CN220505186U - 活塞连杆机构及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种活塞连杆机构及发动机，涉及发动机技术领域，用于解决发动机的压缩比不可变动的技术问题，该活塞连杆机构包括连杆和驱动件；连杆包括杆体以及设置在杆体上的第一连接孔、第二连接孔、安装腔和油道；第一连接孔和第二连接孔间隔且相对设置，第一连接孔内穿设有活塞销，活塞销与活塞连接；第二连接孔用于容置曲轴，曲轴转动连接在第二连接孔；安装腔与第一连接孔连通，油道与安装腔连通；驱动件滑设在安装腔内，并与活塞销连接；驱动件根据油道的压力，选择性地驱动活塞销在第一连接孔内转动。本实用新型能够改变活塞在发动机的气缸内的相对位置，便于根据实际情况改变发动机的压缩比，实现发动机的最优性能与经济效益。

Description

活塞连杆机构及发动机

技术领域

本实用新型实施例涉及发动机技术领域，尤其涉及一种活塞连杆机构及发动机。

背景技术

压缩比是指发动机混合气体被压缩的程度，通常采用活塞在上止点时燃烧室容积(或者，气缸容积)与活塞在下止点时燃烧室容积的比值来表示，与发动机性能存在很大的关联。而压缩比的选择应视发动机的工况而定，在小负荷下进气量少，应采用较高的压缩比使混合气得到充分的压缩；在高负荷下进气量大且缸内温度较高，为了避免发动机爆震，应采用较小的压缩比。

但是，相关技术中压缩比通常是不可变动的，无法同时适应上述两种状态，进而无法实现发动机的最优性能与经济效益。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供一种活塞连杆机构及发动机，能够实现压缩比的可变性，进而实现发动机的最优性能与经济性。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本实用新型实施例的第一方面提供一种活塞连杆机构，用于与活塞连接，所述机构包括：连杆和驱动件；所述连杆包括杆体以及设置在所述杆体上的第一连接孔、第二连接孔、安装腔和油道；

所述第一连接孔和第二连接孔间隔且相对设置，所述第一连接孔内穿设有活塞销，所述活塞销与所述活塞连接；所述第二连接孔用于容置曲轴，所述曲轴转动连接在所述第二连接孔；所述安装腔与所述第一连接孔连通，所述油道与所述安装腔连通；

所述驱动件滑设在所述安装腔内，并与所述活塞销连接；所述驱动件根据所述油道的压力，选择性地驱动所述活塞销在所述第一连接孔内转动。

在一种可能的实现方式中，所述油道上设置有电磁阀，所述电磁阀用于与发动机的控制器连接；

所述发动机的控制器用于控制所述电磁阀的开启或者关闭。

在一种可能的实现方式中，所述机构还包括连杆衬套，所述连杆衬套设置在所述第一连接孔内，且套设在所述活塞销上；

所述驱动件通过连接销与所述连杆衬套连接。

在一种可能的实现方式中，所述安装腔内设置有弹性件，所述弹性件位于所述驱动件的一侧，并与所述驱动件连接。

在一种可能的实现方式中，所述安装腔沿垂直于所述活塞销的方向贯穿所述杆体；

所述安装腔还设置有封堵件，所述封堵件位于所述驱动件背离所述弹性件的一侧，并封堵在所述安装腔的开口处。

在一种可能的实现方式中，所述弹性件包括弹簧。

在一种可能的实现方式中，所述连杆还包括第一连接头和第二连接头，所述第一连接头和所述第二连接头分别设置在所述杆体的两端；

所述第一连接孔设置在所述第一连接头上，所述第二连接孔设置在所述第二连接头上，且所述第一连接孔的孔径小于所述第二连接孔的孔径。

在一种可能的实现方式中，所述机构还包括连杆瓦，所述连杆瓦设置在所述第二连接孔内，并套设在所述曲轴上。

在一种可能的实现方式中，所述油道背离所述第一连接孔的一端与所述第二连接孔连通。

本实用新型实施例的第二方面提供一种发动机，包括气缸、活塞以及第一方面所述的活塞连杆机构；

所述活塞设置在所述气缸内，所述活塞连杆机构与所述活塞连接包括所述的活塞连杆机构。

本实用新型实施例提供的活塞连杆机构及发动机中，当油道的压力增大时，可以推动驱动件在安装腔内左右移动，且驱动件与活塞销固定连接，进而驱动件可以带动活塞销在第一连接孔内转动，从而改变活塞在发动机的气缸内的相对位置，便于根据实际情况改变发动机的压缩比，实现发动机的最优性能与经济效益。

除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的活塞连杆机构及发动机所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的发动机的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的发动机的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的活塞连杆结构的示意图；

图4为图1中A区域的放大示意图。

附图标记说明：

100：活塞连杆机构；

110：连杆；

111：第一连接孔；

112：第二连接孔；

113：安装腔；

114：油道；

115：杆体；

116：第一连接头；

117：第二连接头；

120：连杆瓦；

130：连杆衬套；

140：驱动件；

150：连接销；

160：电磁阀；

170：弹性件；

180：封堵件；

200：活塞；

400：曲轴；

500：活塞销；

600：活塞销挡圈。

具体实施方式

正如背景技术所述，相关技术中的压缩比为定值的问题。经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，发动机受到机械结构的限制，压缩比无法随工控变化，通常取介于最大值的压缩比和最小值的压缩比之间的数据作为压缩比。但是，此压缩比并非最为理想的数值，无法实现发动机的最优性能与经济效益。

针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种活塞连杆机构及发动机中，当油道的压力增大时，可以推动驱动件在安装腔内左右移动，且驱动件与活塞销固定连接，进而驱动件可以带动活塞销在第一连接孔内转动，从而改变活塞在发动机的气缸内的相对位置，便于根据实际情况改变发动机的压缩比，实现发动机的最优性能与经济效益。

为了使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

请参考附图1至附图4，本实用新型实施例提供一种发动机。发动机可以为汽油发动机，也可以为柴油发动机。该发动机通常包括机体、活塞200、活塞连杆机构100以及曲轴400。机体上设有气缸(图中未示出)，活塞200安装在气缸内并且可在气缸内做往复运动。活塞连杆机构100的一端与活塞200可转动连接，另一端与曲轴400可转动连接，从而可以将活塞200的往复运动转化为曲轴400的转动，进而使发动机对外输出动力。

请参考附图1，其中，活塞连杆机构100包括连杆110。连杆110包括杆体115，杆体115在承受交变载荷的周期性作用，因此，杆体115通常采用中碳钢或者中碳合金制成，以保证杆体115具有足够的刚度和强度。

请参考附图1和附图3，杆体115上设置有第一连接孔111、第二连接孔112、安装腔113和油道114。第一连接孔111和第二连接孔112间隔且相对设置在杆体115上。作为一个示例，第一连接孔111设置在杆体115的一端，第二连接孔112设置在杆体115的另一端。

第一连接孔111内穿设有活塞销500，活塞销500与活塞200连接。示例性地，活塞200具有相对设置的活塞销孔。将连杆110具有第一连接孔111的一端插入活塞的腔体中，之后，利用活塞销500依次穿过活塞销孔和第一连接孔111，以实现活塞200与活塞连杆机构100之间的连接。需要理解的是，活塞销500与活塞销孔之间可以设置活塞销挡圈600，利用活塞销挡圈600对活塞销500进行固定，以防止活塞销500沿其轴向发生窜动，提高了活塞销500与活塞200之间的连接稳固性。

第二连接孔112用于与曲轴400转动连接，示例性地，活塞连杆机构100还包括连杆瓦120，连杆瓦120设置在第二连接孔112内，并套设在曲轴400上。连杆瓦120可以为一体结构，也可以为分体结构。

连杆瓦120采用耐磨材质制成，能够降低曲轴400和连杆110的磨损，提高了曲轴400和连杆110的使用寿命。

安装腔113设置在杆体115内，并靠近第一连接孔111的位置。其中安装腔113与第一连接孔111连通。

油道114也设置在杆体115内，并与安装腔113连通，用于向安装腔113提供油，以改变安装腔113内的压力。油道114可以沿着杆体115的长度方向延伸，且油道114背离第一连接孔111的一端与第二连接孔112连通。当油道114还与机体的润滑油道连通时，润滑油可以油道114分别进入暴露在第一连接孔111内的润滑油道，和暴露在第二连接孔112内的润滑油道，进而对连杆衬套130和连杆瓦120进行润滑，降低对连杆衬套和连杆瓦120的磨损，提高连杆衬套130和连杆瓦120的使用寿命。

驱动件140滑设在安装腔113内，并与活塞销500连接。其中驱动件140与活塞销500可以为直接连接，也可以为间接连接。作为一个示例，机构还包括连杆衬套130，连杆衬套130设置在第一连接孔111内，且套设在活塞销500上。通过连杆衬套130可以减小活塞销500与连杆110之间的摩擦力，降低活塞销500和连杆110之间的磨损，提高了两者的使用寿命。

作为一示例，连杆衬套130的厚度不同。沿活塞销500的圆周方向，连杆衬套130的厚度呈降低后增加的趋势。如此设置，可以使得连杆衬套130呈现偏心结构，方便后续改变活塞200在气缸内的相对位置。此外，当发动机工作温度升高时，连杆衬套130可以适用高压情况下活塞销的变形，保证第一连接孔111与活塞销500进行有效的配合，从而进一步保证了发动机能够高效可靠的运行。

其中，连杆衬套130与安装腔113相对的位置的厚度最大，如此设置，可以在连杆衬套130上开设安装孔，安装孔与安装腔113相对设置，安装孔也可以容纳部分的驱动件140，防止过度降低杆体115的结构强度。

驱动件140通过连接销150与连杆衬套130连接。其中，驱动件140可以包括驱动活塞。驱动件140根据油道114的压力，选择性地驱动活塞销500在第一连接孔111内转动，进而将活塞销500的转动转化为活塞200沿垂直于活塞销500的轴向的上下移动。如此设置，可以改变活塞200在发动机的气缸内的相对位置，便于根据实际情况改变发动机的压缩比，实现发动机的最优性能与经济效益。

在本实施例中，安装腔113内压力的大小，或者，何时开启油道114，可以通过电磁阀160控制。示例性地，油道114上设置有电磁阀160，电磁阀160用于与发动机的控制器电性连接。发动机的控制器用于控制电磁阀160的开启或关闭，或者是，能够控制电磁阀160的开启程度的大小，合理地调节油道114内油量的大小，进而合理地调整安装腔113内的压力大小。

在一种可能的实施方式中，安装腔113内设置有弹性件170，弹性件170位于驱动件140的一侧，并与驱动件140连接。在关闭油道114不需要改变压缩比时，可以依靠弹性件170的弹性恢复力，带动驱动件140移动，进而将活塞200带动至原本的位置处。其中，弹性件170包括弹簧。

安装腔113沿垂直于活塞销500的方向贯穿杆体115，使得安装腔113为一端开口的结构。需要说明的是，本实施例中垂直于活塞销500的方向可以为附图1中X方向。

安装腔113还设置有封堵件180，封堵件180位于驱动件140背离弹性件170的一侧，并封堵在安装腔113的开口处，以保证安装腔113的密封性，为驱动件140的精准运动提供保障。需要说明的是，封堵件180可以完全在安装腔113内，也可以在部分在安装腔113内，部分位于安装腔113外部。

在一种可能的方式中，连杆110还包括第一连接头116和第二连接头117，第一连接头116和第二连接头117分别设置在杆体115的两端；其中，第一连接头116和第二连接头117与杆体115可以为一体件。例如，通过铸造一体成型，可以提高连杆110的结构强度。

第一连接孔111设置在第一连接头116上，第二连接孔112设置在第二连接头117上，且第一连接孔111的孔径小于第二连接孔112的孔径。如此设置，可以方便第一连接孔111与活塞销500的配合使用，第二连接孔112与连杆瓦120的配合使用。

第二连接头117可以为整体结构，也可以分体结构。示例性地，第二连接头117为分体结构，被分开的部分称之为连杆盖，第二连接孔112的部分设置在第二连接头117与杆体115相连的部分，第二连接孔112的另外部分设置在连杆盖上。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

一般而言，应当至少部分地由语境下的使用来理解术语。例如，至少部分地根据语境，文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数的意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数的意义的特征、结构或特性的组合。类似地，至少部分地根据语境，还可以将诸如“一”或“所述”的术语理解为传达单数用法或者传达复数用法。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本申请中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种活塞连杆机构，用于与活塞连接，其特征在于，所述机构包括：连杆和驱动件；所述连杆包括杆体以及设置在所述杆体上的第一连接孔、第二连接孔、安装腔和油道；

所述第一连接孔和第二连接孔间隔且相对设置，所述第一连接孔内穿设有活塞销，所述活塞销与所述活塞连接；所述第二连接孔用于容置曲轴，所述曲轴转动连接在所述第二连接孔；所述安装腔与所述第一连接孔连通，所述油道与所述安装腔连通；所述活塞具有相对设置的活塞销孔，所述活塞销与活塞销孔之间设置活塞销挡圈；

所述驱动件滑设在所述安装腔内，并与所述活塞销连接；所述驱动件根据所述油道的压力，选择性地驱动所述活塞销在所述第一连接孔内转动；所述机构还包括连杆衬套，所述连杆衬套设置在所述第一连接孔内，且套设在所述活塞销上；所述连杆衬套的厚度沿活塞销的圆周方向降低后增加；其中，连杆衬套与安装腔相对位置厚度最大；

所述驱动件通过连接销与所述连杆衬套连接。

2.根据权利要求1所述的活塞连杆机构，其特征在于，所述油道上设置有电磁阀，所述电磁阀用于与发动机的控制器连接；

所述发动机的控制器用于控制所述电磁阀的开启或者关闭。

3.根据权利要求2所述的活塞连杆机构，其特征在于，所述安装腔内设置有弹性件，所述弹性件位于所述驱动件的一侧，并与所述驱动件连接。

4.根据权利要求3所述的活塞连杆机构，其特征在于，所述安装腔沿垂直于所述活塞销的方向贯穿所述杆体；

所述安装腔还设置有封堵件，所述封堵件位于所述驱动件背离所述弹性件的一侧，并封堵在所述安装腔的开口处。

5.根据权利要求3所述的活塞连杆机构，其特征在于，所述弹性件包括弹簧。

6.根据权利要求1或2所述的活塞连杆机构，其特征在于，所述连杆还包括第一连接头和第二连接头，所述第一连接头和所述第二连接头分别设置在所述杆体的两端；

所述第一连接孔设置在所述第一连接头上，所述第二连接孔设置在所述第二连接头上，且所述第一连接孔的孔径小于所述第二连接孔的孔径。

7.根据权利要求1或2所述的活塞连杆机构，其特征在于，所述机构还包括连杆瓦，所述连杆瓦设置在所述第二连接孔内，并套设在所述曲轴上。

8.根据权利要求1或2所述的活塞连杆机构，其特征在于，所述油道背离所述第一连接孔的一端与所述第二连接孔连通。

9.一种发动机，其特征在于，包括气缸、活塞以及权利要求1-8任一项所述的活塞连杆机构；

所述活塞设置在所述气缸内，所述活塞连杆机构与所述活塞连接。