CN203257858U - 可变压缩比发动机曲轴及相应的可变压缩比发动机与汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可变压缩比发动机曲轴，连杆颈的径向低端连通设于所述可变压缩比发动机曲轴内部的设有当其内的机油压力变化时能推动连杆颈沿径向移动的油道，所述油道的两油口分别设于主轴颈的外周上，及连杆颈的相应的径向低端的径向下方；连杆颈与曲柄臂固联后形成的空间内，固联有可由油道内油压变化来推动其轴向移动的移动机构。本实用新型还公开了一种相应的可变压缩比发动机及汽车。本实用新型的可变压缩比发动机曲轴利用机油油压变化来驱动连杆颈沿径向移动，并由移动机构限制连杆颈移动的距离，以改变曲柄半径，进而改变燃烧室容积，实现压缩比可变。本实用新型的可变压缩比发动机曲轴合适安装于各种发动机上，进一步应用于各种汽车上。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车领域，具体涉及一种可变压缩比发动机曲轴，和带有该可变压缩比发动机曲轴的发动机及汽车。
背景技术
发动机压缩比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。现在大部分发动机的压缩比是固定的，在低转速时进气充量少，实际压缩比低于设计的压缩比，不能使燃油充分雾化和燃烧。在高转速时，缸内充气量大于缸内容积，实际压缩比高于设计的压缩比，这时容易产生爆震和提前燃烧，减小了动力输出，加大对发动机的损害。可变压缩比技术能通过改变燃烧室的体积进而改变进气充量，来实现压缩比的变化，使燃油充分燃烧以及避免爆震。在低负荷时适当的降低压缩比，能有效减少排放。
目前对可变压缩比发动机的研究在国外已经比较普遍，但是能实现可变压缩比功能尤其是通过改变曲轴结构来实现可变压缩比功能的成果比较少，且结构复杂，制造成本高，不易大批量生产。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型提供了一种可变压缩比发动机曲轴，通过利用油道内的机油驱动连杆颈沿径向移动，并由移动机构限制连杆颈移动的距离，以改变曲柄半径，进而改变燃烧室容积，实现压缩比可变，以提高发动机的动力性，降低油耗和排放，具有结构简单、加工容易、成本低廉的特点。
本实用新型的另一个目的，是提供带有上述可变压缩比发动机曲轴的可变压缩比发动机。
本实用新型还有一个目的，是提供带有上述可变压缩比发动机的汽车。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种可变压缩比发动机曲轴，包括主轴颈、连杆颈，以及连接连杆颈与主轴颈的曲柄臂，连杆颈的两端分别穿进两个曲柄臂中，连杆颈的径向低端连通设于所述可变压缩比发动机曲轴内部的设有当其内的机油压力变化时能推动连杆颈沿径向移动的油道；所述油道的两油口分别设于主轴颈的外周上，及连杆颈的相应的径向低端的径向下方；
连杆颈与曲柄臂固联后形成的空间内，固联有由油道内的机油压力变化来推动其轴向移动而改变连杆颈外周面与曲柄臂内周面间距离的移动机构。
作为本实用新型的限定，所述连杆颈每端外周面与曲柄臂的内周面间形成两个空间，每个空间内均固联有移动机构；
所述移动机构包括内端面带有滑块齿结构的滑块及固联于滑块与曲柄臂内侧壁间的弹簧；
所述连杆颈的位于曲柄臂内的部位的外周面上带有与滑块齿啮合配合的连杆颈齿。
作为本实用新型的另一种限定，主轴颈外设有用于控制机油压力大小的OCV阀（即燃油控制阀）。
作为本实用新型的第三种限定，所述曲柄臂外侧壁与连杆颈结合处固联有卡簧。
本实用新型还有一种限定，所述曲柄臂内侧壁与连杆颈结合处固联有油封。
本实用新型还提供了一种可变压缩比发动机，它包括前述的可变压缩比发动机曲轴。
本实用新型也提供了一种汽车，它包括前述的可变压缩比发动机。
由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
①本实用新型的可变压缩比发动机曲轴，连杆颈利用油道内的机油驱动其沿径向移动，并由移动机构限制其移动的距离，以改变连杆颈外周面与曲柄臂内周面间距离，即改变曲柄半径，进而改变燃烧室容积，实现压缩比可变，以提高发动机的动力性，降低油耗和排放；
②本实用新型的可变压缩比发动机曲轴，当发动机高速运转处于排气冲程时，机油油压升高，推动连杆颈沿径向向外移动，同时油压驱动移动机构的滑块沿轴向移动，使连杆颈的位于曲柄臂内且靠近主轴颈的外周部位上的外齿抵在与其配合的滑块的内齿上，连杆颈的位于曲柄臂内且远离主轴颈的外周部位上的连杆颈齿与滑块齿相啮合，以限制连杆颈向外移动的距离，由于连杆颈沿径向向外移动，使得曲轴的回转半径增大，进而使气缸最小行程容积变小，压缩比增大；当发动机低速运转处于做功冲程时，机油油压下降，使连杆颈回位，沿径向向内移动，同时油压下降使得滑块在弹簧弹力的作用下轴向移动，使连杆颈的位于曲柄臂内且靠近主轴颈的外周部位上的连杆颈齿与滑块齿相啮合，连杆颈的位于曲柄臂内且远离主轴颈的外周部位上的连杆颈齿抵在与其配合的滑块齿上，以限制连杆颈向内移动的距离，由于连杆颈沿径向向内移动，使得曲轴的回转半径变小，进而使气缸最大行程容积减小，压缩比减小；
③本实用新型的可变压缩比发动机曲轴的OCV阀用于控制油道内的油压，通过改变OCV阀的开度大小，改变油道内的压力，以驱动连杆颈径向、滑块轴向移动；
④本实用新型的可变压缩比发动机曲轴，卡簧和油封设置于曲柄臂外测臂与连杆颈结合处，用于密封液压油，防止泄油。
综上所述，本实用新型本实用新型的可变压缩比发动机曲轴具有结构简单、输出动力性强、经济实用的特点。
本实用新型的可变压缩比发动机曲轴合适安装于各种发动机上，进一步应用于各种汽车上。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为图1中发动机高速大负荷运转时的结构示意图；
图3为图1中发动机低速小负荷运转时的结构示意图；
图4为图2与图3的对比图。
图中：1、主轴颈；2、油道；3、弹簧；4、滑块；41、滑块齿；5、连杆颈；51、连杆颈齿；6、曲柄臂；7、卡簧；9、OCV阀。
具体实施方式
实施例1
一种可变压缩比发动机曲轴，结构如图1所示，包括主轴颈1、连杆颈5及曲柄臂6。
主轴颈1的两端分别与两曲柄臂6的侧壁固联，连杆颈5的两端分别穿进两曲柄臂6中，主轴颈1、连杆颈5沿曲轴轴向交错设置，连杆颈5位于主轴颈1的外侧。连杆颈5的位于曲柄臂6内的部位的外周面上带有连杆颈齿51，连杆颈5与曲柄臂6内侧壁的结合处固联有油封，与曲柄臂6外侧壁结合处固联有卡簧7。
主轴颈1、连杆颈5及曲柄臂6上设有一条油道2。油道2的两油口分别设于主轴颈1的外周上，及连杆颈5的相应的径向低端（即靠近主轴颈1的一端）的径向下方。油道2由主轴颈1的端面向连杆颈5的位于曲柄臂6内且靠近主轴颈1的外周部位延伸，经曲柄臂6再向连杆颈5的位于曲柄臂6内且远离主轴颈1的外周部位延伸，油道2内充有机油，机油油压的大小由OCV阀9控制，通过改变OCV阀9的开度大小，以改变油道内的压力。OCV阀9由螺栓固定于缸体主轴承座侧面。
连杆颈5的两端与曲柄臂6固联后，每端外周面与曲柄臂6的内周面间形成两个空间，每个空间内固联有用于改变连杆颈5外周面与曲柄臂6内周面间距离的移动机构。移动机构由机油推动可沿轴向移动，其包括滑块4及固联于滑块4侧壁与曲柄臂6内侧壁间的弹簧3。滑块4的内端面带有与连杆颈齿51啮合配合的滑块齿41。当滑块齿41与连杆颈齿51于周向错位时，弹簧3可使滑块4在弹力的作用下回位。
本实施例的工作过程如下：
当发动机高速大负荷运转处于排气冲程时，OCV阀9控制油道2内的机油油压升高，推动连杆颈5沿径向向外移动，同时油压推动滑块4沿轴向移动，使连杆颈5靠近主轴颈1的连杆颈齿51抵在与其配合滑块齿41上，连杆颈5远离主轴颈1的连杆颈齿51与与其配合的滑块齿41相啮合，如图2所示，以限制连杆颈5径向向外移动的距离，由于连杆颈5沿径向向外移动，使得曲轴的回转半径增大，如图4所示，进而使气缸最小行程容积变小，压缩比增大。
当发动机低速小负荷运转处于做功冲程时，OCV阀9控制油道2内的机油油压下降，驱动连杆颈5沿径向向内移动，同时油压下降使得滑块4在弹簧3弹力的作用下轴向移动，使连杆颈5靠近主轴颈1的连杆颈齿51与与其配合的滑块齿41相啮合，连杆颈5远离主轴颈1的连杆颈齿51抵在与其配合的滑块齿41上，如图3所示，以限制连杆颈5向内移动的距离，由于连杆颈5沿径向向内移动，使得曲轴的回转半径变小，进而使气缸最大行程容积减小，压缩比减小。
实施例2
一种可变压缩比的发动机，包括可变压缩比发动机曲轴。该发动机与现有技术的区别只在于：
它的可变压缩比发动机曲轴采用了与实施例1完全相同的结构。
本实施例其它部分的结构与现有技术相同。
实施例3
一种汽车，包括可变压缩比发动机。
该汽车与现有技术的区别只在于：它的可变压缩比发动机采用了与实施例2完全相同的结构。
本汽车其它部分的结构与现有技术相同。
Claims (7)
1.一种可变压缩比发动机曲轴，包括主轴颈（1）、连杆颈（5），以及连接连杆颈（5）与主轴颈（1）的曲柄臂（6），连杆颈（5）的两端分别穿进两个曲柄臂（6）中，其特征在于：连杆颈（5）的径向低端连通设于所述可变压缩比发动机曲轴内部的设有当其内的机油压力变化时能推动连杆颈（5）沿径向移动的油道（2）；所述油道（2）的两油口分别设于主轴颈（1）的外周上，及连杆颈（5）的相应的径向低端的径向下方；
连杆颈（5）与曲柄臂（6）固联后形成的空间内，固联有由油道（2）内的机油压力变化来推动其轴向移动而改变连杆颈（5）外周面与曲柄臂（6）内周面间距离的移动机构。
2.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机曲轴，其特征在于：所述连杆颈（5）每端外周面与曲柄臂（6）的内周面间形成两个空间，每个空间内均固联有移动机构；
所述移动机构包括内端面带有滑块齿（41）结构的滑块（4）及固联于滑块（4）与曲柄臂（6）内侧壁间的弹簧（3）；
所述连杆颈（5）的位于曲柄臂（6）内的部位的外周面上带有与滑块齿（41）啮合配合的连杆颈齿（51）。
3.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机曲轴，其特征在于：所述主轴颈（1）外设有用于控制机油压力大小的OCV阀（9）。
4.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机曲轴，其特征在于：所述曲柄臂（6）外侧壁与连杆颈（5）结合处固联有卡簧（7）。
5.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机曲轴，其特征在于：所述曲柄臂（6）内侧壁与连杆颈（5）结合处固联有油封。
6.一种可变压缩比发动机，其特征在于：它包括如权利要求1-5中任一项所述的可变压缩比发动机曲轴。
7.一种汽车，其特征在于：它包括如权利要求6所述的可变压缩比发动机。
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| CN 201320225485 CN203257858U (zh) | 2013-04-28 | 2013-04-28 | 可变压缩比发动机曲轴及相应的可变压缩比发动机与汽车 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104121272A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-29 | 长城汽车股份有限公司 | 车辆及其发动机和曲轴 |
| CN108590849A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-09-28 | 西华大学 | 一种可实现米勒循环的曲柄连杆机构及控制方法 |
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2013
- 2013-04-28 CN CN 201320225485 patent/CN203257858U/zh not_active Expired - Lifetime
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