CN205654433U - 可变压缩比发动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可变压缩比发动机，包括缸体、活塞、曲轴、多级连杆、横向调节装置，多级连杆依次包括：上连杆、导杆以及下连杆；横向调节装置包括固定于缸体侧壁内的横向位移发生器、由横向位移发生器带动的横向移动的横向调节杆、插入横向调节杆内部并与横向调节杆转动连接的可旋转套筒，可旋转套筒通过角度控制连杆与缸体的另一侧壁铰接；多级连杆中的导杆嵌套在可旋转套筒内部并与可旋转套筒滑动连接；本实用新型能够在较大范围内连续调节压缩比，采用可变压缩比能进一步提高发动机的工作效率，即发动机在起动、空转以及部分负荷工况时，采用高压缩比，而在满负荷时采用低的压缩比，进而保证发动机得到更好的燃料经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发动机，特别是涉及一种可变压缩比发动机。
背景技术
目前，在发动机的发展与改进过程中，仍存在着许多需要解决的问题。其中，为了显著提升在高增压条件下的发动机升功率，同时又要避免机体的机械应力和热应力的急剧增加，只有适当的降低压缩比；另一方面，为了保证发动机的低温起动性能以及能够使用不同馏分的燃料的条件，需要提高发动机的压缩比。所谓的发动机压缩比，是指发动机活塞运行到下止点时活塞顶部的气缸总容积与活塞运行到上止点时活塞顶部的燃烧室容积的比值。在传统发动机中，压缩比是一个定值。
为了解决发动机不同工况下对压缩比的不同要求，采用可变压缩比的结构设计就能从理论上进一步提高发动机的工作效率。即，发动机在起动、空转以及部分负荷工况时，采用高压缩比，而在满负荷时采用低的压缩比，进而保证发动机得到更好的燃料经济性。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种能够在较大范围内连续调节压缩比的多连杆式可变压缩比发动机。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种可变压缩比发动机，包括缸体、位于缸体顶部气缸内的活塞、位于缸体底部圆形支撑孔中的曲轴、活塞和曲轴之间的多级连杆、垂直于缸体的横向调节装置；
所述多级连杆从上至下依次包括：与活塞铰接的上连杆、导杆以及下连杆，上连杆的下端与导杆的上端铰接，导杆的下端与下连杆的上端铰接，下连杆的下端与曲轴的曲柄销连接；
所述横向调节装置包括固定于缸体侧壁内的横向位移发生器、由横向位移发生器带动的横向移动的横向调节杆、插入横向调节杆内部并与横向调节杆转动连接的可旋转套筒，可旋转套筒通过角度控制连杆与缸体的另一侧壁铰接；
所述多级连杆中的导杆嵌套在可旋转套筒内部并与可旋转套筒滑动连接。
作为优选方式，可旋转套筒下端固定有第一连接头，缸体侧壁固定有第二连接头，角度控制连杆两端分别与所述两个连接头铰接。
作为优选方式，横向调节杆中部固定有一矩形基座，矩形基座内部设有带有方孔的矩形块，所述矩形块与矩形基座转动连接，可旋转套筒插入矩形块的方孔内。
作为优选方式，在缸体的侧壁内设有支撑套筒，横向调节杆的一端伸入横向位移发生器内，另一端由支撑套筒支撑。
作为优选方式，上连杆的上端通过活塞销与活塞铰接。
作为优选方式，上连杆的下端通过第一导杆销与导杆的上端连接。
作为优选方式，下连杆的两端分别为小头端和大头端，导杆下端通过第二导杆销与下连杆的小头端连接，下连杆的大头端与曲轴的曲柄销连接。
作为优选方式，所述横向位移发生器是液压式或者机械式位移发生器。
所述活塞沿气缸轴线上下自由移动。
所述曲轴沿圆孔轴线自由旋转。
导杆在可旋转套筒中沿着套筒中轴线自由滑动。
横向位移发生器带动横向调节杆连续的左右平移，进而带动导杆产生一个横向位移，并且使矩形块旋转的角度。
所述导杆在压缩比调节完成后，在可旋转套筒以及角度控制连杆的共同作用下一直沿直线运动。
本实用新型通过横向调节装置中的位移发生器，带动可旋转套筒沿横向方向产生一定的位移，进而带动多级连杆中的导杆在产生一个横向位移的同时也会旋转一定的角度；再由横向调节杆、可旋转套筒、角度控制连杆以及导杆相互配合，实现可旋转套筒在旋转一定角度之后就固定下来，从而实现了发动机压缩比的调节。并且在机构调节之后，可旋转套筒不会在发动机工作过程中产生摆动，导杆在发动机工作过程中也只会沿直线运动，不会产生摆动的情况，进而使得活塞的上止点与下止点与缸体的相对位置发生变化，从而实现一定范围内的发动机压缩比的连续调节。经过机构自由度计算可知，机构整体自由度为1，具有确定的运动形式。
本实用新型的有益效果为：本实用新型能够在较大范围内连续调节压缩比，采用可变压缩比能进一步提高发动机的工作效率，即发动机在起动、空转以及部分负荷工况时，采用高压缩比，而在满负荷时采用低的压缩比，进而保证发动机得到更好的燃料经济性。
附图说明
图1是本实用新型总体结构示意图。
图2是横向调节装置示意图。
图3是压缩比为18.0的总体结构示意图。
图4是压缩比为10.5的总体结构示意图。
其中，1为缸体，2为活塞，3为活塞销，4为上连杆，5为第一导杆销，6为支撑套筒，7为第二连接头，8为角度控制杆，9为导杆，10为第二导杆销，11为下连杆，12为曲轴，13为第一连接头，14为可旋转套筒，15为横向调节杆，16为横向位移发生器，17为方孔，18为矩形基座，19为矩形块。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
一种可变压缩比发动机，包括缸体1、位于缸体1顶部气缸内的活塞2、位于缸体1底部圆形支撑孔中的曲轴12、活塞和曲轴之间的多级连杆、垂直于缸体的横向调节装置；
所述多级连杆从上至下依次包括：通过活塞销3与活塞2铰接的上连杆4、导杆9以及下连杆11，上连杆4的下端通过第一导杆销5与导杆9的上端铰接，下连杆的两端分别为小头端和大头端，导杆9下端通过第二导杆销10与下连杆11的小头端铰接，下连杆11的大头端与曲轴12的曲柄销连接。
所述横向调节装置包括固定于缸体1侧壁内的横向位移发生器16、由横向位移发生器16带动的横向移动的横向调节杆15、插入横向调节杆15内部并与横向调节杆转动连接的可旋转套筒14，可旋转套筒通过角度控制连杆8与缸体1的另一侧壁铰接；
所述多级连杆中的导杆9嵌套在可旋转套筒14内部并与可旋转套筒滑动连接。
本实施例中，可旋转套筒14下端固定有第一连接头13，缸体1侧壁固定有第二连接头7，角度控制连杆8两端分别与所述两个连接头铰接。
本实施例中，横向调节杆中部固定有一矩形基座18，矩形基座18内部设有带有方孔17的矩形块19，所述矩形块19与矩形基座18转动连接，可旋转套筒14插入矩形块19的方孔17内。
本实施例中，在缸体的侧壁内设有支撑套筒6，横向调节杆15的一端伸入横向位移发生器16内，另一端由支撑套筒6支撑。
所述横向位移发生器是液压式或者机械式位移发生器。
所述活塞沿气缸轴线上下自由移动。
所述曲轴沿圆孔轴线自由旋转。
导杆在可旋转套筒中沿着套筒中轴线自由滑动。
横向位移发生器带动横向调节杆连续的左右平移，且能使横向调节杆在一定范围内的任意位置固定，进而带动导杆产生一个横向位移，并且使矩形块旋转的角度。
所述导杆在压缩比调节完成后，在可旋转套筒以及角度控制连杆的共同作用下一直沿直线运动。
本实用新型通过横向调节装置中的位移发生器，带动可旋转套筒沿横向方向产生一定的位移，进而带动多级连杆中的导杆在产生一个横向位移的同时也会旋转一定的角度；再由横向调节杆、可旋转套筒、角度控制连杆以及导杆相互配合，实现可旋转套筒在旋转一定角度之后就固定下来，从而实现了发动机压缩比的调节。并且在机构调节之后，可旋转套筒不会在发动机工作过程中产生摆动，导杆在发动机工作过程中也只会沿直线运动，不会产生摆动的情况，更有助于发动机工作的平稳性。经过机构自由度计算可知，机构整体自由度为1，具有确定的运动形式。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种可变压缩比发动机，包括缸体(1)、位于缸体(1)顶部气缸内的活塞(2)、位于缸体(1)底部圆形支撑孔中的曲轴(12)、活塞和曲轴之间的多级连杆、垂直于缸体的横向调节装置；
所述多级连杆从上至下依次包括：与活塞铰接的上连杆(4)、导杆(9)以及下连杆(11)，上连杆(4)的下端与导杆(9)的上端铰接，导杆(9)的下端与下连杆(11)的上端铰接，下连杆(11)的下端与曲轴(12)的曲柄销连接；
所述横向调节装置包括固定于缸体(1)侧壁内的横向位移发生器(16)、由横向位移发生器(16)带动的横向移动的横向调节杆(15)、插入横向调节杆(15)内部并与横向调节杆转动连接的可旋转套筒(14)，可旋转套筒通过角度控制连杆(8)与缸体(1)的另一侧壁铰接；
所述多级连杆中的导杆(9)嵌套在可旋转套筒(14)内部并与可旋转套筒滑动连接。
2.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机，其特征在于：可旋转套筒(14)下端固定有第一连接头(13)，缸体(1)侧壁固定有第二连接头(7)，角度控制连杆(8)两端分别与所述两个连接头铰接。
3.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机，其特征在于：横向调节杆中部固定有一矩形基座(18)，矩形基座(18)内部设有带有方孔(17)的矩形块(19)，所述矩形块(19)与矩形基座(18)转动连接，可旋转套筒(14)插入矩形块(19)的方孔(17)内。
4.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机，其特征在于：在缸体的侧壁内设有支撑套筒(6)，横向调节杆(15)的一端伸入横向位移发生器(16)内，另一端由支撑套筒(6)支撑。
5.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机，其特征在于：上连杆(4)的上端通过活塞销(3)与活塞(2)铰接。
6.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机，其特征在于：上连杆(4)的下端通过第一导杆销(5)与导杆(9)的上端连接。
7.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机，其特征在于：下连杆的两端分别为小头端和大头端，导杆(9)下端通过第二导杆销(10)与下连杆(11)的小头端铰接，下连杆(11)的大头端与曲轴(12)的曲柄销连接。
8.根据权利要求1所述的可变压缩比发动机，其特征在于：所述横向位移发生器是液压式或者机械式位移发生器。
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|---|---|---|---|---|
| WO2018138748A3 (en) * | 2017-01-24 | 2019-02-07 | Abazid Mohammad | TRANSMISSION ASSEMBLY OF AN ENGINE |
| CN110374742A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-10-25 | 安徽天沃重工机械有限公司 | 一种工程机械用限定机体高度并增加行程的多缸柴油机 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2018138748A3 (en) * | 2017-01-24 | 2019-02-07 | Abazid Mohammad | TRANSMISSION ASSEMBLY OF AN ENGINE |
| US10934841B2 (en) | 2017-01-24 | 2021-03-02 | Mohammad ABAZID | Transmission assembly for an engine |
| CN110374742A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-10-25 | 安徽天沃重工机械有限公司 | 一种工程机械用限定机体高度并增加行程的多缸柴油机 |
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