CN203285550U - 可变压缩比的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可变压缩比的发动机，包括曲轴、气缸，所述气缸包括上缸体、下缸体，所述上缸体与下缸体的相接处设有连接套及连接销，上缸体与下缸体由连接机构相连，上缸体可由连接机构带动绕连接销转动；所述下缸体上设有与ECU相连的控制机构；所述下缸体上设有曲轴导轨，曲轴位于曲轴导轨内，并与连接机构相连，并可由控制机构推动在曲轴导轨内滑动。本实用新型在发动机低负荷时可提升压缩比，以提高热效率，降低油耗，在发动机高负荷时可降低压缩比，避免发生爆震。本实用新型适用于各种车用发动机上。

Description

可变压缩比的发动机

技术领域

本实用新型属于汽车发动机技术领域，具有涉及一种可变压缩比的发动机。 

背景技术

随着排放法规的日益严格和顾客对发动机经济性的要求，最大程度地提升燃油热效率，提高车辆动力性，改善发动机的排放性能已成为各大汽车厂商重点研发的方向，而提高发动机的充气效率是提高热效率与动力性的有效途径。 

发动机在低负荷时使用较高的压缩比能够带来较高的热效率，而在高负荷时使用较低的压缩比，能够避免发动机爆震，但是发动机压缩比都是固定的，这样使发动机在低负荷时，没有发挥高压缩比所带来的低油耗的优势，在高负荷时又由于压缩比过高而增加爆震的风险，不得不推迟点火角，从而降低了发动机的热效率，增加了油耗。 

现有技术中，大部分的可变压缩比的发动机是通过改变进气门的关闭时刻来实现改变压缩比的目的，但是这会影响发动机的进气效率。另外，还有通过改变连杆结构或在缸体上增加一个小气缸来改变压缩比的技术，但是此两种方案均存在加工装配困难的缺陷，不易实现。 

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的发动机，可在发动机低负荷运转时提升压缩比，从而提高热效率，降低油耗，在发动机高负荷运转时可降低压缩比，避免发生爆震。 

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下： 

一种可变压缩比的发动机，包括曲轴、气缸，所述气缸包括上缸体、下缸体，所述上缸体与下缸体的相接处设有连接套及固联于连接套内的连接销，上缸体与下缸体由连接机构相连，上缸体可由连接机构带动绕连接销转动；

所述下缸体上设有与ECU相连的控制机构；

所述下缸体上还设有曲轴导轨，曲轴位于曲轴导轨内，与连接机构相连，并可由控制机构推动在曲轴导轨内滑动。

作为对本实用新型的限定，所述曲轴导轨内设有由控制机构推动并可于曲轴导轨内滑动的曲轴套筒，曲轴套筒一端位于曲轴导轨内，另一端向下缸体外延伸；曲轴套筒与曲轴导轨间间隙配合；曲轴套装于曲轴套筒内。 

作为进一步限定，所述控制机构包括固联于下缸体上由ECU控制启闭的控制器，及由控制器控制用于推动曲轴套筒于曲轴导轨内滑动的液压机构。 

作为再进一步限定，所述液压机构包括滑动连接杆及液压套筒；所述液压套筒位于曲轴导轨一侧且套装固联于曲轴套筒位于下缸体外的一端；所述滑动连接杆的一端与控制器固联，另一端与液压套筒固联。 

作为更进一步限定，所述连接机构包括滑动导柱及上缸体导套；所述上缸体导套固联于上缸体上，滑动导柱一端嵌入上缸体导套内，另一端固联于液压套筒与下缸体之间。 

作为对本实用新型的另一种限定，所述曲轴导轨位于下缸体的中心位置处。 

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： 

当发动机由低负荷转为高负荷时，ECU对控制机构的控制器发出启动信号，使控制器通过滑动连接杆推动曲轴套筒在曲轴导轨内滑动，由于液压套筒与曲轴套筒固联，进而也带动液压套筒滑动，又由于滑动导柱固联于液压套筒与上缸体导套之间上，液压套筒滑动带动滑动导柱会转动，也同时带动上缸体导套转动，上缸体导套固联于上缸体上，因此上缸体会绕着连接销转过一定角度，当活塞运动到上止点时，由于曲轴到活塞的距离不变，但是上缸体倾斜导致活塞到上缸体顶端的距离增大，燃烧室容积增大，压缩比变小；反之，当发动机由高负荷转为低负荷时，控制机构控制曲轴套筒回位，上缸体绕连接销回转到原位，燃烧室容积变小，压缩比增大。

综上所述，本实用新型可满足在发动机低负荷运转时提升压缩比，提高热效率，降低油耗，在发动机高负荷运转时降低压缩比，避免发生爆震。 

本实用新型适用于各种车用发动机上。 

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的结构示意图； 

图2为图1的后视图；

图3为图1的剖视图；

图4为发动机低负荷时上缸体1与下缸体2的位置关系示意图；

图5为发动机高负荷时上缸体1与下缸体2的位置关系示意图。 

图中：1、上缸体；2、下缸体；3、连接套；4、连接销；5、曲轴导轨；6、曲轴套筒；7、液压套筒；8、滑动连接杆；9、控制器；10、滑动导柱；11、上缸体导套；12、曲轴；a、活塞运动到上止点时，曲轴到活塞的距离；b、发动机低负荷下活塞运动到上止点时，燃烧室的高度；c、发动机高负荷下活塞运动到上止点时，燃烧室的高度；x、发动机由低负荷变为高负荷时，曲轴移动的距离。 

具体实施方式

实施例

一种可变压缩比的发动机，结构如图1-3所示，包括曲轴12、气缸。 

气缸包括上缸体1、下缸体2。下缸体2的中心部位处设有沿曲轴12轴向贯穿下缸体2的曲轴导轨5，曲轴导轨5内设有可于其上滑动的曲轴套筒6，曲轴套筒6一端位于曲轴导轨5内，另一端向下缸体2外延伸，曲轴套筒6与曲轴导轨5间间隙配合，曲轴12套装于曲轴套筒6内。下缸体2上于曲轴导轨5端部的一侧还设有由控制器9及液压机构组成的控制机构，控制机构由ECU控制启闭，液压机构由控制器9控制用于推动曲轴套筒6于曲轴导轨5内滑动，包括滑动连接杆8及液压套筒7。液压套筒7位于曲轴导轨5外且套装固联于曲轴套筒6位于下缸体2外的一端，滑动连接杆8的一端与控制器9固联，另一端与液压套筒7固联。 

上缸体1与下缸体2的连接处设有连接套3，连接套3内固联有连接销4，上缸体1可绕连接销4转动。上缸体1与下缸体2由连接机构相连，连接机构包括滑动导柱10及上缸体导套11。上缸体导套11固联于上缸体1上，滑动导柱10一端嵌入上缸体导套11内，另一端固联于液压套筒7与下缸体2之间。 

本实施例的工作过程如下： 

如图4-5所示，当发动机由低负荷转为高负荷时，ECU对控制器9发出启动信号，使控制器9通过滑动连接杆8推动液压套筒7进而带动曲轴套筒6在曲轴导轨5内滑动，液压套筒7滑动同时也会带动滑动导柱10转动，进而也带动上缸体导套11转动，由于上缸体导套11固联于上缸体1上，因此上缸体1会绕着连接销4转过一定角度，发动机由低负荷变为高负荷时，曲轴移动的距离为x时，活塞也同时也运动到上止点，由于曲轴到活塞的距离a不变，但是上缸体1倾斜导致活塞到上缸体1顶端的距离由b增大至c，使得燃烧室容积增大，压缩比变小；反之，当发动机由高负荷转为低负荷时，控制机构控制曲轴套筒6回位，上缸体1绕连接销4回转到原位，燃烧室容积变小，压缩比增大。

Claims (6)

1.一种可变压缩比的发动机，包括曲轴（12）、气缸，其特征在于：所述气缸包括上缸体（1）、下缸体（2），所述上缸体（1）与下缸体（2）的相接处设有连接套（3）及固联于连接套（3）内的连接销（4），上缸体（1）与下缸体（2）由连接机构相连，上缸体（1）可由连接机构带动绕连接销（4）转动；

所述下缸体（2）上设有与ECU相连的控制机构；

所述下缸体（2）上还设有沿曲轴（12）的轴向贯穿下缸体（2）的曲轴导轨（5），曲轴（12）位于曲轴导轨（5）内，且与连接机构相连，并可由控制机构推动在曲轴导轨（5）内滑动。

2.根据权利要求1所述的可变压缩比的发动机，其特征在于：所述曲轴导轨（5）内设有由控制机构推动并可于曲轴导轨（5）内滑动的曲轴套筒（6），曲轴套筒（6）一端位于曲轴导轨（5）内，另一端向下缸体（2）外延伸；曲轴套筒（6）与曲轴导轨（5）间间隙配合；曲轴（12）套装于曲轴套筒（6）内。

3.根据权利要求2所述的可变压缩比的发动机，其特征在于：所述控制机构包括固联于下缸体（2）上由ECU控制启闭的控制器（9），及由控制器（9）控制用于推动曲轴套筒（6）于曲轴导轨（5）内滑动的液压机构。

4.根据权利要求3所述的可变压缩比的发动机，其特征在于：所述液压机构包括滑动连接杆（8）及液压套筒（7）；所述液压套筒（7）套装固联于曲轴套筒（6）位于下缸体（2）外的一端；所述滑动连接杆（8）的一端与控制器（9）固联，另一端与液压套筒（7）固联。

5.根据权利要求4所述的可变压缩比的发动机，其特征在于：所述连接机构包括滑动导柱（10）及上缸体导套（11）；所述上缸体导套（11）固联于上缸体（1）上，滑动导柱（10）一端嵌入上缸体导套（11）内，另一端固联于液压套筒（7）与下缸体（2）之间。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的可变压缩比的发动机，其特征在于：所述曲轴导轨（5）位于下缸体（2）的中心位置处。

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