CN208331164U - 曲柄连杆机构和具有其的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种曲柄连杆机构和具有其的发动机，曲柄连杆机构包括上连杆；下连杆，所述下连杆可转动地连接于所述上连杆的下方；夹角调节装置，所述夹角调节装置设置于所述上连杆和所述下连杆之间，以调节所述上连杆和所述下连杆之间的夹角。由此，通过在上连杆和下连杆之间设有夹角调节装置，可以调节上连杆和下连杆之间的夹角以实现调节活塞的上止点，进而调节发动机的压缩比，根据发动机的负荷大小，对压缩比进行合理的调节，从而使得发动机始终处于良好的工作状态，提高发动机的工作效率，增加输出功率，可以提高车辆的加速性能，提升用户的使用体验。

Description

曲柄连杆机构和具有其的发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种曲柄连杆机构和具有其的发动机。

背景技术

曲柄连杆机构是发动机中的重要部件，通过曲柄连杆机构带动活塞运动。相关技术中，曲柄连杆机构的不可调整性，使得发动机的压缩比恒定，但是发动机的工况(如城市工况，市郊工况等)会发生变化。不同工况下，发动机采用同一种压缩比，将会导致燃油燃烧效率低，燃油经济性差，排放高等问题的发生。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种曲柄连杆机构，以自动调节发动机的压缩比。

根据本实用新型第一方面实施例的曲柄连杆机构，包括：上连杆；下连杆，所述下连杆可转动地连接于所述上连杆的下方；夹角调节装置，所述夹角调节装置设置于所述上连杆和所述下连杆之间，以调节所述上连杆和所述下连杆之间的夹角。

根据本实用新型实施例的曲柄连杆机构，通过在上连杆和下连杆之间设有夹角调节装置，可以调节上连杆和下连杆之间的夹角以实现调节活塞的上止点，进而调节发动机的压缩比，根据发动机的负荷大小，对压缩比进行合理的调节，从而使得发动机始终处于良好的工作状态，提高发动机的工作效率，增加输出功率，可以提高车辆的加速性能，提升用户的使用体验。

根据本实用新型的一些实施例，所述夹角调节装置设置为丝杠螺母装置。

根据本实用新型的一些实施例，所述丝杠螺母装置包括：驱动件，所述驱动件设置于所述上连杆和所述下连杆中的一个；丝杠，所述丝杠与所述驱动件相连；螺母套筒，所述螺母套筒与所述丝杠螺纹配合，所述螺母套筒设置于所述上连杆和所述下连杆中的另一个。

根据本实用新型的一些实施例，所述丝杠构造为所述驱动件的驱动轴。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动件为电机，所述丝杠螺母装置还包括：安装座，所述安装座铰接于所述下连杆，所述电机安装于所述安装座。

根据本实用新型的一些实施例，曲柄连杆机构还包括曲轴，所述曲轴包括：主轴颈和连杆颈，所述电机连接有线路，所述线路从所述主轴颈向所述连杆颈延伸。

根据本实用新型的一些实施例，所述上连杆和所述螺母套筒通过上连接销连接，所述上连杆设置有避让所述上连接销的上避让槽；所述下连杆和所述驱动件通过所述下连接销连接，所述下连杆设置于避让所述下连接销的下避让槽。

根据本实用新型的一些实施例，所述夹角调节装置设置为缸体活塞装置。

根据本实用新型的一些实施例，所述缸体活塞装置包括：液压缸，所述液压缸设置于所述上连杆和所述下连杆中的一个；活塞杆，所述活塞杆可移动地设置于所述液压缸，所述活塞杆还设置于所述上连杆和所述下连杆中的另一个。

根据本实用新型第二方面实施例的发动机，包括上述的曲柄连杆机构。

所述发动机与上述曲柄连杆机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的曲柄连杆机构的剖视图；

图2是根据本实用新型实施例的曲柄连杆机构的爆炸图；

图3是根据本实用新型实施例的曲柄连杆机构的结构简图。

附图标记：

曲柄连杆机构100、活塞10、

上连杆1、上避让槽11、下连杆2、下避让槽21、

夹角调节装置3、驱动件31、丝杠311、安装座312、螺母套筒32、

上连接销33、下连接销34、曲轴4。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图1-图3并结合实施例来详细说明本实用新型的曲柄连杆机构100，该曲柄连杆机构100应用于发动机中，发动机还包括曲轴4、活塞10和缸体，曲柄连杆机构100与活塞10相连，同活塞10的上下往复运动，带动曲轴4旋转以输出动力。

根据本实用新型实施例的曲柄连杆机构100包括上连杆1、下连杆2和夹角调节装置3。

如图1和图3所示，上连杆1与或活塞10相连下连杆2可转动地连接于上连杆1的下方，夹角调节装置3设置于上连杆1和下连杆2之间的夹角。夹角调节装置3可以将上连杆1和下连杆2之间的夹角调大或调小。当夹角调节装置3将上连杆1和下连杆2之间的夹角调大时，上连杆1的上端相对下连杆2的下端距离增大；当夹角调节装置3将上连杆1和下连杆2之间的夹角调小时，上连杆1的上端相对下连杆2的下端距离减小。

可以理解的是，上连杆1的上端与活塞10相连，当夹角调节装置3将上连杆1和下连杆2之间的夹角调节时，活塞10的上止点也将变化。当上连杆1的上端相对下连杆2的下端距离增大时，活塞10的上止点位置将向上移动；当上连杆1的上端相对下连杆2的下端距离减小时，活塞10的上止点位置将向下移动。通过曲柄连杆机构100可以调节活塞10的上止点的位置，进而调节活塞10的行程，从而可以调节发动机的气缸的压缩比。

具体地，发动机的气缸的压缩比可以根据发动机的负荷大小进行调节。当发动机小负荷时，通过夹角调节装置3调节上连杆1和下连杆2之间的夹角增大，进而可以增大发动机的压缩比，可以使发动机的压缩比达到最大；当发动机大负荷时，通过夹角调节装置3调节上连杆1和下连杆2之间的夹角减小，进而可以减小发动机的压缩比，可以使发动机的压缩比达到最小；当发动机的负荷负荷适中时，通过夹角调节装置3适当地调节上连杆1和下连杆2之间的夹角，进而可以调节发动机的压缩比。通过对发动机的压缩比进行调节，可以使燃料充分燃烧，进而提高燃料燃烧效率，降低油耗，而且发动机始终处于良好的工作状态，提高发动机的工作效率，增加输出功率，从而提高车辆的加速性能，提升用户的使用体验。

根据本实用新型实施例的曲柄连杆机构100，通过在上连杆1和下连杆2之间设有夹角调节装置3，可以调节上连杆1和下连杆2之间的夹角以实现调节活塞10的上止点，进而调节发动机的压缩比，根据发动机的负荷大小，对压缩比进行合理的调节，从而使得发动机始终处于良好的工作状态，提高发动机的工作效率，增加输出功率，可以提高车辆的加速性能，提升用户的使用体验。

如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，夹角调节装置3设置为丝杠311螺母装置。丝杠311螺母装置的结构强度较高，而且操作简单，从而易于实现对上连杆1和下连杆2之间的夹角调节。

如图1和图3所示，丝杠311螺母装置包括：驱动件31、丝杠311和螺母套筒32，驱动件31设置于上连杆1和下连杆2中的一个，丝杠311与驱动件31相连，螺母套筒32与丝杠311螺纹配合，螺母套筒32设置于上连杆1和下连杆2中的另一个。通过驱动件31驱动丝杠311转动，从而使得螺母套筒32相对驱动件31沿丝杠311方向远离或靠近，进而带动与其相连的上连杆1或下连杆2运动，可以实现对上连杆1和下连杆2之间的角度调节，操作简单，而且易于实现。

在本实用新型的一个具体的实施例中，如图1所示，驱动件31设置于下连杆2，螺母套筒32设置于上连杆1。当驱动件31驱动丝杠311转动时，螺母套筒32随着丝杠311的转动而带动与其相连的上连杆1向上或向下运动，具体地，当螺母套筒32相对安装座312向上运动时，增大上连杆1与下连杆2之间的夹角，而且使得活塞10的上止点向上移动，增大压缩比，进而便于发动机适应车辆在小负荷时的工作，从而可以提高燃烧效率，降低油耗；当螺母套筒32相对安装座312向下运动时，减小上连杆1与下连杆2之间的夹角，而且使得活塞10的上止点向下移动，适当减小压缩比，进而便于发动机适应车辆在大负荷时的工作，从而可以有效地防止发动机产生爆震。

如图1和图3所示，在本实用新型的实施例中，丝杠311构造为驱动件31的驱动轴。当丝杠311转动时，可以使得与其配合的螺母套筒32相对丝杠311发生移动，进而螺母可以带动与其相连的上连杆1或下连杆2移动，实现对上连杆1和下连杆2之间夹角的角度调节，而且调节方式简单，易于实现。

如图1所示，在本实用新型的一个具体的实施例中，驱动件31为电机，丝杠311螺母装置还包括安装座312，安装座312铰接于下连杆2，电机安装于安装座312。安装座312对电机具有良好的固定作用，而且使得电机的布局更加合理，便于电机工作以调节上连杆1和下连杆2之间的夹角。

可选地，螺母套筒32可以为T型螺母套筒，T型螺母套筒与上连杆1之间的连接更加牢固，而且使得螺母套筒32的结构强度较高，使得曲柄连杆机构100更加可靠。

如图1和图2所示，在本实用新型的实施例中，曲柄连杆机构100还包括曲轴4。其中，曲轴4包括主轴颈和连杆颈，电机连接有线路，线路从主轴颈向连杆颈延伸，并且依次沿下连杆2、电机延伸，而且在旋转连接处可以设置旋转连接器，从而有效地防止线路之间相互影响，提高曲柄连杆机构100的安全性。

如图1和图3所示，在本实用新型的实施例中，上连杆1和螺母套筒32通过上连接销33连接，上连杆1设置有避让上连接销33的上避让槽11；下连杆2和驱动件31通过下连接销34连接，下连杆2设置于避让下连接销34的下避让槽21。其中，驱动件31可以与安装座312连接固定，安装座312通过下连接销34可以与下连杆2相连，进而将驱动件31与下连杆2相连。上避让槽11可以防止螺母套筒32与上连杆1之间发生摩擦或碰撞，进而保护螺母套筒32并增加螺母套筒32的实用寿命；下避让槽21可以防止驱动件31与下连杆2之间发生摩擦或碰撞，进而保护驱动件31并增加螺母套筒32的实用寿命。

具体地，如图1所示，螺母套筒32与上连杆1通过上连接销33连接，使得螺母套筒32无法在上避让槽11中绕着丝杠311的轴向方向转动，从而在电机驱动丝杠311转动时，螺母套筒32可沿着丝杠311的轴向方向旋进或是旋出，进而便于调节上连杆1和下连杆2的夹角，而且结构简单，易于实现。

在本实用新型一些可选的实施例中，夹角调节装置3设置为缸体活塞装置，缸体活塞的结构简单，而且可以实现对上连杆1和下连杆2之间的夹角的调节。

在本实用新型进一步的实施例中，缸体活塞装置包括液压缸和活塞杆。液压缸设置于上连杆1和下连杆2中的一个；活塞杆可移动地设置于液压缸，活塞杆还设置于上连杆1和下连杆2中的另一个。其中，当缸体连接在上连杆1时，活塞杆设置在下连杆2；当缸体连接在下连杆2时，活塞杆设置在上连杆1。缸体和活塞杆的设置位置可根据设计需求进行调节，而且结构简单，便于对上连杆1和下连杆2之间的夹角调节。

根据本实用新型第二方面实施例的发动机，包括上述的曲柄连杆机构100。通过设置上述的曲柄连杆机构100，在发动机工作过程中，发动机的压缩比连续可变，进而便于发动机在不同负荷的工作状态下工作时，压缩比与发动机工作状态更加匹配。在发动机处于小负荷工作状态时，增大压缩比，提高燃油效率，降低油耗，减少排放，而且可以提高车辆的加速性能；在发动机处于大负荷工作状态时，减小压缩比，可以有效地防止发动机产生爆震；也可以根据发动机的不同工况调节发动机压缩比，提高燃油效率，降低排放，增加动力输出，进而提高用户使用体验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种曲柄连杆机构(100)，其特征在于，包括：

上连杆(1)；

下连杆(2)，所述下连杆(2)可转动地连接于所述上连杆(1)的下方；

夹角调节装置(3)，所述夹角调节装置(3)设置于所述上连杆(1)和所述下连杆(2)之间，以调节所述上连杆(1)和所述下连杆(2)之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的曲柄连杆机构(100)，其特征在于，所述夹角调节装置(3)设置为丝杠(311)螺母装置。

3.根据权利要求2所述的曲柄连杆机构(100)，其特征在于，所述丝杠(311)螺母装置包括：

驱动件(31)，所述驱动件(31)设置于所述上连杆(1)和所述下连杆(2)中的一个；

丝杠(311)，所述丝杠(311)与所述驱动件(31)相连；

螺母套筒(32)，所述螺母套筒(32)与所述丝杠(311)螺纹配合，所述螺母套筒(32)设置于所述上连杆(1)和所述下连杆(2)中的另一个。

4.根据权利要求3所述的曲柄连杆机构(100)，其特征在于，所述丝杠(311)构造为所述驱动件(31)的驱动轴。

5.根据权利要求3所述的曲柄连杆机构(100)，其特征在于，所述驱动件(31)为电机，所述丝杠(311)螺母装置还包括：安装座(312)，所述安装座(312)铰接于所述下连杆(2)，所述电机安装于所述安装座(312)。

6.根据权利要求5所述的曲柄连杆机构(100)，其特征在于，还包括曲轴(4)，所述曲轴(4)包括：主轴颈和连杆颈，所述电机连接有线路，所述线路从所述主轴颈向所述连杆颈延伸。

7.根据权利要求3所述的曲柄连杆机构(100)，其特征在于，所述上连杆(1)和所述螺母套筒(32)通过上连接销(33)连接，所述上连杆(1)设置有避让所述上连接销(33)的上避让槽(11)；

所述下连杆(2)和所述驱动件(31)通过下连接销(34)连接，所述下连杆(2)设置于避让所述下连接销(34)的下避让槽(21)。

8.根据权利要求1所述的曲柄连杆机构(100)，其特征在于，所述夹角调节装置(3)设置为缸体活塞装置。

9.根据权利要求8所述的曲柄连杆机构(100)，其特征在于，所述缸体活塞装置包括：

液压缸，所述液压缸设置于所述上连杆(1)和所述下连杆(2)中的一个；

活塞杆，所述活塞杆可移动地设置于所述液压缸，所述活塞杆还设置于所述上连杆(1)和所述下连杆(2)中的另一个。

10.一种发动机，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的曲柄连杆机构(100)。