述流体室排出；以及第一工作流体流路，其引导被供给到前述流体室的前述工作流体，并且与前述十字头销和前述泵连接。

本公开的第二方式在上述第一方式的可变压缩装置中，前述排出机构具备引导从前述流体室排出的前述工作流体的泄放流路、和设于前述泄放流路并且由前述工作流体驱动的滑阀，上述第一方式的可变压缩装置还具备引导使前述滑阀驱动的前述工作流体并且与前述排出机构连接的第二工作流体流路。

本公开的第三方式在上述第一方式的可变压缩装置中，前述第一工作流体流路作为一体而设于连接至前述十字头销并且能够摇动的摇动管。

本公开的第四方式在上述第一方式的可变压缩装置中，前述第一工作流体流路设于能够随着前述十字头销的往复直线移动而伸缩的伸缩管的内部。

关于本公开的第五方式，上述第一方式的可变压缩装置还具备将前述十字头销的往复直线运动变换成旋转运动的曲柄轴、和将该曲柄轴与前述十字头销互相联接的连杆，前述第一工作流体流路设于前述曲柄轴的内部和前述连杆的内部。

本公开的第六方式在上述第二方式的可变压缩装置中，前述第一工作流体流路和前述第二工作流体流路全都作为一体而设于连接至前述十字头销并且能够摇动的一根摇动管。

本公开的第七方式在上述第二方式的可变压缩装置中，前述第一工作流体流路和前述第二工作流体流路分别作为一体而设于连接至前述十字头销并且能够摇动的多根摇动管。

本公开的第八方式在上述第二方式的可变压缩装置中，前述第一工作流体流路和前述第二工作流体流路中的任一个作为一体而设于连接至前述十字头销并且能够摇动的摇动管。

本公开的第九方式在上述第八方式的可变压缩装置中，前述第一工作流体流路和前述第二工作流体流路中的任何另一个设于能够随着前述十字头销的往复直线移动而伸缩的伸缩管的内部。

关于本公开的第十方式，上述第八方式的可变压缩装置还具备将前述十字头销的往复直线运动变换成旋转运动的曲柄轴、和将该曲柄轴与前述十字头销互相联接的连杆，前述第一工作流体流路和前述第二工作流体流路中的任何另一个设于前述曲柄轴的内部和前述连杆的内部。

本公开的第十一方式在上述第二方式的可变压缩装置中，前述第一工作流体流路和前述第二工作流体流路分别设于能够随着前述十字头销的往复直线移动而伸缩的多根伸缩管的内部。

本公开的第十二方式在上述第二方式的可变压缩装置中，前述第一工作流体流路和前述第二工作流体流路中的任一个设于能够随着前述十字头销的往复直线移动而伸缩的伸缩管的内部。

关于本公开的第十三方式，上述十二方式的可变压缩装置还具备将前述十字头销的往复直线运动变换成旋转运动的曲柄轴、和将该曲柄轴与前述十字头销互相联接的连杆，前述第一工作流体流路和前述第二工作流体流路中的任何另一个设于前述曲柄轴的内部和前述连杆的内部。

关于本公开的第十四方式，上述第二方式的可变压缩装置还具备将前述十字头销的往复直线运动变换成旋转运动的曲柄轴、和将该曲柄轴与前述十字头销互相联接的连杆，前述第一工作流体流路和前述第二工作流体流路全都设于前述曲柄轴的内部和前述连杆的内部。

关于本公开的第十五方式，上述第二方式的可变压缩装置还具备将前述十字头销的往复直线运动变换成旋转运动的曲柄轴、和将该曲柄轴与前述十字头销互相联接的连杆，前述第一工作流体流路和前述第二工作流体流路中的任一个设于前述曲柄轴的内部和前述连杆的内部。

关于本公开的第十六方式，上述第一至第十五的任一个方式的可变压缩装置具备供给流路，供给流路形成于前述十字头销的内部，并且将前述流体室与前述第一工作流体流路连通。

关于本公开的第十七方式，上述第一至第十五的任一个方式的可变压缩装置具备供给流路，供给流路设于前述十字头销的外周，并且将前述流体室与前述第一工作流体流路连通。

本公开的第十八方式的发动机系统具备上述第一至第十七的任一个方式的可变压缩装置。

发明的效果

依据本公开，无论曲柄角度如何，都能够进行工作流体向流体室的供给和排出。因此，无论曲柄角度如何，都能够变更压缩比，能够适时地变更压缩比。

附图说明

图1是本公开的一个实施方式所涉及的发动机系统的截面图。

图2是示出本公开的一个实施方式所涉及的发动机系统的一部分的示意截面图。

图3是示出本公开的一个实施方式所涉及的可变压缩装置的功能的示意图。

图4是示出本公开的一个实施方式所涉及的发动机系统的第一变形例的示意截面图。

图5是示出本公开的一个实施方式所涉及的发动机系统的第二变形例的示意截面图。

图6是本公开的一个实施方式所涉及的发动机系统的第三变形例中的曲柄轴的部分截面侧视图。

图7是本公开的一个实施方式所涉及的发动机系统的第三变形例中的连杆的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本公开中的发动机系统100的一个实施方式进行说明。

本实施方式的发动机系统100搭载于例如大型油轮等船舶，如图1所示，具有发动机1、增压器200以及控制部300。此外，在本实施方式中，将增压器200视为辅机，与发动机1(主机)分体地说明。但是，也能够将增压器200构成为发动机1的一部分。此外，增压器200并非本实施方式的发动机系统100所必需的构成要素，也可以不设于发动机系统100。

图1是沿着设于发动机系统100的后述圆筒状的汽缸衬3a的中心轴的纵截面图。在本实施方式中，有时将在汽缸衬3a的中心轴线方向上设有图1中的后述排气阀单元5的一侧称为上侧，将设有后述曲柄轴11的一侧称为下侧。有时将与汽缸衬3a的中心轴交叉的方向称为径向方向。有时将从汽缸衬3a的中心轴方向观察的图称为俯视。

发动机1为多缸的单流扫气柴油发动机，是能够执行使天然气等气体燃料与重油等液体燃料一起燃烧的气体运转模式、和使重油等液体燃料燃烧的柴油运转模式的双燃料发动机。此外，在气体运转模式下，也可以仅使气体燃料燃烧。这样的发动机1具有构架2、汽缸部3、活塞4、排气阀单元5、活塞杆6、十字头7、液压部8(升压机构)、连杆9、曲柄角传感器10、曲柄轴11、扫气积存部12、排气积存部13、以及空气冷却器14。另外，由汽缸部3、活塞4、排气阀单元5以及活塞杆6构成缸。

构架2是支撑发动机1整体的强度部件，容纳十字头7、液压部8以及连杆9。另外，十字头7的后述十字头销7a能够在构架2的内部中往复运动。

汽缸部3具有圆筒状的汽缸衬3a、汽缸头3b以及汽缸套3c。汽缸衬3a是圆筒状的部件，在内侧(内周面)形成有与活塞4滑动的滑动面。被这样的汽缸衬3a的内周面和活塞4包围的空间成为燃烧室R1。另外，在汽缸衬3a的下部形成有多个扫气端口S。扫气端口S是沿着汽缸衬3a的周面排列的开口，将汽缸套3c内部的扫气室R2与汽缸衬3a的内侧连通。汽缸头3b是在汽缸衬3a的上端部设置的盖部件。汽缸头3b在俯视下在中央部形成有排气端口H，与排气积存部13连接。另外，在汽缸头3b设有未图示的燃料喷射阀。而且，在汽缸头3b的燃料喷射阀的附近，设有未图示的筒内压传感器。汽缸套3c是设于构架2与汽缸衬3a之间且汽缸衬3a的下端部所插入的圆筒状的部件，在内部形成有扫气室R2。另外，汽缸套3c的扫气室R2与扫气积存部12连接。

活塞4为大致圆柱状，与后述的活塞杆6连接而配置于汽缸衬3a的内侧。另外，在活塞4的外周面设有未图示的活塞环，由活塞环将活塞4与汽缸衬3a的间隙封闭。由于燃烧室R1中的压力的变动，活塞4伴随着活塞杆6而在汽缸衬3a内沿上下方向滑动。

排气阀单元5具有排气阀5a、排气阀壳5b以及排气阀驱动部5c。排气阀5a设于汽缸头3b的内侧，通过排气阀驱动部5c而将汽缸部3的排气端口H闭塞。排气阀壳5b是容纳排气阀5a的端部的圆筒形壳体。排气阀驱动部5c是使排气阀5a在沿着活塞4的冲程方向(滑动方向、上下方向)的方向上移动的致动器。

活塞杆6是一端(上端)与活塞4连接、另一端(下端)与十字头销7a联接的细长状部件。活塞杆6的端部(下端部)插入至十字头销7a，以连杆9能够旋转的方式联接。另外，活塞杆6具有十字头销7a侧端部的一部分的直径形成得粗的粗直径部6a(参照图2)。换言之，在活塞杆6的、十字头销7a侧的端部(下端部)的外周面，设有向径向方向外侧突出的粗直径部6a，因而粗直径部6a的外径比活塞杆6的外径更大。另外，活塞杆6为空心，在内部形成有冷却油(工作油)流通的未图示的冷却流路。

十字头7具有十字头销7a、导靴7b以及盖部件7c。十字头销7a是将活塞杆6与连杆9可移动地联接的圆柱状部件，在活塞杆6的端部(下端部)所插入的插入空间，形成有进行工作油(工作流体)的供给和排出的液压室R3(流体室)。十字头销7a的中心轴沿与上下方向大致正交的方向伸展。在十字头销7a的上部，形成有朝向上方开口且粗直径部6a可上下滑动地插入的插入凹部。上述的液压室R3设于上述插入凹部的底面与粗直径部6a的下表面之间。在十字头销7a，在比中心更靠下侧，形成有沿着十字头销7a的轴向方向贯通的出口孔O。出口孔O是通过活塞杆6的未图示的冷却流路的冷却油被排出的开口。另外，在十字头销7a，设有：供给流路R4，其与液压室R3连接；和泄放流路R5，其将液压室R3与后述的滑阀8d连接。另外，被十字头销7a和盖部件7c包围而形成的空间成为上部油室R6，存积有作为冷却油供给到活塞杆6内的冷却流路的工作油的一部分。换言之，上部油室R6被盖部件7c的下表面、十字头销7a的上述插入凹部的内周面、活塞杆6的外周面、以及粗直径部6a的上表面包围而形成。

导靴7b是可转动地支撑十字头销7a的部件，伴随着十字头销7a而沿着活塞4的冲程方向在未图示的导轨上移动。导靴7b沿着导轨移动，从而十字头销7a的除了沿着活塞4的冲程方向的直线方向以外的移动被限制。十字头销7a的围绕其中心轴的旋转运动也被限制。盖部件7c被固定于十字头销7a的上部，是活塞杆6的端部(下端部)所插入的环状部件。盖部件7c设于十字头销7a的上述插入凹部的开口周缘部。盖部件7c的内径与活塞杆6的外径同等，比粗直径部6a的外径更小。这样的十字头7将活塞4的直线运动传递到连杆9。

如图2、3所示，液压部8具有供给泵8a(泵)、摇动管8b、止回阀8c、滑阀8d、第一阀8e、第二阀8f、以及第三阀8g。另外，活塞杆6、十字头7、液压部8也可以作为本公开中的可变压缩装置A起作用。另外，滑阀8d和泄放流路R5相当于本公开中的排出机构15。

供给泵8a是基于来自控制部300的指示而将从未图示的工作油罐供给的工作油升压并供给到后述的冷却用流路Ra、供给用流路Rb和排出机构用流路Rc的泵。供给泵8a由船舶的电池的电力驱动，能够在液体燃料被供给至燃烧室R1之前开动。另外，从供给泵8a吐出的工作油分支成三股。

摇动管8b是将供给泵8a与各缸的供给流路R4、滑阀8d和上部油室R6相连接的配管，能够在伴随着十字头销7a而移动的上部油室R6与被固定的供给泵8a之间摇动。摇动管8b只要是如下构造即可：可摇动地连接至十字头销7a，即使在十字头销7a上下往复移动时，也维持与十字头销7a的连接。另外，在摇动管8b内，如图3所示，形成有冷却用流路Ra、供给用流路Rb(第一工作流体流路、第一工作流体配管)以及排出机构用流路Rc(第二工作流体流路、第二工作流体配管)这三条流路。冷却用流路Ra是引导被供给到上部油室R6的工作油(冷却油)的流路。供给用流路Rb是引导被供给到十字头销7a内的供给流路R4、进而到液压室R3的工作油的流路。排出机构用流路Rc是引导被供给到滑阀8d的工作油的流路。冷却用流路Ra、供给用流路Rb和排出机构用流路Rc分别连接至供给泵8a。

止回阀8c设于十字头销7a的供给流路R4的例如入口，防止工作油从液压室R3向供给用流路Rb的逆流。

滑阀8d设于十字头销7a的泄放流路R5的出口，具备筒体8d1和阀体8d2。筒体8d1为有底圆筒状，在内部容纳阀体8d2。即，筒体8d1是两端被闭塞的筒体。另外，筒体8d1在下部周面(图3中的下部)与泄放流路R5连接，并且在上部周面(图3中的上部)与排出机构用流路Rc连接，且在下部周面形成有与外部连通的排出口。该排出口能够经由泄放流路R5将供给至筒体8d1的工作油向外部排出。阀体8d2能够在筒体8d1内沿上下方向移动，具有杆和设于杆的上下的两个圆柱状阀部，由下部的阀部将筒体8d1的排出口闭塞。另外，在阀体8d2的上部的阀部与筒体8d1之间形成的上部空间被从排出机构用流路Rc供给的工作油填充。响应于工作油经由排出机构用流路Rc向筒体8d1的上述上部空间供给，阀体8d2上下移动，因而阀体8d2能够切换筒体8d1的排出口的开放和闭塞。

此外，上述说明中的上下方向并不限定于铅垂方向，根据向十字头销7a安装的姿势而变化。

第一阀8e是设于冷却用流路Ra且由控制部300控制的开闭阀。第二阀8f是设于供给用流路Rb且由控制部300控制的开闭阀。第三阀8g是设于排出机构用流路Rc且由控制部300控制的开闭阀。

如图1所示，连杆9是与十字头销7a联接并且与曲柄轴11联接的细长状部件。连杆9将传送至十字头销7a的活塞4的直线运动变换成旋转运动。曲柄角传感器10是用于计量曲柄轴11的曲柄角的传感器，将用于算出曲柄角的曲柄脉冲信号发送到控制部300。

曲柄轴11是连接至设于缸的连杆9的细长状部件，通过由各个连杆9传送的旋转运动而旋转，从而将动力传送至例如螺旋件等。扫气积存部12设于汽缸套3c与增压器200之间，由增压器200加压的空气流入该扫气积存部12。另外，在扫气积存部12中，空气冷却器14设于内部。排气积存部13是与各缸的排气端口H连接并且与增压器200连接的管状部件。从排气端口H排出的气体暂时地存积于排气积存部13，从而在抑制了脉动的状态下被供给到增压器200。空气冷却器14是将扫气积存部12内部的空气冷却的装置。

增压器200是通过利用从排气端口H排出的气体来旋转的涡轮，将从未图示的吸气端口吸入的空气加压并供给至燃烧室R1的装置。

控制部300是基于船舶的操纵者作出的操作等来控制燃料的供给量等的计算机。另外，控制部300通过控制液压部8来变更燃烧室R1中的压缩比。

控制部300可由计算机构成，该计算机具备CPU(中央处理装置)、存储装置和输入输出装置等。存储装置包括RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等易失性存储器、ROM(Read Only Memory，只读存储器)等非易失性存储器，HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)和SSD(Solid State Drive，固态硬盘)等中的一种以上。输入输出装置通过有线或无线而与排气阀驱动部5c、液压部8的第一阀8e、第二阀8f和第三阀8g、以及曲柄角传感器10进行信号或数据等的交换。计算机能够基于保存在存储装置的程序等而实现既定的功能。

这样的发动机系统100是如下装置：使从未图示的燃料喷射阀喷射至燃烧室R1的燃料点火、爆炸，从而使活塞4在汽缸衬3a内滑动，使曲柄轴11旋转。若详细阐述，则在供给至燃烧室R1的燃料与从扫气端口S流入的空气混合之后，活塞4朝向上止点方向移动，从而燃料被压缩，温度上升并且点火。另外，在液体燃料的情况下，在燃烧室R1中温度上升，从而汽化并自燃。

然后，燃烧室R1内的燃料自燃从而急剧地膨胀，朝向下止点方向的压力施加至活塞4。由此，活塞4沿下止点方向移动，活塞杆6伴随着活塞4而移动，曲柄轴11经由连杆9而旋转。进而，活塞4移动至下止点，从而加压空气从扫气端口S流入到燃烧室R1。排气阀单元5驱动，从而排气端口H打开，燃烧室R1内的排出气体被加压空气推出到排气积存部13。

在增大压缩比的情况下，由控制部300驱动供给泵8a，并且第二阀8f被开阀，工作油被加压，直到成为能够将活塞杆6抬起的压力，此后经由供给用流路Rb和供给流路R4被供给到液压室R3。由此，通过液压室R3的工作油的压力而将活塞杆6的端部(粗直径部6a)抬起，与此相伴的是，活塞4的上止点位置向上方(排气端口H侧)移动。即，活塞4和活塞杆6以从十字头销7a离开的方式移动，活塞4的上死点位置向上方变更，因而发动机1的压缩比上升。

在减小压缩比的情况下，由控制部300驱动供给泵8a，并且第三阀8g被开阀，工作油经由排出机构用流路Rc被供给到筒体8d1的上部空间。由此，筒体8d1的上部空间的压力上升，阀体8d2向下方移动，从而排出口与泄放流路R5连通，液压室R3内的工作油从排出口排出。然后，液压室R3的工作油减少，活塞杆6向下方(曲柄轴11侧)移动，与此相伴的是，活塞4的上死点位置向下方移动。即，活塞4和活塞杆6以接近十字头销7a的方式移动，活塞4的上死点位置向下方变更，因而发动机1的压缩比下降。

另外，控制部300在从气体燃料切换到液体燃料时，首先将燃料切换到液体燃料，此后通过上述的方法使压缩比上升。另外，控制部300在从液体燃料切换到气体燃料时，首先通过上述的方法使压缩比下降，达到期望的压缩比，此后将燃料切换到气体燃料。

依据本实施方式，无论活塞4的位置如何，控制部300都使供给泵8a、第二阀8f和第三阀8g驱动，从而能够进行工作油向液压室R3的供给和排出。因此，无论发动机1的曲柄角度如何，都能够变更压缩比，在活塞4位于下止点以外的状态下的异常燃烧时等，能够瞬时地变更压缩比。

另外，依据本实施方式，能够通过工作油来控制设于泄放流路R5的滑阀8d，由此使压缩比下降。因此，通过将工作油供给至十字头销7a内，从而可以排出液压室R3内的工作油，能够为简单的构成。

另外，依据本实施方式，在十字头销7a内形成有供给流路R4和泄放流路R5。由此，没必要在十字头销7a的外部形成配管，十字头销7a的配置是容易的。

另外，依据本实施方式，将冷却用流路Ra、供给用流路Rb和排出机构用流路Rc作为一体而形成于摇动管8b。由此，能够使可变压缩装置的构成变简单。

本实施方式的可变压缩装置A是能够变更发动机1的压缩比的可变压缩装置，具备：活塞杆6；供给泵8a，其将工作油(工作流体)升压；十字头销7a，其在内部形成有液压室R3(流体室)，并且与活塞杆6连接，该液压室R3被供给升压的上述工作油，从而使活塞杆6沿提高压缩比的方向移动；排出机构15，其将工作油从液压室R3排出；以及供给用流路Rb(第一工作流体流路)，其引导被供给到液压室R3的工作油，并且与十字头销7a和供给泵8a连接。

排出机构15具备引导从液压室R3排出的工作油的泄放流路R5、和设于泄放流路R5并且由工作油驱动的滑阀8d，可变压缩装置A还具备引导使滑阀8d驱动的工作油并且与排出机构15连接的排出机构用流路Rc(第二工作流体流路)。

供给用流路Rb和排出机构用流路Rc作为一体而设于摇动管8b，该摇动管8b连接至十字头销7a，并且能够摇动。

可变压缩装置A具备供给流路R4，该供给流路R4形成于十字头销7a的内部，并且将液压室R3与供给用流路Rb连通。

本实施方式的发动机系统100具备可变压缩装置A。

接着，以下说明上述实施方式中的发动机系统100的多个变形例。在以下的说明中，对与上述实施方式的构成要素等同的构成要素标记同一符号，将其说明省略或简化。

(第一变形例)

图4是示出上述实施方式所涉及的发动机系统100的第一变形例的示意截面图，是与十字头销7a的中心轴线正交的方向上的横截面图。

在上述实施方式中，供给用流路Rb和排出机构用流路Rc全都作为一体而设于连接至十字头销7a并且能够摇动的一根摇动管8b。即，上述实施方式的可变压缩装置A具备一根摇动管8b。

在该第一变形例中，供给用流路Rb和排出机构用流路Rc分别作为一体而设于连接至十字头销7a并且能够摇动的多根摇动管8h和8i。摇动管8h和8i分别连接至十字头销7a的、夹着汽缸衬3a(参照图1)的中心轴线C1的两侧。此外，摇动管8h和8i连接至十字头销7a的互不相同的位置即可，例如多根摇动管8h和8i也可以全都连接至十字头销7a的一侧。本变形例的可变压缩装置A具备多根摇动管8h和8i。

供给用流路Rb一体地设于摇动管8h。换言之，摇动管8h的内部区域构成供给用流路Rb的一部分。排出机构用流路Rc一体地设于摇动管8i。换言之，摇动管8i的内部区域构成排出机构用流路Rc的一部分。

在图4中，冷却用流路Ra的记载被省略，但冷却用流路Ra可以作为一体而设于摇动管8h和8i中的一个，也可以作为一体而设于连接至十字头销7a并且能够摇动、且与摇动管8h和8i不同的另一摇动管(未图示)。

在第一变形例中，由于摇动管8h和8i分别连接至十字头销7a的、夹着活塞杆6的中心轴线C1的两侧，因而即使在由于与其它部件的干涉等而难以将摇动管8h和8i全都连接至十字头销7a的一侧的情况下，也能够将摇动管8h和8i恰当地配置于构架2内。

此外，供给用流路Rb和排出机构用流路Rc中的任一个也可以作为一体而设于连接至十字头销7a并且能够摇动的一根摇动管。

(第二变形例)

图5是示出上述实施方式所涉及的发动机系统100的第二变形例的示意截面图，是图1所示的发动机系统100的十字头7及其周边的放大截面图。

十字头销7a沿着汽缸衬3a(参照图1)的中心轴线C1方向往复直线移动。本变形例的可变压缩装置A具备能够随着十字头销7a的往复直线移动而伸缩的伸缩管16。伸缩管16具有：外筒16a，其沿十字头销7a的往复直线移动方向伸展，并且固定于汽缸套3c；和内筒16b，其插入至外筒16a，而且能够沿上述直线移动方向与外筒16a相对移动。伸缩管16构成为能够使工作油在其内部从外筒16a朝向内筒16b流动。外筒16a与内筒16b之间的间隙被设定为抑制工作油经由该间隙漏出的大小。此外，也可以在外筒16a与内筒16b的间隙配置有用于防止工作油的漏出的密封部件(O型环等)。

外筒16a的上端(远离内筒16b的一侧的端部)经由第二阀8f与供给泵8a连接。内筒16b的下端(远离外筒16a的一侧的端部)以曲柄状弯曲，经由未图示的紧固部件或支架等连接至导靴7b。此外，内筒16b的下端也可以不弯曲，而是直线状。内筒16b的内部区域经由形成于导靴7b的贯通孔R7与十字头销7a的供给流路R4连通。此外也可以是，内筒16b的下端直接地连接至十字头销7a，内筒16b的内部区域与十字头销7a的供给流路R4直接地连通。

在本变形例中，供给用流路Rb设于伸缩管16的内部。换言之，伸缩管16的内部区域构成供给用流路Rb的一部分。

在图5中，冷却用流路Ra和排出机构用流路Rc的记载被省略，但冷却用流路Ra和排出机构用流路Rc也可以分别设于能够随着十字头销7a的往复直线移动而伸缩、且与伸缩管16不同的两根伸缩管的内部。即，冷却用流路Ra、供给用流路Rb和排出机构用流路Rc也可以分别设于能够随着十字头销7a的往复直线移动而伸缩的多根伸缩管的内部。这些多根伸缩管可以设于中心轴线C1的一侧，也可以分别设于夹着中心轴线C1的两侧。

依据本变形例，即使对于往复直线移动的十字头销7a，也能够经由伸缩管16等恰当地供给工作油。

此外，供给用流路Rb和排出机构用流路Rc中的任一个也可以设于能够随着十字头销7a的往复直线移动而伸缩的伸缩管的内部。

(第三变形例)

图6是上述实施方式所涉及的发动机系统100的第三变形例中的曲柄轴11的部分截面侧视图。图7是上述实施方式所涉及的发动机系统100的第三变形例中的连杆9的立体图。

如图6所示，本变形例的曲柄轴11具有：主轴颈11a，其沿曲柄轴11的中心轴线C2方向伸展；多个曲柄销11c，其从主轴颈11a向中心轴线C2的径向方向外侧位移，而且经由曲柄臂11b联接至主轴颈11a；以及配重11d，其配置于夹着中心轴线C2与曲柄销11c相反的一侧。主轴颈11a和曲柄销11c全都以圆柱状形成，曲柄销11c的中心轴线与上述中心轴线C2平行。

主轴颈11a可旋转地被支撑于构架2的未图示的轴承部件。连杆9可旋转地联接至曲柄销11c。

本变形例的可变压缩装置A除了上述实施方式中示出的构成要素之外，还具备曲柄轴11和将该曲柄轴11和十字头销7a互相联接的连杆9。

在这样的曲柄轴11中，设有多个第一曲柄轴油孔11f和第二曲柄轴油孔11g的对。第一曲柄轴油孔11f和第二曲柄轴油孔11g互相平行且以直线状伸展，全都相对于中心轴线C2倾斜。此外，在图6中，用箭头示出工作油的流动。

第一曲柄轴油孔11f的一端与开口于主轴颈11a的外周面的第一供油孔11h连通。第一曲柄轴油孔11f的另一端在曲柄臂11b的外表面开口，但该另一端被未图示的油孔盲塞闭塞。第一曲柄轴油孔11f的两端之间的中间部与开口于曲柄销11c的外周面的第一吐油孔11i连通。这样的第一曲柄轴油孔11f能够使用钻头等切削工具来从曲柄臂11b朝向主轴颈11a形成。此外，只要能够加工，就也可以使用钻头等切削工具从主轴颈11a朝向曲柄销11c形成第一曲柄轴油孔11f，利用油孔盲塞将主轴颈11a侧的第一曲柄轴油孔11f的端部闭塞。第一曲柄轴油孔11f、第一供油孔11h和第一吐油孔11i的加工方法未特别地限定，只要能够形成能将工作油从主轴颈11a朝向曲柄销11c供给的油孔即可。

第一供油孔11h经由第二阀8f连接至供给泵8a。

第二曲柄轴油孔11g的一端与开口于主轴颈11a的外周面的第二供油孔11j连通。第二供油孔11j设于在中心轴线C2方向上与第一供油孔11h不同的位置。第二曲柄轴油孔11g的另一端在曲柄臂11b的外表面开口，但该另一端被未图示的油孔盲塞闭塞。第二曲柄轴油孔11g的两端之间的中间部与开口于曲柄销11c的外周面的第二吐油孔11k连通。第二吐油孔11k设于在中心轴线C2方向上与第一吐油孔11i不同的位置。这样的第二曲柄轴油孔11g与第一曲柄轴油孔11f同样地，能够使用钻头等切削工具来从曲柄臂11b朝向主轴颈11a形成。此外，只要能够加工，就也可以使用钻头等切削工具从主轴颈11a朝向曲柄销11c形成第二曲柄轴油孔11g，利用油孔盲塞将主轴颈11a侧的第二曲柄轴油孔11g的端部闭塞。第二曲柄轴油孔11g、第二供油孔11j和第二吐油孔11k的加工方法未特别地限定，只要能够形成能将工作油从主轴颈11a朝向曲柄销11c供给的油孔即可。

第二供油孔11j经由第三阀8g连接至供给泵8a。

如图7所示，连杆9是沿一个方向伸展的细长状部件，在其一端部形成有曲柄轴11的曲柄销11c可旋转地插入的第一插入贯通孔9a，在其另一端部形成有十字头销7a可旋转地插入的第二插入贯通孔9b。第一插入贯通孔9a和第二插入贯通孔9b的开口方向彼此相同，与连杆9的延伸方向正交。

连杆9具有：上述的沿一个方向伸展的细长状的杆主体9c；大致圆弧状的第一帽9d，其使用未图示的紧固部件等联接至杆主体9c的一端，在与杆主体9c之间形成有第一插入贯通孔9a；以及大致圆弧状的第二帽9e，其使用未图示的紧固部件等联接至杆主体9c的另一端，在与杆主体9c之间形成有第二插入贯通孔9b。

在杆主体9c的内部，形成有沿杆主体9c的延伸方向伸展的第一杆油孔9f和第二杆油孔9g。第一杆油孔9f和第二杆油孔9g沿与杆主体9c的延伸方向正交的方向(即，第一插入贯通孔9a或第二插入贯通孔9b的开口方向)并排地配置。

经由设于曲柄轴11的第一曲柄轴油孔11f被导入至曲柄销11c的外周面与第一插入贯通孔9a的内周面的间隙的工作油流入至第一杆油孔9f，进而被导入至十字头销7a(参照图2)的外周面与第二插入贯通孔9b的内周面的间隙，流入至十字头销7a的供给流路R4。

经由设于曲柄轴11的第二曲柄轴油孔11g被导入至曲柄销11c的外周面与第一插入贯通孔9a的内周面的间隙的工作油流入至第二杆油孔9g，进而被导入至十字头销7a的外周面与第二插入贯通孔9b的内周面的间隙，向设于十字头销7a的泄放流路R5的滑阀8d中的筒体8d1的上部空间流入。

即，在本变形例中，供给用流路Rb设于曲柄轴11的内部和连杆9的内部。换言之，曲柄轴11中的第一供油孔11h、第一曲柄轴油孔11f和第一吐油孔11i、以及连杆9中的第一杆油孔9f构成供给用流路Rb的一部分。

而且，在本变形例中，排出机构用流路Rc设于曲柄轴11的内部和连杆9的内部。换言之，曲柄轴11中的第二供油孔11j、第二曲柄轴油孔11g和第二吐油孔11k、以及连杆9中的第二杆油孔9g构成排出机构用流路Rc的一部分。

在图6中，冷却用流路Ra的记载被省略，但冷却用流路Ra也可以设于曲柄轴11的内部和连杆9的内部。

依据本变形例，未在十字头销7a的外部设置能够与十字头销7a一起移动的摇动管或伸缩管，就能够经由曲柄轴11和连杆9对十字头销7a的供给流路R4或滑阀8d供给工作油。

此外，供给用流路Rb和排出机构用流路Rc中的任一个也可以设于曲柄轴11的内部和连杆9的内部。

以上，参照附图同时对本公开的合适实施方式进行了说明，但本公开不限定于上述实施方式。在上述的实施方式中示出的各构成部件的诸多形状或组合等是一个示例，在不脱离本公开的宗旨的范围内，能够基于设计要求等进行各种变更。

在上述实施方式中，在十字头销7a内形成有供给流路R4和泄放流路R5，但本公开不限定于此。供给流路R4和泄放流路R5也可以为形成于十字头销7a的外周(外部)的配管，连接至液压室R3的底面。在此情况下，不需要在十字头销7a的内部形成流路的加工，能够容易地制造十字头销7a。

在上述实施方式中，通过使滑阀8d工作而将液压室R3内的工作油排出，但本公开不限定于此。例如，也可以是与摇动管8b的排出机构用流路Rc连接的吸引用的泵和泄放流路R5被连接的构成。在此情况下，液压室R3内的工作油被吸引用的泵吸引，并被排出到外部。此外，上述实施方式的“滑阀”包括如下阀：根据经由一条流路的工作油的供给而被驱动，切换其它流路中的工作油的流通和停止。

在上述实施方式中，在摇动管8b设有冷却用流路Ra，但本公开不限定于此。冷却用流路Ra也可以通过与摇动管8b分体的摇动管与上部油室R6连接。同样，对于供给用流路Rb和排出机构用流路Rc，也可以分别通过分体的摇动管与十字头销7a连接。

在上述实施方式中，能够将供给用流路Rb和排出机构用流路Rc设于一根摇动管，在第一变形例中，能够分别设于多根摇动管。在第二变形例中，能够将供给用流路Rb和排出机构用流路Rc分别设于多根伸缩管。在第三变形例中，能够将供给用流路Rb和排出机构用流路Rc全都设于曲柄轴11的内部和连杆9的内部。然而，本公开不限定于这些。作为供给用流路Rb和排出机构用流路Rc的形成对象，可以选择摇动管、伸缩管以及曲柄轴11和连杆9中的一个或多个。例如，也可以将供给用流路Rb和排出机构用流路Rc中的任一个设于摇动管，将任何另一个设于伸缩管。

在上述实施方式中，排出机构15具备泄放流路R5和滑阀8d，但本公开不限定于此。排出机构15为能够将工作油从液压室R3排出的构成即可，例如只要具备连接至液压室R3的泄放流路、和设于该泄放流路并能够切换流通和闭塞的阀即可。该阀也可以是例如电磁阀。

符号说明

1 发动机

2 构架

3 汽缸部

3a 汽缸衬

3b 汽缸头

3c 汽缸套

4 活塞

5 排气阀单元

5a 排气阀

5b 排气阀壳

5c 排气阀驱动部

6 活塞杆

7 十字头

7a 十字头销

7b 导靴

7c 盖部件

8 液压部

8a 供给泵(泵)

8b 摇动管

8c 止回阀

8d 滑阀

8d1 筒体

8d2 阀体

8e 第一阀

8f 第二阀

8g 第三阀

9 连杆

10 曲柄角传感器

11 曲柄轴

12 扫气积存部

13 排气积存部

14 空气冷却器

15 排出机构

100 发动机系统

200 增压器

300 控制部

A 可变压缩装置

H 排气端口

S 扫气端口

O 出口孔

R1 燃烧室

R2 扫气室

R3 液压室

R4 供给流路

R5 泄放流路

R6 上部油室

Ra 冷却用流路

Rb 供给用流路(第一工作流体流路)

Rc 排出机构用流路(第二工作流体流路)。

Claims (18)

1.一种可变压缩装置，是能够变更发动机的压缩比的可变压缩装置，具备：

活塞杆；

泵，其将工作流体升压；

十字头销，其在内部形成有流体室，并且与所述活塞杆连接，所述流体室被供给升压的所述工作流体，从而使所述活塞杆沿提高压缩比的方向移动；

排出机构，其将所述工作流体从所述流体室排出；以及

第一工作流体流路，其引导被供给到所述流体室的所述工作流体，并且与所述十字头销和所述泵连接。

2.根据权利要求1所述的可变压缩装置，其特征在于，

所述排出机构具备引导从所述流体室排出的所述工作流体的泄放流路、和设于所述泄放流路并且由所述工作流体驱动的滑阀，

还具备引导使所述滑阀驱动的所述工作流体并且与所述排出机构连接的第二工作流体流路。

3.根据权利要求1所述的可变压缩装置，其特征在于，

所述第一工作流体流路作为一体而设于连接至所述十字头销并且能够摇动的摇动管。

4.根据权利要求1所述的可变压缩装置，其特征在于，

所述第一工作流体流路设于能够随着所述十字头销的往复直线移动而伸缩的伸缩管的内部。

5.根据权利要求1所述的可变压缩装置，其特征在于，

还具备将所述十字头销的往复直线运动变换成旋转运动的曲柄轴、和将该曲柄轴与所述十字头销互相联接的连杆，

所述第一工作流体流路设于所述曲柄轴的内部和所述连杆的内部。

6.根据权利要求2所述的可变压缩装置，其特征在于，

所述第一工作流体流路和所述第二工作流体流路全都作为一体而设于连接至所述十字头销并且能够摇动的一根摇动管。

7.根据权利要求2所述的可变压缩装置，其特征在于，

所述第一工作流体流路和所述第二工作流体流路分别作为一体而设于连接至所述十字头销并且能够摇动的多根摇动管。

8.根据权利要求2所述的可变压缩装置，其特征在于，

所述第一工作流体流路和所述第二工作流体流路中的任一个作为一体而设于连接至所述十字头销并且能够摇动的摇动管。

9.根据权利要求8所述的可变压缩装置，其特征在于，

所述第一工作流体流路和所述第二工作流体流路中的任何另一个设于能够随着所述十字头销的往复直线移动而伸缩的伸缩管的内部。

10.根据权利要求8所述的可变压缩装置，其特征在于，

还具备将所述十字头销的往复直线运动变换成旋转运动的曲柄轴、和将该曲柄轴与所述十字头销互相联接的连杆，

所述第一工作流体流路和所述第二工作流体流路中的任何另一个设于所述曲柄轴的内部和所述连杆的内部。

11.根据权利要求2所述的可变压缩装置，其特征在于，

所述第一工作流体流路和所述第二工作流体流路分别设于能够随着所述十字头销的往复直线移动而伸缩的多根伸缩管的内部。

12.根据权利要求2所述的可变压缩装置，其特征在于，

所述第一工作流体流路和所述第二工作流体流路中的任一个设于能够随着所述十字头销的往复直线移动而伸缩的伸缩管的内部。

13.根据权利要求12所述的可变压缩装置，其特征在于，

还具备将所述十字头销的往复直线运动变换成旋转运动的曲柄轴、和将该曲柄轴与所述十字头销互相联接的连杆，

所述第一工作流体流路和所述第二工作流体流路中的任何另一个设于所述曲柄轴的内部和所述连杆的内部。

14.根据权利要求2所述的可变压缩装置，其特征在于，

还具备将所述十字头销的往复直线运动变换成旋转运动的曲柄轴、和将该曲柄轴与所述十字头销互相联接的连杆，

所述第一工作流体流路和所述第二工作流体流路全都设于所述曲柄轴的内部和所述连杆的内部。

15.根据权利要求2所述的可变压缩装置，其特征在于，

还具备将所述十字头销的往复直线运动变换成旋转运动的曲柄轴、和将该曲柄轴与所述十字头销互相联接的连杆，

所述第一工作流体流路和所述第二工作流体流路中的任一个设于所述曲柄轴的内部和所述连杆的内部。

16.根据权利要求1至15中的任一项所述的可变压缩装置，其特征在于，

具备供给流路，所述供给流路形成于所述十字头销的内部，并且将所述流体室与所述第一工作流体流路连通。

17.根据权利要求1至15中的任一项所述的可变压缩装置，其特征在于，

具备供给流路，所述供给流路设于所述十字头销的外周，并且将所述流体室与所述第一工作流体流路连通。

18.一种发动机系统，具备根据权利要求1至17中的任一项所述的可变压缩装置。

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