CN213017247U - 发动机连杆以及具有其的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机连杆以及具有其的发动机，发动机连杆包括：第一杆体、第二杆体、伸缩机构，第一杆体的第一端用于与发动机的活塞连接；第二杆体的第一端用于与发动机的曲轴连接；第一杆体的第二端与第二杆体的第二端通过伸缩机构连接。伸缩机构包括：缸体、液压滑块，缸体连接在第二杆体的第二端，缸体内设有容纳腔室；液压滑块的一端与第一杆体的第二端固定连接，液压滑块的另一端伸入容纳腔室内。液压滑块具有述缸体的侧壁滑动配合的滑动部，容纳腔室具有被滑动部分隔开的两个油腔，液压滑块在两个油腔的压差作用下滑动。由此，实现发动机的压缩比可调节，该发动机连杆结构简单，容易实现且装配简单。

Description

发动机连杆以及具有其的发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，尤其是涉及一种发动机连杆以及具有其的发动机。

背景技术

压缩比是发动机的一个重要参数。提高压缩比可以提升发动机的热效率，降低发动机的燃油消耗，但同时也会增大发动机在高负荷工况下爆震的风险。可变压缩比发动机可以根据发动机的工况调节压缩比，在发动机低负荷工况下使用相对较高的压缩比以提高发动机热效率，而在发动机高负荷工况下使用相对较低的压缩比以降低发动机爆震的风险，以此达到同时提升发动机热效率和降低爆震风险的目的。

目前，一些企业和研究机构通过改进发动机连杆来实现压缩比可变。日本尼桑公司的专利公开号为US20090038588 A1的文件公开了一种发动机，通过在发动机连杆上设置一个铰链机构来调整发动机连杆长度，从而实现可变压缩比，但结构较为复杂。

德国FEV公司也设计了一种可实现可变压缩比的发动机连杆，该连杆的一个连接孔内设有偏心盘，并且设置了容纳在发动机连杆内的两个支撑活塞以及两个支撑杆，两个支撑杆通过销轴各自独立地连接于偏心盘，支撑活塞推动支撑杆从而带动偏心盘转动，以此改变偏心盘的位置，进而使发动机活塞压缩高度得以调整，实现了可变压缩比。由于推动偏心盘转动的支撑活塞只有两个锁止位，因此，其只能实现两级可变压缩比。

中国专利申请号为CN201910428011.2的文件公开了一种用于发动机压缩比调节的变长度连杆，将连杆体分为两个部分，由套筒和传动轴共同作用下实现连接，套筒和连杆下体之间通过螺纹配合，通过小电机驱动传动轴带动套筒转动，改变套筒与连杆下体之间的相对位置，从而调整连杆的长度，实现连续可变压缩比。但是实施该专利需要在连杆下体中加工安装电机的盲孔，同时连杆上体和连杆下体之间通过套筒连接，结构复杂，加工成本较高。

中国专利申请号为CN201920105075.4的文件公开了一种可变压缩比发动机的长度可变连杆机构，也是通过将活塞销孔设置在偏心盘上来实现可变压缩比，相比于德国FEV公司用气动活塞控制偏心盘旋转，其不同之处在于，在连杆内部设置活动柱塞、铰链机构，活动柱塞通过铰链机构与偏心盘相连，通过液压控制活动柱塞上下运动带动偏心盘旋转，从而实现发动机压缩比连续可变。

但是，方案中既有液压活动柱塞，又有铰链机构，结构复杂，且铰链机构在活塞运动过程中容易与活塞裙部产生干涉，因此，其加工及装配成本相对较高。

为此，急需提供一种结构简单、生产装配成本低的发动机连杆。

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，本实用新型的一个目的在于提出一种发动机连杆，该发动机连杆的结构简单、生产装配成本低。

根据本实用新型第一方面实施例的发动机连杆包括：第一杆体、第二杆体、伸缩机构，所述第一杆体的第一端用于与发动机的活塞连接；所述第二杆体的第一端用于与发动机的曲轴连接；所述第一杆体的第二端与所述第二杆体的第二端通过伸缩机构连接，所述伸缩机构包括：缸体、液压滑块，所述缸体连接在所述第二杆体的第二端，所述缸体内设有容纳腔室；所述液压滑块的一端与所述第一杆体的第二端固定连接，所述液压滑块的另一端伸入所述容纳腔室内，所述液压滑块具有与所述缸体的侧壁滑动配合的滑动部，所述容纳腔室具有被所述滑动部分隔开的两个油腔，所述液压滑块在两个所述油腔的压差作用下滑动。

由此，通过利用分布在滑动部两侧的油腔中压差，调整液压滑块在伸缩机构中的位置，从而改变发动机连杆的长度，进而在应用到发动机上时能够调整发动机压缩比；一方面，采用液压调节的方式，能够使液压滑块在容纳腔室中的位置连续可调，进而能够使第一杆体与第二杆体产生相对移动，实现了连杆的长度可无级调节，使发动机的压缩比的选择范围更宽泛，并且在两侧油压平衡时使液压滑块稳定停留在预设位置，从而在应用到发动机上时使发动机能够以预设的压缩比做功；另一方面，伸缩机构的结构简单，生产制造和装配成本低。

在一些实施例中，两个所述油腔中靠近所述第一杆体的为第一油腔、靠近所述第二杆体的为第二油腔，所述缸体具有与第一油腔连通的第一通道、与所述第二油腔连通的第二通道。

在一些实施例中，所述第一通道、所述第二通道形成在所述缸体的侧壁中。

在一些实施例中，所述第一通道的一端贯穿所述缸体的内壁以与第一油腔连通，所述第一通道的另一端贯穿所述缸体的朝向所述第二杆体的端部，所述第二通道的一端贯穿所述缸体的内壁以与第二油腔连通，所述第二通道的另一端贯穿所述缸体的朝向所述第二杆体的端部。

在一些实施例中，所述第一通道与所述第二通道在所述缸体的径向相对设置。

在一些实施例中，所述第二杆体的第一端具有环形的安装孔，所述安装孔用于与曲轴连接，所述第二杆体内设有与第一通道连通的第三通道、与所述第二通道连通的第四通道，所述第三通道、第四通道延伸到贯穿所述安装孔。

在一些实施例中，所述缸体包括主壳体以及缸盖，所述缸盖罩扣在所述主壳体上，所述容纳腔室由所述主壳体与所述缸盖共同限定出，所述主壳体与所述第二杆体固定连接或者一体成型。

在一些实施例中，所述液压滑块具有与所述滑动部连接的杆部，所述杆部经所述缸盖的通孔伸出所述容纳腔室外并且与所述第一杆体的端部螺接。

在一些实施例中，所述伸缩机构还包括多个密封件，所述缸盖与所述主壳体的连接处、所述通孔的内壁都设有密封件。

根据本实用新型第二方面实施例的发动机包括：主机体、所述的发动机连杆、曲轴，所述主机体具有多个气缸，每个所述气缸均具有活塞；所述活塞通过销轴与所述发动机连杆的第一杆体连接，所述曲轴与所述发动机连杆的第二杆体连接。

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

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的发动机连杆与活塞组装的示意图。

图2是根据本实用新型实施例的发动机连杆与活塞组装的剖视示意图。

图3是图2中A区域的局部放大示意图。

附图标记：

发动机连杆10；活塞20；销轴30；

第一杆体11；

第二杆体12；第二杆体的第一端121；安装孔1211；第二杆体的第二端122；第三通道123；第四通道124；

伸缩机构13；缸体131；容纳腔室1311；第一油腔1311a；第二油腔1311b；侧壁1312；第一通道1313；第二通道1314；主壳体1315；缸盖1316；液压滑块132；滑动部1321；杆部1322。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的发动机连杆10。

根据本实用新型申请的具体实施例的发动机连杆10，如图1所示，发动机连杆10包括：第一杆体11、第二杆体12、伸缩机构13。

第一杆体11是两端分别为第一端、第二端，第二杆体12也是如此。第一杆体11 的第一端连接着发动机的活塞20，第二杆体12的第一端121连接着发动机的曲轴，第一杆体11的第二端与第二杆体12的第二端122通过伸缩机构13连接。伸缩机构13包括缸体131和液压滑块132，缸体131内设有容纳腔室1311且缸体131连接在第二杆体 12的第二端122。液压滑块132一端与第一杆体11的第二端固定连接，另一端伸入容纳腔室1311内，且液压滑块132具有与缸体131侧壁1312滑动配合的滑动部1321，容纳腔室1311具有被滑动部1321分隔开的两个油腔，液压滑块132在两个油腔的压差作用下滑动。

由此，通过利用分布在滑动部1321两侧的油腔中压差，调整液压滑块132在伸缩机构13中的位置，从而改变发动机连杆10的长度，进而在应用到发动机上时能够调整发动机压缩比；一方面，采用液压调节的方式，能够使液压滑块132在容纳腔室1311中的位置连续可调，进而能够使第一杆体11与第二杆体12产生相对移动，实现了连杆的长度可无级调节，使发动机的压缩比的选择范围更宽泛，并且在两侧油压平衡时使液压滑块132稳定停留在预设位置，从而在应用到发动机上时使发动机能够以预设的压缩比做功；另一方面，伸缩机构13的结构简单，生产制造和装配成本低。

在一些实施例中，两个油腔中靠近第一杆体11的为第一油腔1311a、靠近第二杆体12的为第二油腔1311b，缸体131具有与第一油腔1311a连通的第一通道1313、与第二油腔1311b连通的第二通道1314。

由此，容纳腔室1311的第一油腔1311a、第二油腔1311b被液压滑块132的滑动部1321分隔开，两个油腔分别与缸体131的第一通道1313、第二通道1314连通，实现油液的供给，相较于在缸体131之外设置油管，管路布置更简单、紧凑。

进一步地，第一通道1313、第二通道1314可以形成在缸体131的侧壁1312中。

这样，直接在缸体131的侧壁1312加工或者一体形成第一通道1313、第二通道1314，能够有效利用缸体131的空间，更便于生产、简化组装；相应油腔内的油液能够顺畅、直接地进入相应的通道，使油液的流动更顺畅。

发动机运行时发动机连杆10的工作过程如下：在高负荷工况下，需要调低发动机的压缩比时，控制第一通道1313、第一油腔1311a进油，第二油腔1311b、第二通道1314 出油，第一油腔1311a的油压大于第二油腔1311b的油压，在压差的作用向下液压滑块 132相对于缸体131移动，第二杆体12与第一杆体11彼此靠近，伸缩机构13变短，直至第一油腔1311a与第二油腔1311b内的油压平衡，使液压滑块132停止运动并保持住，此时发动机连杆10的总长度相较于调节前的初始长度减小，进而降低发动机的压缩比至目标压缩比。

在低负荷工况下，需要提高发动机的压缩比时，控制第一通道1313、第一油腔1311a 的出油，第二油腔1311b、第二通道1314进油，第一油腔1311a内的油压小于第二油腔1311b内的油压，第一杆体11与第二杆体12彼此远离，直到第一油腔1311a与第二油腔1311b内的油压平衡，使液压滑块132停止运动并保持，此时的发动机连杆10的总长度相较于调节前的初始长度增加，进而提高发动机的压缩比至目标压缩比。

在一些具体示例中，参见图2所示，第一通道1313的一端贯穿缸体131的内壁以与第一油腔1311a连通，第一通道1313的另一端贯穿缸体131的朝向第二杆体12的端部，第二通道1314的一端贯穿缸体131的内壁以与第二油腔1311b连通，第二通道1314的另一端贯穿缸体131的朝向第二杆体12的端部。

换言之，第一通道1313与缸体131内壁相交处、第二通道1314与缸体131内壁的相交处均形成有油口，进油时，油液进入通道后经油口进入相应的油腔内，出油时，油腔内的油液经油口排出到相应的通道内。

在图2所示的具体示例中，第一通道1313与第二通道1314在缸体131的径向相对设置。这样，在调高或者调低压缩比状态时，液压油都是从缸体131内部的相对位置流进或者流出，有效的平衡了液压滑块132的滑块部的受力。

在一些实施例中，第二杆体12的第一端121具有环形的安装孔1211，安装孔1211用于与曲轴连接，第二杆体12内设有与第一通道1313连通的第三通道123、与第二通道1314连通的第四通道124，第三通道123、第四通道124延伸到贯穿安装孔1211。

如图2所示，第一油腔1311a进油、第二油腔1311b出油时，油泵或者油箱(图中未示出)内的油液经第三通道123进入第一通道1313，之后进入到第一油腔1311a内，第二油腔1311b内的油液经第二通道1314排出、最终进入到第四通道124内，经第四通道124通过安装孔1211内的油槽或者外置的液压管路回流到发动机或整车的液路系统内。

由此，在第二杆体12内部设置通道并使通道与安装孔1211连通，降低了发动机连杆10的复杂程度，使第二杆体12在运动的过程中更平顺。

在一些示例中，缸体131包括主壳体1315以及缸盖1316，缸盖1316罩扣在主壳体1315上，容纳腔室1311由主壳体1315与缸盖1316共同限定出，主壳体1315与第二杆体12固定连接或者一体成型。

具体而言，如图3所示，缸体131的主壳体1315和缸盖1316可以是金属制品通过采用缸盖1316和主壳体1315组装的形式，使液压滑块132的安装更便捷，而且当液压滑块132长期工作出现磨损时，更方便维修更换。

在一些实施例中，液压滑块132具有与滑动部1321连接的杆部1322，杆部1322经缸盖1316的通孔伸出容纳腔室1311外并且与第一杆体11的端部螺接。具体地，杆部 1322的侧壁1312可以形成有外螺纹，第一杆体11的端部设置有螺纹孔，由此实现液压滑块132与第一杆体11的可拆卸连接。

这样，液压滑块132的杆部1322在滑动部1321的带动下，驱动与之固定连接的第一杆部1322运动。

可选地，伸缩机构13还可以包括多个密封件，缸盖1316与主壳体1315的连接处、通孔的内壁都设有密封件。换言之，密封件可以是密封圈，密封圈设置在缸盖1316与主壳体1315的彼此相对贴合处，密封圈还可以设置在缸盖1316的通孔的内壁，即液压滑块132的杆部1322与缸盖1316之间。

这样，在缸盖1316与主壳体1315的连接处设置密封圈，能够对容纳腔室1311形成密封，避免第一油腔1311a、第二油腔1311b出现油液泄漏，在缸盖1316的通孔内设置密封件，能够在杆部1322与缸盖1316的接触处对第一油腔1311a形成密封。综上，能够防止缸体131内液压油的泄漏，提高缸体131内部的密封性。

根据本实用新型第二方面实施例的发动机包括主机体、上述实施例的发动机连杆10、曲轴(图中未示出)，该主机体具有多个气缸，每个气缸均具有活塞20，活塞20 通过销轴30与发动机连杆10的第一杆体11连接，参见图1所示。发动机的主机体具有多个气缸，每个气缸中都有通过销轴30与发动机第一杆体11连接的活塞20，曲轴与发动机连杆10的第二杆体12连接。

当发动机运行在高负荷工况下时，为降低发动机的爆震倾向，需使用相对较低的压缩比。此时，通过与第一油腔1311a连接的第一通道1313，往第一油腔1311a中供油，提高第一油腔1311a液压油压力，同时通过与第二油腔1311b连接的第二通道1314，对第二油腔1311b中的液压油进行回流，减小第二油腔1311b液压油压力。液压滑块132 在第一油腔1311a、第二油腔1311b液压油压力的压力差下作用靠近第二杆体12移动，使发动机连杆10的总长度变短，发动机压缩比降低，待液压滑块132移动到目标位置时，即发动机压缩比调整到目标压缩比时，通过与第一油腔1311a、第二油腔1311b连接的第一通道1313和第二通道1314控制第一油腔1311a、第二油腔1311b中的液压油压力一致，使其达到平衡状态。此时，液压滑块132可稳定在目标位置，从而可使发动机在目标压缩比下稳定地工作。

当发动机运行在低负荷工况下时，为提高发动机的热效率，降低发动机的油耗，需使用相对较高的压缩比。此时，通过第一油腔1311a连接的第一通道1313回收第一油腔1311a的液压油，减小第一油腔1311a液压油压力，同时第二油腔1311b连接的第二通道1314向第二油腔1311b内供油，提高第二油腔1311b液压油压力。液压滑块132 在第一油腔1311a、第二油腔1311b液压油的压力差作用下远离第一杆体11移动，使发动机连杆10的总长度变长，发动机压缩比提高，待液压滑块132移动到目标位置时，即发动机压缩比调整到目标压缩比时，通过对第一油腔1311a、第二油腔1311b连接第一通道1313、第二通道1314控制第一油腔1311a、第二油腔1311b中的液压油压力一致，使其达到平衡状态，此时，液压滑块132可稳定在目标位置，从而可使发动机在目标压缩比下稳定地工作。

本实用新型实施例的发动机可根据发动机的运行工况调整连杆长度，从而对发动机压缩比进行实时调整，既满足了发动机高负荷工况下降低爆震倾向的需求，又能提高发动机低负荷下热效率、降低油耗。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种发动机连杆，其特征在于，包括：

第一杆体，所述第一杆体的第一端用于与发动机的活塞连接；

第二杆体，所述第二杆体的第一端用于与发动机的曲轴连接；

伸缩机构，所述第一杆体的第二端与所述第二杆体的第二端通过伸缩机构连接，所述伸缩机构包括：

缸体，所述缸体连接在所述第二杆体的第二端，所述缸体内设有容纳腔室；以及

液压滑块，所述液压滑块的一端与所述第一杆体的第二端固定连接，所述液压滑块的另一端伸入所述容纳腔室内，所述液压滑块具有与所述缸体的侧壁滑动配合的滑动部，所述容纳腔室具有被所述滑动部分隔开的两个油腔，所述液压滑块在两个所述油腔的压差作用下滑动。

2.根据权利要求1所述的发动机连杆，其特征在于，两个所述油腔中靠近所述第一杆体的为第一油腔、靠近所述第二杆体的为第二油腔，所述缸体具有与第一油腔连通的第一通道、与所述第二油腔连通的第二通道。

3.根据权利要求2所述的发动机连杆，其特征在于，所述第一通道、所述第二通道形成在所述缸体的侧壁中。

4.根据权利要求3所述的发动机连杆，其特征在于，所述第一通道的一端贯穿所述缸体的内壁以与第一油腔连通，所述第一通道的另一端贯穿所述缸体的朝向所述第二杆体的端部，所述第二通道的一端贯穿所述缸体的内壁以与第二油腔连通，所述第二通道的另一端贯穿所述缸体的朝向所述第二杆体的端部。

5.根据权利要求3所述的发动机连杆，其特征在于，所述第一通道与所述第二通道在所述缸体的径向相对设置。

6.根据权利要求2所述的发动机连杆，其特征在于，所述第二杆体的第一端具有环形的安装孔，所述安装孔用于与曲轴连接，所述第二杆体内设有与第一通道连通的第三通道、与所述第二通道连通的第四通道，所述第三通道、第四通道延伸到贯穿所述安装孔。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的发动机连杆，其特征在于，所述缸体包括主壳体以及缸盖，所述缸盖罩扣在所述主壳体上，所述容纳腔室由所述主壳体与所述缸盖共同限定出，所述主壳体与所述第二杆体固定连接或者一体成型。

8.根据权利要求7所述的发动机连杆，其特征在于，所述液压滑块具有与所述滑动部连接的杆部，所述杆部经所述缸盖的通孔伸出所述容纳腔室外并且与所述第一杆体的端部螺接。

9.根据权利要求8所述的发动机连杆，其特征在于，所述伸缩机构还包括多个密封件，所述缸盖与所述主壳体的连接处、所述通孔的内壁都设有密封件。

10.一种发动机，其特征在于，包括：

主机体，所述主机体具有多个气缸，每个所述气缸均具有活塞；

如权利要求1-9中任一项所述的发动机连杆，所述活塞通过销轴与所述发动机连杆的第一杆体连接；

曲轴，所述曲轴与所述发动机连杆的第二杆体连接。

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