內燃機中活塞可變壓縮比裝置的製作方法

2023-06-24 07:34:26

專利名稱：內燃機中活塞可變壓縮比裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於汽車技術領域，涉及一種內燃機，特別是一種內燃機中活塞可變壓縮 t匕O
背景技術：
內燃機，是一種動力機械，它是通過使燃料在機器內部燃燒，並將其放的熱能直接轉換為動力的熱力發動機。廣義上的內燃機不僅包括往復活塞式內燃機、旋轉活塞式發動機和自由活塞式發動機，也包括旋轉葉輪式的燃氣輪機、噴氣式發動機等，但通常所說的內燃機是指活塞式內燃機，活塞式內燃機以往復活塞式最為普遍。活塞式內燃機將燃料和空氣混合，在其氣缸內燃燒，釋放出的熱能使汽缸內產生高溫高壓的燃氣。燃氣膨脹推動活塞作功，再通過曲柄連杆機構或其他機構將機械功輸出，驅動從動機械工作。但是由於燃料在汽缸內的燃燒過程與燃料與空氣的壓縮比有直接聯繫，當活塞在汽缸內的行程不變時，處於氣缸內的燃料與空氣的壓縮比為固定值，使發動機的輸出為固定的功率，當在低載荷工況時，也輸出處於高載荷時輸出的功率，無疑增加了不必要的油耗。對於這種情況，人們已經意識到了這種不足，並進行過改進，如中國專利文獻資料公開提出的一種節能內燃機[申請號200520083693. 1 ；授權公告號CN2797653Y]，其中包括內活塞和安裝在內活塞上的連杆，內活塞和外活塞之間帶有膨脹腔，內活塞和外活塞之間帶有可調節內燃機壓縮比裝置。可調節內燃機壓縮比裝置由輸入油道和限壓機構構成， 限壓機構位於內活塞或外活塞的壁內，輸入油道位於內活塞的壁內，它將環形油道與膨脹腔相連通，環形油道為內活塞外表面與活塞銷內腔位置相對應處開的環形凹槽，輸入油道內有單向閥，限壓機構包括限壓腔及限壓腔內的限壓球、限壓彈簧和調節螺絲，限壓腔上部由通孔與膨脹腔相連，限壓腔下部由帶通孔的壓力調節螺栓封堵，限壓彈簧下緣支承在壓力調節螺栓上，限壓球由限壓彈簧支承並對限壓腔上部的通孔保壓封堵。但採用內外活塞的活動餘地，使活塞有不同的上止點，從而改變燃料和空氣的壓縮比，由於內外活塞的活動餘地不容易較為精確的調節；由於活塞採用內外活塞的方式，因此對內活塞、外活塞以及汽缸的同軸度要求較高，無疑增加了製造成本。

發明內容
本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種調節較為準確且製造成本相對較低的內燃機中活塞可變壓縮比裝置。本發明的目的可通過下列技術方案來實現一種內燃機中活塞可變壓縮比裝置， 包括一個箱體，所述的箱體內設有曲柄、中間槓桿、連接臂、連杆，所述中間槓桿一端鉸接在箱體上，中間槓桿的另一端與連杆鉸接，連杆與內燃機的活塞相連，所述連接臂的一端鉸接在曲柄上，所述連接臂的另一端鉸接在中間槓桿上，所述曲柄與連接臂之間具有能調整中間槓桿擺動弧度的調節件。
在工作時，內燃機的活塞對汽缸內的燃料與空氣作壓縮，當燃料與空氣壓縮並點燃後推動活塞往下運動，由於活塞與連杆相連，連杆與一端鉸接在箱體上的中間槓桿相鉸接，因此活塞往下運動帶動中間連杆向下擺動。由於中間槓桿中部與連接臂的一端鉸接，連接臂的另一端鉸接有曲柄，因此，中間連杆向下擺動帶動曲柄擺動；當燃料燃燒後，進行排氣時，活塞上移，通過連杆，中間槓桿以及連接臂帶動曲柄擺動；上述的曲柄擺動帶動與曲柄相連的曲軸轉動，從而將燃料的燃燒的能量傳遞曲軸上。採用中間槓桿與連接臂的擺動將能量傳遞到曲柄上，使活塞工作較為平穩。當在不同工況時需要調節功率時，通過調節調節件，調整中間槓桿的擺動弧度，使得活塞的上下止點發生了改變，從而改變了燃料和空氣的壓縮比以及廢氣的排量，從而降低了油耗，提高了發動機的燃燒效率以及發動機的性能。在上述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置中，所述曲柄上具有連接軸，上述連接臂的一端具有連接孔，所述連接軸位於上述連接臂的連接孔處。通過曲柄的連接軸與連接臂的連接孔配合，使曲柄與連接臂相連，具有結構簡單、連接方便的優點。在上述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置中，所述的調節件為連接軸上的偏心輪， 上述連接臂的連接孔套在偏心輪上。因連接臂的連接孔套在偏心輪上，當偏心輪轉動，使曲柄的半徑發生了改變，從而改變了中間槓桿的擺動幅度，達到改變活塞的上下止點，從而改變了活塞對燃料和空氣的壓縮比。在上述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置中，所述的調節件還包括位於連接軸側部的調節杆，且當調節杆轉動能帶動上述的連接軸轉動。當需要調節時，通過轉動調節杆，從而實現連接軸轉動。在上述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置中，所述的調節杆上具有主動齒輪，所述的連接軸上具有從動齒輪且從動齒輪與主動齒輪嚙合。通過主動齒輪與從動齒輪的嚙合傳動，調節杆帶動連接軸轉動，具有傳動效率高，傳動準確的優點，可通過調節齒輪的轉動角度與方向，能準確地調節活塞的上下止點，從而能夠較為準確的控制燃料與空氣的壓縮比。在上述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置中，所述的連接軸軸向固連在曲柄上。與現有技術相比，本內燃機中活塞可變壓縮比裝置具有以下優點1、通過控制主動齒輪與從動齒輪的嚙合傳動，調節偏心輪的轉動角度達到調節活塞的上下止點，具有調節其壓縮比較為準確的優點；2、通過中間槓桿與連接臂的擺動將能量傳遞到曲柄上，使活塞工作較為平穩；3、連接臂擺角比同缸徑、排量的內燃機連杆擺角小，活塞側壓力小，減少活塞與氣缸間的摩擦。


圖1是本內燃機中活塞可變壓縮比裝置的局部剖視圖。圖2是本內燃機中活塞可變壓縮比裝置的裝配示意圖。圖中，1、箱體；2、曲柄；3、中間槓桿；4、連接臂；4a、連接孔；5、連杆；6、調節件； 6a、偏心輪；6b、調節杆；6c、主動齒輪；7、連接軸；7a、從動齒輪。
具體實施例方式以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。 如圖1和2所示，一種內燃機中活塞可變壓縮比裝置，包括一個箱體1，箱體1內設有曲柄2、中間槓桿3、連杆5，中間槓桿3 —端鉸接在箱體1上，中間槓桿3的另一端與連杆5鉸接，連杆5與內燃機的活塞相連，連接臂4 一端鉸接在曲柄2的中部，連接臂4的另一端鉸接在中間槓桿3中部，曲柄2與連接臂4之間具有能調整中間槓桿3擺動弧度的調節件6。曲柄2上軸向固連有連接軸7，連接臂4的一端具有連接孔如，連接軸7位於連接臂4的連接孔如處。調節件6為連接軸7上的偏心輪6a，連接臂4的連接孔如套在偏心輪6a上；調節件6還包括位於連接軸7側部的調節杆6b，當調節杆6b轉動能帶動連接軸 7的轉動。調節杆6b上具有主動齒輪6c，連接軸7上具有從動齒輪7a且從動齒輪7a與主動齒輪6c嚙合。在工作時，內燃機的活塞對汽缸內的燃料與空氣作壓縮，當燃料與空氣壓縮並點燃後推動活塞往下運動，由於活塞與連杆5相連，連杆5與一端鉸接在箱體1上的中間槓桿 3相鉸接，因此活塞往下運動帶動中間連杆5向下擺動。由於中間槓桿3中部與連接臂4的一端鉸接，連接臂4的另一端鉸接有曲柄2，因此，中間連杆5向下擺動帶動曲柄2擺動；當燃料燃燒後，進行排氣時，活塞上移，通過連杆5，中間槓桿3以及連接臂4帶動曲柄2擺動； 曲柄2擺動帶動與曲柄2相連的曲軸轉動，從而將燃料的燃燒的能量傳遞曲軸上。當在不同工況時需要調節功率時，通過主動齒輪6c與從動齒輪7a的嚙合，調節杆 6b轉動帶動連接軸7轉動，因連接臂4的連接孔如套在偏心輪6a上，當偏心輪6a轉動，使曲柄2的半徑發生了改變，從而改變了中間槓桿3的擺動幅度，達到改變活塞的上下止點， 從而改變了活塞對燃料和空氣的壓縮比。控制調節杆6b轉動的角度能夠較為準確的控制活塞的上下止點，從而能夠較為準確的控制燃料與空氣的壓縮比。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。儘管本文較多地使用了箱體1、曲柄2、中間槓桿3、連接臂4、連接孔如、連杆5、調節件6、偏心輪6a、調節杆6b、主動齒輪6c、連接軸7、從動齒輪7a等術語，但並不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
權利要求
1.一種內燃機中活塞可變壓縮比裝置，包括一個箱體(1)，其特徵在於，所述的箱體 ⑴內設有曲柄O)、中間槓桿(3)、連接臂、連杆(5)，所述中間槓桿(3) —端鉸接在箱體(1)上，中間槓桿(3)的另一端與連杆( 鉸接，連杆( 與內燃機的活塞相連，所述連接臂(4)的一端鉸接在曲柄( 上，連接臂(4)的另一端鉸接在中間槓桿C3)上，所述曲柄 (2)與連接臂(4)之間具有能調整中間槓桿C3)擺動弧度的調節件(6)。
2.根據權利要求1所述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置，其特徵在於，所述曲柄(2)上具有連接軸(7)，上述連接臂(4)的一端具有連接孔( )，所述連接軸(7)位於上述連接臂 (4)的連接孔(4a)處。
3.根據權利要求2所述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置，其特徵在於，所述的調節件 (6)為連接軸(7)上的偏心輪(6a)，上述連接臂的連接孔Ga)套在偏心輪(6a)上。
4.根據權利要求3所述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置，其特徵在於，所述的調節件(6)還包括位於連接軸(7)側部的調節杆(6b)，且當調節杆(6b)轉動能帶動上述的連接軸(7)轉動。
5.根據權利要求4所述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置，其特徵在於，所述的調節杆 (6b)上具有主動齒輪(6c)，所述的連接軸(7)上具有從動齒輪(7a)且從動齒輪(7a)與主動齒輪(6c)嚙合。
6.根據權利要求2或3或4或5所述的內燃機中活塞可變壓縮比裝置，其特徵在於，所述的連接軸(7)軸向固連在曲柄(2)上。
全文摘要
本發明提供了一種內燃機中活塞可變壓縮比裝置，屬於汽車技術領域。它解決了現有的內燃機中活塞可變壓縮比裝置的調節不夠準確且製造要求較高的問題。本內燃機中活塞可變壓縮比裝置，包括一個箱體，箱體內設有曲柄、中間槓桿、連接臂、連杆，中間槓桿一端鉸接在箱體上，中間槓桿的另一端與連杆鉸接，連杆與內燃機的活塞相連，連接臂的一端鉸接在曲柄上，連接臂的另一端鉸接在中間槓桿上，曲柄與連接臂之間具有能調整中間槓桿擺動弧度的調節件。本內燃機中活塞可變壓縮比裝置具有調節壓縮比較為準確、工作較為平穩以及活塞與氣缸間的摩擦較小的優點。
文檔編號F02D15/02GK102297029SQ201110254668
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者佟宇, 李國華, 沈源, 由毅, 趙福全 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司