RU2626613C2 - Ice with variable compression ratio - Google Patents
Ice with variable compression ratio Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626613C2 RU2626613C2 RU2015137401A RU2015137401A RU2626613C2 RU 2626613 C2 RU2626613 C2 RU 2626613C2 RU 2015137401 A RU2015137401 A RU 2015137401A RU 2015137401 A RU2015137401 A RU 2015137401A RU 2626613 C2 RU2626613 C2 RU 2626613C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- cylinder part
- consoles
- bearings
- crankcase
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D15/00—Varying compression ratio
- F02D15/04—Varying compression ratio by alteration of volume of compression space without changing piston stroke
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
- F02B75/047—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of variable crankshaft position
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к автомобильной технике, в частности к двигателю внутреннего сгорания с изменяемой степенью сжатия.The invention relates to automotive equipment, in particular to an internal combustion engine with a variable compression ratio.
На современном рынке двигателей внутреннего сгорания существует потребность в устройствах для изменения степени сжатия двигателя, что позволяет контролировать детонацию при сгорании топлива в цилиндрах двигателя.In the modern market of internal combustion engines, there is a need for devices for changing the degree of compression of the engine, which allows you to control detonation during fuel combustion in the engine cylinders.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Известно устройство изменения степени сжатия двигателя (Патентный документ Германии №19926133 А1, F02B 75/04, 14.12.2000), в котором за счет установки коренных подшипников коленчатого вала во вращающихся эксцентриковых обоймах обеспечивается смещение коленчатого вала и, как следствие, перемещение шатуна и поршня в вертикальной плоскости цилиндра двигателя с возможностью изменения объема камеры сгорания цилиндра двигателя.A device for changing the degree of compression of the engine is known (German Patent Document No. 19926133 A1, F02B 75/04, 12/14/2000), in which, by installing the crankshaft main bearings in the rotating eccentric cages, the crankshaft is shifted and, as a result, the connecting rod and piston are moved in the vertical plane of the engine cylinder with the ability to change the volume of the combustion chamber of the engine cylinder.
Указанное устройство имеет сложную конструкцию и не позволяет надежно изменять степень сжатия двигателя.The specified device has a complex structure and does not allow to reliably change the compression ratio of the engine.
Наиболее близким к предложенному является устройство для регулирования объема камеры сгорания и компрессии в камере сгорания поршневого двигателя (RU 2322597С2, F02B 75/04, 14.12.2000).Closest to the proposed is a device for controlling the volume of the combustion chamber and compression in the combustion chamber of a piston engine (RU 2322597С2, F02B 75/04, 12/14/2000).
В указанном устройстве цилиндровая часть установлена с возможностью смещения по отношению к картерной части вдоль общей плоскости скольжения между цилиндровой частью и картерной частью, с помощью механизма перемещения. Между цилиндровой частью и картерной частью установлено уплотнение.In the specified device, the cylinder part is installed with the possibility of displacement with respect to the crankcase along the common sliding plane between the cylinder part and the crankcase, using the movement mechanism. A seal is installed between the cylinder part and the crankcase part.
Однако указанное устройство также имеет сложную конструкцию и не позволяет надежно изменять степень сжатия двигателя.However, this device also has a complex structure and does not allow to reliably change the compression ratio of the engine.
Задачей изобретения является улучшение функционально-эксплуатационных характеристик двигателя за счет упрощения конструкции устройства изменения степени сжатия путем изменения кинематики кривошипно-шатунного механизма двигателя.The objective of the invention is to improve the functional and operational characteristics of the engine by simplifying the design of the device changes the degree of compression by changing the kinematics of the crank mechanism of the engine.
Другой задачей изобретения является повышение надежности изменения степени сжатия двигателя.Another object of the invention is to increase the reliability of changing the degree of compression of the engine.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Поставленная задача решается тем, что двигатель внутреннего сгорания с изменяемой степенью сжатия, содержит верхнюю - цилиндровую, и нижнюю - картерную части, подвижно соединенные между собой и связанные механизмом перемещения, между верхней и нижней частями двигателя установлен уплотнитель, картерная часть впереди и сзади снабжена жестко закрепленными и выступающими вверх консолями с отверстиями и установленными в отверстиях подшипниками, цилиндровая часть спереди и сзади снабжена валами, жестко закрепленными горизонтально и эксцентрично относительно продольной оси цилиндровой части и входящими в отверстия с подшипниками консолей картерной части, причем цилиндровая часть установлена с возможностью отклонения от вертикального положения по круговой траектории с помощью механизма перемещения.The problem is solved in that the internal combustion engine with a variable compression ratio, contains the upper - cylinder, and lower - crankcase parts, movably interconnected and connected by a movement mechanism, a sealant is installed between the upper and lower parts of the engine, the crankcase part is rigidly equipped fixed and protruding upwards consoles with holes and bearings mounted in the holes, the cylinder part is equipped with shafts in the front and rear, rigidly fixed horizontally and an eccentric ary relative to the longitudinal axis of the cylinder part and outside the opening with bearings consoles crankcase part, wherein the cylinder portion is mounted with the possibility of deviation from the vertical position on a circular trajectory by moving mechanism.
Предпочтительно, подшипники консолей могут быть выполнены роликовыми.Preferably, the bearings of the arms can be made roller.
Указанное выполнение устройства позволяет улучшить функционально - эксплуатационные характеристики двигателя за счет упрощения конструкции устройства, изменения степени сжатия путем изменения кинематики кривошипно-шатунного механизма двигателя.The specified implementation of the device allows to improve the functional and operational characteristics of the engine by simplifying the design of the device, changing the degree of compression by changing the kinematics of the crank mechanism of the engine.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фиг. 1 показана принципиальная схема (общий вид) предложенного двигателя внутреннего сгорания с изменяемой степенью сжатия;In FIG. 1 shows a schematic diagram (general view) of the proposed internal combustion engine with a variable compression ratio;
на фиг. 2 иллюстрируется двигатель в разрезе;in FIG. 2 illustrates a cutaway engine;
на фиг. 3 иллюстрируется двигатель в разрезе при отклонении цилиндровой части от вертикального положения;in FIG. 3 illustrates a cross-sectional engine when the cylinder part deviates from a vertical position;
на фиг. 4 иллюстрируется механизм изменения угла наклона цилиндровой части.in FIG. 4 illustrates the mechanism for changing the angle of inclination of the cylinder part.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯMODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Как показано на Фиг. 1, блок двигателя внутреннего сгорания с изменяемой степенью сжатия разделен на две части, верхнюю - цилиндровую часть 1, и нижнюю - картерную часть 2. Между верхней и нижней частями установлена манжета или другой уплотнитель 3, препятствующий утечке смазывающих жидкостей из двигателя.As shown in FIG. 1, the variable-compression internal combustion engine block is divided into two parts, the upper part is the
Картерная часть 2 двигателя закреплена на автомобиле и снабжена консолями 4, а цилиндровая часть 1 остается подвижной и отклоняется на подшипниках 5 по круговой траектории вокруг валов 6 вдоль оси поворота 7, находящейся параллельно продольным осям верхней 1 и нижней 2 частей двигателя. Подшипники 5 находятся в выступающих консолях 4, находящихся спереди и сзади картерной части 2.The
Как показано на Фиг. 2, в цилиндровой части 1 блока двигателя установлены поршни 8 и головка блока с газораспределительным механизмом (на чертеже не показаны). В картерной части 2 находятся коленчатый вал 9 и шатуны 10.As shown in FIG. 2, in the
Продольная ось 11 верхней части 1 двигателя проходит через центр поршневых пальцев 12 в момент нахождения поршней в верхней мертвой точке, а продольная ось 13 нижней части 2 проходит через центр 14 коленчатого вала 9.The
Как показано на Фиг. 3, при увеличении нагрузки производится изменение кинематики кривошипно-шатунного механизма и степени сжатия в цилиндрах, что происходит путем отклонения верхней части 1 на подшипниках 5 по круговой траектории, по ходу вращения двигателя.As shown in FIG. 3, with an increase in load, the kinematics of the crank mechanism and the compression ratio in the cylinders are changed, which occurs by deflecting the
При повороте происходит угловое смещение вертикальной оси 15 верхней части 1 относительно вертикальной оси 16 нижней части 2, что приводит к смещению траектории хода поршней 8 в сторону от вертикальной траектории и к изменению величины угла наклона 17, а следовательно, меняется передача рабочего усилия от поршня 8 к коленчатому валу 9. Таким образом, происходит изменение кинематики кривошипно-шатунного механизма. Кроме этого, вследствие того, что ось поворота 7 верхней части 1 не совпадает с продольной осью 11 верхней части 1, а находится на заданном расстоянии, образуется воображаемый рычаг «N», с помощью которого при отклонении верхней части 1 двигателя происходит подъем поршневой части 1 и увеличение фактического расстояния между верхней 1 и нижней 2 частями двигателя, а соответственно, увеличивается объем камеры сгорания и уменьшается степень сжатияWhen turning, there is an angular displacement of the
Как показано на Фиг. 4, изменение угла поворота верхней части 1 двигателя осуществляется при помощи эксцентрикового вала 18 и передающих рычажков 19. Вал 18 установлен на нижней части 2 двигателя и вращается на подшипниках, а на эксцентриковых шейках 20 вала установлены передающие рычажки 19, которые, в свою очередь, соединены при помощи проушин 21 и пальцев 22 с верхней частью 1 двигателя. На одном конце вала 18 установлен зубчатый сектор 23, который вращается электродвигателем 24.As shown in FIG. 4, the rotation angle of the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В данном двигателе на малых и частичных нагрузках вертикальные оси верхней 1 и нижней 2 частей двигателя совмещены, а поршни 8 движутся по вертикальной траектории, и двигатель имеет кинематику стандартного двигателя внутреннего сгорания. При увеличении нагрузки производится изменение кинематики кривошипно-шатунного механизма и степени сжатия в цилиндрах, что происходит путем отклонения верхней части 1 на подшипниках 5 по круговой траектории, по ходу вращения двигателя.In this engine, at small and partial loads, the vertical axes of the upper 1 and lower 2 parts of the engine are combined, and the
При повороте происходит угловое смещение вертикальных осей верхней 1 и нижней частей 2 относительно друг друга, что приводит к смещению траектории хода поршней 8 в сторону от вертикальной траектории, а следовательно, к изменению углов передачи рабочего усилия от поршня 8 к коленчатому валу 9. Таким образом, происходит изменение кинематики кривошипно-шатунного механизма. Кроме этого, вследствие того, что ось поворота 7 не совпадает с продольной осью 11 верхней части 1, а находится на заданном расстоянии, образуется рычаг «N», с помощью которого при отклонении верхней части 1 двигателя происходит увеличение фактического расстояния между верхней 1 и нижней 2 частями двигателя, а соответственно, увеличивается объем камеры сгорания и уменьшается степень сжатия. Ось поворота 7 верхней части 1 двигателя задается на стадии проектирования и конструирования, и остается неизменной во время эксплуатации двигателя. Чем больше нагрузка, тем больше угол поворота верхней части 1 и больше изменения кинематики и степени сжатия. При снижении нагрузки происходит возврат к исходному положению. Исходя из этого, прослеживается линейная зависимость изменения кинематики и степени сжатия от величины угла поворота верхней части 1 двигателя, а также от места нахождения оси поворота 7 и величины разнесения между ней и продольной осью верхней части 11 двигателя (величины рычага). Таким образом, расположение оси вращения 7 верхней части 1 двигателя напрямую влияет на параметры изменения кинематики двигателя и степени сжатия в цилиндрах.When turning, there is an angular displacement of the vertical axes of the upper 1 and
Изменение угла поворота верхней части 1 двигателя осуществляется при помощи эксцентрикового вала 18 и передающих рычажков 19. Вал 18 установлен на нижней части 2 двигателя и вращается на подшипниках, а на эксцентриковых шейках 20 вала установлены передающие рычажки 19, которые в свою очередь, соединены при помощи проушин 21 и пальцев 22 с верхней частью 1 двигателя. На одном конце вала 18 установлен зубчатый сектор 23, который вращается электродвигателем 24. Команды на электродвигатель подает блок управления двигателем, исходя из условий и параметров работы двигателя. Таким образом, вал 18 вращается и с помощью рычажков 19 отклоняет в одну или другую сторону верхнюю часть 1 двигателя.The angle of rotation of the
В конструкции данного двигателя, при совмещении оси поворота 7 верхней части 1 двигателя с продольной осью 11 верхней части 1 двигателя, центр поршневых пальцев 12 в момент нахождения поршней 8 в верхней мертвой точке, будет изменяться только кинематика кривошипно-шатунного механизма. В этом случае степень сжатия меняться не будет, так как будет отсутствовать рычаг, увеличивающий расстояние между верхней 1 и нижней 2 частями двигателя.In the design of this engine, when the
Предложенная конструкция устройства двигателя позволяет улучшить функционально-эксплуатационные характеристики двигателя за счет упрощения конструкции устройства изменения степени сжатия путем изменения кинематики кривошипно-шатунного механизма двигателя. Кроме того, предложенное устройство позволяет повысить надежность изменения степени сжатия двигателя.The proposed design of the engine device allows you to improve the functional and operational characteristics of the engine by simplifying the design of the device changing the degree of compression by changing the kinematics of the crank mechanism of the engine. In addition, the proposed device can improve the reliability of changing the degree of compression of the engine.
Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что в настоящем изобретении возможны разнообразные модификации и изменения. Соответственно, предполагается, что настоящее изобретение охватывает указанные модификации и изменения, а также их эквиваленты, без отступления от сущности и объема изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.It will be apparent to one skilled in the art that various modifications and changes are possible in the present invention. Accordingly, it is intended that the present invention covers the modifications and variations as well as their equivalents without departing from the spirit and scope of the invention disclosed in the appended claims.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015137401A RU2626613C2 (en) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | Ice with variable compression ratio |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015137401A RU2626613C2 (en) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | Ice with variable compression ratio |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015137401A RU2015137401A (en) | 2017-03-06 |
RU2626613C2 true RU2626613C2 (en) | 2017-07-31 |
Family
ID=58454192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015137401A RU2626613C2 (en) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | Ice with variable compression ratio |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2626613C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2089989A (en) * | 1933-07-24 | 1937-08-17 | Wilford | Internal combustion engine |
DE3542629A1 (en) * | 1985-12-03 | 1987-06-04 | Martin Schmidt | Internal combustion engine with variable combustion chamber volume and valve opening stroke |
DE4120822A1 (en) * | 1991-06-24 | 1993-01-07 | Martin Schmidt | Engine crankshaft misalignment control support - has hydraulic thruster coupled by levers to cylinder block and crankcase |
RU2099561C1 (en) * | 1995-03-07 | 1997-12-20 | Анатолий Захарович Багерман | Device for operation of internal combustion engine |
WO2006112256A1 (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable compression ratio internal combustion engine |
RU2322597C2 (en) * | 1999-12-14 | 2008-04-20 | Барт ЮНССОН | Device to adjust volume and compression in combustion chamber of piston engine |
-
2015
- 2015-09-02 RU RU2015137401A patent/RU2626613C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2089989A (en) * | 1933-07-24 | 1937-08-17 | Wilford | Internal combustion engine |
DE3542629A1 (en) * | 1985-12-03 | 1987-06-04 | Martin Schmidt | Internal combustion engine with variable combustion chamber volume and valve opening stroke |
DE4120822A1 (en) * | 1991-06-24 | 1993-01-07 | Martin Schmidt | Engine crankshaft misalignment control support - has hydraulic thruster coupled by levers to cylinder block and crankcase |
RU2099561C1 (en) * | 1995-03-07 | 1997-12-20 | Анатолий Захарович Багерман | Device for operation of internal combustion engine |
RU2322597C2 (en) * | 1999-12-14 | 2008-04-20 | Барт ЮНССОН | Device to adjust volume and compression in combustion chamber of piston engine |
WO2006112256A1 (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable compression ratio internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015137401A (en) | 2017-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7455041B2 (en) | Reciprocating-piston internal combustion engine | |
KR101020826B1 (en) | Variable compression ratio apparatus | |
US9169774B2 (en) | Variable compression ratio engine that varies compression ratio | |
US7434550B2 (en) | Internal combustion engine | |
EP1496219A1 (en) | Variable compression ratio engine | |
US8733302B1 (en) | Variable compression ratio apparatus | |
US10001056B2 (en) | Internal combustion engine with variable compression ratio | |
RU2618149C1 (en) | Crank mechanism with piston and two rods for internal combustion engine | |
KR20140010512A (en) | Variable compression ratio apparatus | |
KR101747204B1 (en) | Variable valve timing mechanism and engine with variable valve timing mechanism | |
US4301695A (en) | Reciprocating piston machine | |
EP2852739B1 (en) | Piston-train guide apparatus and method | |
US7246552B2 (en) | Piston having asymmetrical pin bore slot placement | |
RU2626613C2 (en) | Ice with variable compression ratio | |
US6971342B1 (en) | Adjustable compression ratio apparatus | |
JP5459524B2 (en) | Internal combustion engine | |
KR102406127B1 (en) | Variable compression ratio engine | |
US10208662B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP7172536B2 (en) | variable compression ratio internal combustion engine | |
JP2019148207A (en) | Variable compression ratio mechanism | |
US9273605B2 (en) | Variable compression ratio engine | |
JP2012251536A (en) | Oil amount adjusting device of variable compression ratio internal combustion engine | |
KR101510324B1 (en) | variable compression ratio device | |
CA2981686C (en) | Internal combustion engine | |
US20180171930A1 (en) | Internal combustion engine with partial piston twisting |