CN113107669A - 一种多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构 - Google Patents

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蔡琳滢
姜东�
王宝来
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李泓焘
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构，包括偏心件，该偏心件具有一个曲轴轴承孔，与曲轴连接；第一连杆，该第一连杆具有偏心件轴承孔、第二连杆销轴承孔及支撑架固定螺栓孔；通过支撑架固定螺栓孔将支撑架固定在第一连杆上；第二连杆，该第二连杆具有两个销轴承孔，用于同第一连杆与活塞杆连接；第二连杆的杆身上具有一个滑槽，用于使支撑架在其上滑动；活塞杆，其与第二连杆相连接的一端设置有销轴承孔，在另一端设有一个轴向的活塞连接孔；活塞，该活塞的底部开有与活塞杆连接的梯形螺纹孔。本发明可减小用于生产往复活塞式内燃发动机的耗费，通过改变发动机压缩比使发动机在不同负荷工况下都具有好的动力性、燃油经济性。

Description

一种多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构
技术领域
本发明属于发动机的技术领域，尤其涉及一种多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构。
背景技术
压缩比是发动机的重要参数，表示气体的压缩程度，是指活塞运动到下止点时的气缸容积与活塞运动到上止点时的气缸容积之比。提高压缩比将提高发动机的热效率，达到节能减排的目的。
内燃机凭借其机动性良好，热效率高，功率、转速范围广，高寿命等优点，在各个领域都得到了较好的表现。但由于日益严重能源危机问题，迫使着的内燃机必须做出改变。为了更好的应对能源问题和人们的需求，未来的内燃机将着重在提高机械效率，降低燃烧消耗率，改善排放性能等方面上。但一般的内燃机无法同时满足以上三个性能。且在怠速、冷启动等部分工况，发动机无法充分燃烧一直是个棘手的问题。其中，可变压缩比技术具有改变发动机动力性和经济性的发展潜力。随着发动机可变压缩比技术的发展，让人们看到了汽车行业发展的新景象。
对于一般发动机来说，增大压缩比，可以提高燃烧时间，释放更多的能量，从而输出较大的功率，改善发动机性能。但压缩比过大时，不仅不会改善燃烧情况，还会造成“爆燃”和“表面点火”等不正常燃烧现象，增加发动机的机械负荷及热负荷，从而降低发动机的工作可靠性和使用寿命。而可变压缩比技术是指当发动机处于不同工况时，其压缩比也不同，时刻使发动机处于最佳工作状态。
萨博的SVC可变压缩比方案，是通过改变燃烧室容积来改变压缩比。该发动机的气缸盖和气缸体由一组摇臂连接，摇臂在ECU的控制下可改变一定的角度，从而改变燃烧室体积，改变压缩比。但由于多了一组摇臂，所以需要增加一套冷却系统、橡胶密封装置等。
韩国现代提出在汽缸盖上增加一个带可移动副活塞的可变腔的方案，但容易产生密封问题，对燃烧室的不合理改变会导致放热损失急剧增加，降低热效率。
目前国内外发动机可变压缩比的实现有很多的技术方案和相关专利，大多存在以下问题：
1、增大了连杆机构的惯性力，无法实现原有平衡。
2、改变了燃烧室的形状，使得混合气体的燃烧特性受到影响。
3、使零件结构变得更加复杂，加工制造难度和成本大幅提高。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构，减小用于生产往复活塞式内燃发动机的耗费，其中连杆的有效长度是可调节地可变的，通过改变发动机压缩比使发动机在不同负荷工况下都具有好的动力性、燃油经济性。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构，包括偏心件，该偏心件具有一个曲轴轴承孔，与曲轴连接；第一连杆，该第一连杆具有偏心件轴承孔、第二连杆销轴承孔及支撑架固定螺栓孔，通过偏心件轴承孔与所述偏心件连接；通过第二连杆销轴承孔与第二连杆连接；通过支撑架固定螺栓孔将支撑架固定在第一连杆上；第二连杆，该第二连杆具有两个销轴承孔，分别位于第二连杆的大头与小头处，用于同所述第一连杆与活塞杆连接；第二连杆的杆身上具有一个滑槽，用于使支撑架在其上滑动；活塞杆，其与第二连杆相连接的一端设置有销轴承孔，在另一端设有一个轴向的活塞连接孔；活塞，该活塞的底部开有与所述活塞杆连接的梯形螺纹孔。
优选的，所述第二连杆两端的销轴承孔分别通过销轴与所述第一连杆的第二连杆销轴承孔和活塞杆的销轴承孔连接，以将第二连杆分别与所述第一连杆与活塞杆连接。
优选的，所述第二连杆的杆身上的滑槽通过滑槽销轴与所述支撑架一端的销轴承孔连接，以将所述支撑架与所述第二连杆滑动连接。
进一步的，所述滑槽销轴外套有一个同所述第二连杆一样厚度的滑动圆环。
优选的，所述活塞杆外从下到上依次套有弹簧底座、减震弹簧、挡盖，所述弹簧底座、减震弹簧、挡盖构成减震装置，用于减缓机构运动时产生的震动。
由上，本发明的多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构至少具有如下有益效果：
1、减小用于生产往复活塞式内燃发动机的耗费，其中该连杆的有效长度是可调节地可变的，通过改变发动机压缩比使发动机在不同负荷工况下都具有好的动力性、燃油经济性。
2、提高发动机热效率，改善发动机燃油经济性，降低燃油消耗率，适用于多远燃料驱动。
3、提高发动机运行稳定性，减少发动机不良燃烧现象出现的次数。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的减震装置的结构示意图；
图3为本发明的活塞的结构示意图；
图4为本发明的第一连杆的结构示意图；
图5为本发明的第二连杆的结构示意图；
图6为本发明的活塞的装配图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
如图1-6所示，本发明提供的多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构包括偏心件1、第一连杆2、第二连杆3、活塞杆4、支撑架5、减震弹簧7、弹簧底座8、挡盖9。偏心件1、支撑架5构成一个调节机构，调节机构主要用于控制各级连杆的有效长度的改变。减震弹簧7、弹簧底座8、挡盖9构成一套减震装置。减震装置主要用于减缓机构运动时产生的震动，保证该机构运动时的稳定性。
其中，偏心件1具有一个曲轴轴承孔，与曲轴连接，并将偏心件放置在第一连杆2的大头的偏心件轴承孔中。偏心件1与曲轴同步运动，通过偏心件的转动，可以改变第一连杆2的有效长度，进而使第二连杆3和活塞杆4的运动有效高度发生改变及由此改变压缩比。
第一连杆2具有一个偏心件轴承孔、一个第二连杆销轴承孔及支撑架固定螺栓孔，通过偏心件轴承孔与偏心件1连接；通过第二连杆销轴承孔与第二连杆3连接；通过支撑架固定螺栓孔将支撑架5固定在第一连杆2上。第二连杆3具有两个销轴承孔，分别位于第二连杆3的大头与小头处，用于同第一连杆2与活塞杆4连接，第二连杆3的杆身上具有一个滑槽，用于使支撑架5在其上滑动。
活塞杆4与第二连杆3相连接的一端设置有一个销轴承孔，在另一端设有一个轴向的活塞连接孔。减震弹簧7、弹簧底座8、挡盖9分别安装在活塞杆4上，用于减缓该机构运动时产生的震动，保证该机构运动时的稳定性。
支撑架5用以起调节和固定的作用，有效的将第一连杆2的有效长度的改变通过滑动转化为第二连杆3的有效高度的改变。该支撑架5具有两个销轴承孔。活塞的底部开有一个梯形螺纹孔，通过活塞杆4的活塞连接孔将活塞杆4与活塞连接在一起。
第二连杆3在两端的各加工有一个销轴承孔，通过销轴与第一连杆2和活塞杆4机械的耦合且利用滑槽销轴与支撑架5连接，通过滑槽销轴将支撑架5的一端固定在第二连杆3的中部位置。支撑架5的两端都设置有销轴承孔，一端通过全浮式销轴通过被固定在第一连杆2上，另一端采用滑槽销轴连接。滑槽销轴在与滑槽接触区域，套有一个同第二连杆3一样厚度的滑动圆环，圆环外圈表面光滑，内圈设置螺纹，使得支撑架5可在滑槽内滑动的同时，还固定在滑槽销轴上。
当偏心件1随着曲轴同步转动时，与偏心件1相连接的第一连杆2的有效长度由此发生改变，同时也带动第二连杆3运动。支撑架5会通过在第二连杆3上的运动，限制第二连杆3转动的角度，控制第二连杆3运动的上下极限位置。活塞杆4与第二连杆3机械地连接，同时活塞杆4与活塞6机械地连接并随第二连杆3的运动而运动。第二连杆3的有效高度发生改变时，活塞杆4与活塞的有效运动高度也发生变化，且二者有效高度改变相同。
如图2所示，减震弹簧7被固定在弹簧底座8与挡盖9之间，当活塞杆4的有效高度发生变化时，弹簧底座8随活塞杆4向上运动，挡盖9及弹簧受惯性力作用不会运动，二者之间距离缩短，减震弹簧7被压缩；当活塞杆4向下运动时，弹簧底座8随之向下运动，挡盖9受惯性力作用不随之移动，挡盖9及弹簧底座8之间距离被拉长，弹簧被拉伸。通过减震装置的上下运动，减缓该机构运动时产生的震动，保证该机构运动时的稳定性。
支撑架5会通过在第二连杆3上的运动，限制第二连杆3转动的角度，控制第二连杆3运动的上下极限位置。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构，其特征在于：包括：
偏心件，该偏心件具有一个曲轴轴承孔，与曲轴连接；
第一连杆，该第一连杆具有偏心件轴承孔、第二连杆销轴承孔及支撑架固定螺栓孔，通过偏心件轴承孔与所述偏心件连接；通过第二连杆销轴承孔与第二连杆连接；通过支撑架固定螺栓孔将支撑架固定在第一连杆上；
第二连杆，该第二连杆具有两个销轴承孔，分别位于第二连杆的大头与小头处，用于同所述第一连杆与活塞杆连接；第二连杆的杆身上具有一个滑槽，用于使支撑架在其上滑动；
活塞杆，其与第二连杆相连接的一端设置有销轴承孔，在另一端设有一个轴向的活塞连接孔；
活塞，该活塞的底部开有与所述活塞杆连接的梯形螺纹孔。
2.如权利要求1所述的多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构，其特征在于，所述第二连杆两端的销轴承孔分别通过销轴与所述第一连杆的第二连杆销轴承孔和活塞杆的销轴承孔连接，以将第二连杆分别与所述第一连杆与活塞杆连接。
3.如权利要求1所述的多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构，其特征在于，所述第二连杆的杆身上的滑槽通过滑槽销轴与所述支撑架一端的销轴承孔连接，以将所述支撑架与所述第二连杆滑动连接。
4.如权利要求3所述的多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构，其特征在于，所述滑槽销轴外套有一个同所述第二连杆一样厚度的滑动圆环。
5.如权利要求1所述的多连杆偏心圆式发动机变压缩比机构，其特征在于，所述活塞杆外从下到上依次套有弹簧底座、减震弹簧、挡盖，所述弹簧底座、减震弹簧、挡盖构成减震装置，用于减缓机构运动时产生的震动。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1019771A (fr) * 1950-06-06 1953-01-26 Moteur à piston
CN101566074A (zh) * 2009-06-05 2009-10-28 王安惠 一种可变活塞行程的机械传动方法及其装置
CN107237690A (zh) * 2016-03-29 2017-10-10 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有可变压缩比的独立压缩膨胀比发动机
CN208331164U (zh) * 2018-04-08 2019-01-04 长城汽车股份有限公司 曲柄连杆机构和具有其的发动机
CN109826705A (zh) * 2019-02-28 2019-05-31 吕建伟 延迟点火式高效发动机
CN111747309A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 上海方震科技股份有限公司 一种多节臂连杆机构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1019771A (fr) * 1950-06-06 1953-01-26 Moteur à piston
CN101566074A (zh) * 2009-06-05 2009-10-28 王安惠 一种可变活塞行程的机械传动方法及其装置
CN107237690A (zh) * 2016-03-29 2017-10-10 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有可变压缩比的独立压缩膨胀比发动机
CN208331164U (zh) * 2018-04-08 2019-01-04 长城汽车股份有限公司 曲柄连杆机构和具有其的发动机
CN109826705A (zh) * 2019-02-28 2019-05-31 吕建伟 延迟点火式高效发动机
CN111747309A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 上海方震科技股份有限公司 一种多节臂连杆机构

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