液壓驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用發(fā)動機組件，更具體的說是一種液壓驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車壓縮比指的是發(fā)動機混合氣體被壓縮的程度，用壓縮前的氣缸總?cè)莘e與壓縮后的氣缸容積(即燃燒室容積)之比來表示。壓縮比與發(fā)動機性能有很大關(guān)系，通常的低壓壓縮比指的是壓縮比在10以下，高壓縮比在10以上，相對來說壓縮比越高，發(fā)動機的動力就越大。一般來說在發(fā)動機的其他設(shè)計不變的情況下，壓縮比越高的車功率越大，效率越高，燃油經(jīng)濟性方面也會好一些。但是壓縮比過高會造成穩(wěn)定性下降，爆震率增加，發(fā)動機壽命縮短。
[0003]高壓縮比的發(fā)動機如果選用低標(biāo)號汽油，會使汽缸溫度劇升，汽油燃燒不完全，機器強烈震動，從而使輸出功率下降，機件受損。低壓縮比的發(fā)動機硬要用高標(biāo)號油，就會出現(xiàn)“滯燃”現(xiàn)象，即壓到了頭它還不到自燃點，一樣會出現(xiàn)燃燒不完全現(xiàn)象，對發(fā)動機也沒什么好處，因此研發(fā)人員開發(fā)出具有可變壓縮比技術(shù)的發(fā)動機，能在不同工況下變換壓縮比的數(shù)值，以滿足發(fā)動機在各個工況下對油品、熱效率、動力性的要求。
[0004]目前成熟的可變壓縮比發(fā)動機大致可分為采用非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的曲柄連桿機構(gòu)、改變曲軸與氣缸頂端間距以及改變活塞連桿長度三類，但這項潛力無窮的技術(shù)要控制壓縮比就需要更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，甚至對整個氣缸內(nèi)進(jìn)行大量的改造，這在一定程度上反而會增加發(fā)動機體積，同時加工難度變大。除此之外，磨損、控制精度、密封性等問題都是非常棘手的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]對于目前存在的現(xiàn)有技術(shù)上的問題，本發(fā)明提出了一種液壓驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件，響應(yīng)迅速，工藝性好，可靠性強，更具體的說，本發(fā)明將活塞分為活塞上體與活塞下體兩部分，活塞上體與活塞下體間形成主油腔，通過液壓機構(gòu)改變主油腔內(nèi)體積的大小，從而達(dá)到改變發(fā)動機壓縮比的目的。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種液壓驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件，包括活塞連桿組件(活塞上體、活塞下體、拉伸彈簧、活塞銷、連桿)、活塞連桿組件內(nèi)部油路及運動元件、活塞連桿組件外部油路及運動元件，其特征在于:
[0008]活塞分為活塞上體與活塞下體，通過兩種不同形式的調(diào)節(jié)單向閥開啟來使機油流入或流出主油腔從而增大或減小壓縮比；
[0009]該液壓機構(gòu)活塞下體油路的油孔、推桿室下端的油孔與活塞銷左、右油路的上油孔對接，活塞銷左、右油路的下油孔與連桿左、右油路的上油孔對接，連桿左、右油路的下油孔與三位四通電磁閥的出口相連接。
[0010]所述的三位四通電磁閥通過電磁鐵的通電與斷電，改變閥芯的運動方向，從而改變機油進(jìn)入連桿左、右油路的方向。
[0011]從連桿左油路進(jìn)入的機油流入活塞下體油路，活塞下體油路壓力增大使單向閥小球上移，機油進(jìn)入主油腔，主油腔體積增大，使得發(fā)動機具有高壓縮比。
[0012]從連桿右油路進(jìn)入的機油流入活塞銷右油路，活塞銷右油路壓力增大使得推桿將單向閥小球上推，機油流出主油腔，主油腔體積減小，使得發(fā)動機具有低壓縮比。
[0013]所述的活塞銷內(nèi)部開出活塞銷左油路與活塞銷右油路兩條油路，兩條油路與活塞銷表面相交的四個油孔處，各開了一個外凹槽。
[0014]所述的液壓機構(gòu)的進(jìn)油口處安裝有濾油器，過濾掉進(jìn)油油路中的雜質(zhì)。
[0015]所述的液壓機構(gòu)進(jìn)油油路中安裝有溢流閥，當(dāng)進(jìn)油油路壓力過大，溢流閥開啟，對液壓機構(gòu)進(jìn)行過載保護(hù)。
[0016]所述的液壓機構(gòu)進(jìn)油油路中安裝有節(jié)流閥，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥閥門的開度，調(diào)節(jié)進(jìn)油流速，從而控制壓縮比改變的速率。
[0017]所述的活塞上體與活塞下體通過拉伸彈簧的特殊連接裝置相連接，克服活塞上體的慣性力，防止活塞上體與活塞下體分離。
[0018]所述的拉伸彈簧是上下兩端各帶有四個連接裝置的零件，連接裝置是圓弧形平鍵的一端通過短棒固定在拉伸彈簧的表面，圓弧形平鍵的另一端面有半球形結(jié)構(gòu)。
[0019]所述的活塞下體分?jǐn)嗝嫣幱信c拉伸彈簧相對應(yīng)的連接槽孔，活塞下體上表面、活塞上體下表面與活塞下體內(nèi)壁構(gòu)成主油腔，活塞下體上表面右側(cè)開有階梯孔用于安裝單向閥，其中墊圈安裝在階梯孔的大孔中用于固定單向閥，與單向閥對應(yīng)的方向階梯孔作為推桿室，推桿室底端開孔至活塞孔表面右側(cè)，兩階梯孔接觸位置開出活塞下體油路，油路出口在活塞孔表面左側(cè)，活塞孔左右端各開有一圈內(nèi)凹槽。
[0020]所述的推桿室是階梯孔形，推桿室內(nèi)放置推桿，由推桿彈簧固定，推桿彈簧處于壓縮狀態(tài)。
[0021]所述的連桿內(nèi)部開出連桿左油路與連桿右油路兩條油路，其中油路入口在連桿小端的內(nèi)表面的下部，通過連桿桿身，油路出口在連桿大端上部的側(cè)面。
[0022]與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0023](I)本發(fā)明通過液壓驅(qū)動來改變主油腔內(nèi)容積的大小，從而改變發(fā)動機的壓縮比，工作可靠，響應(yīng)迅速。
[0024](2)本發(fā)明所采用的液壓驅(qū)動機構(gòu)安裝有有單向閥與溢流閥，分別安裝在主油腔的下面與進(jìn)油管路中，防止這兩段危險區(qū)域由于液壓壓力過高而使得液壓機構(gòu)遭到破壞，工作更加可靠。
[0025](3)本發(fā)明采用的液壓機構(gòu)利用發(fā)動機油底殼內(nèi)的機油通過濾油器的過濾后作為液壓機構(gòu)的液壓油，避免了外加油箱的可能，使得機構(gòu)更加簡化。
[0026](4)本發(fā)明所涉及的主要改動都在活塞上，而活塞銷及連桿主要是鉆出相應(yīng)的油道，這使得發(fā)動機改造成本大大降低，經(jīng)濟性好。
[0027](5)本發(fā)明通過改變節(jié)流閥的閥門，能調(diào)節(jié)進(jìn)油管路中液壓油的流速，從而精確控制壓縮比的變化率。
[0028]通過液壓機構(gòu)實現(xiàn)的壓縮比發(fā)動機能夠提升發(fā)動機的熱效率，改善發(fā)動機燃油經(jīng)濟性、適用于多元燃料驅(qū)動、有助于降低排放、提高發(fā)動機運行穩(wěn)定性、在保證動力性的前提下，可使發(fā)動機排量進(jìn)一步減小，結(jié)構(gòu)更為緊湊，比質(zhì)量更高。
【附圖說明】
[0029]圖1是可變壓縮比液壓機構(gòu)與油路分布的主視圖。
[0030]圖2是拉伸彈簧零件的結(jié)構(gòu)斜視圖。
[0031 ]圖3是活塞上體零件是主視圖。
[0032]圖4是活塞上體零件主視圖的A-A投影視圖。
[0033]圖5是活塞上體零件主視圖的C-C投影視圖。
[0034]圖6是活塞銷零件的主視圖。
[0035]圖7是活塞銷零件主視圖的B-B投影視圖。
[0036]圖8是連桿零件的主視圖。
[0037]圖9是連桿零件主視圖的D-D投影視圖。
[0038]附圖標(biāo)記說明:
[0039]1-活塞上體，2-拉伸彈簧，3-主油腔，4-墊圈，單向閥(5-彈簧，6_小球)，7_推桿，8_推桿室，9-推桿彈簧，10-卡環(huán)，11-活塞下體油路，12-活塞銷左油路，13-活塞銷右油路，14-活塞銷，15-連桿，16-連桿左油路，17-連桿右油路，18-三位四通電磁閥，19-節(jié)流閥，20-濾油器，21-溢流閥，22-活塞下體。
【具體實施方式】
[0040]下面根據(jù)【附圖說明】對本發(fā)明做詳細(xì)介紹，本發(fā)明所述為眾多實施方式中的一種優(yōu)選實施方式。
[0041]參閱圖1，活塞分為活塞上體I與活塞下體22兩部分，通過拉伸彈簧2連接在一起，單向閥安裝在主油腔3的下表面，單向閥小球6的下面連接推桿室8，單向閥小球6的側(cè)面連接活塞下體油路U，活塞下體油路11與活塞銷左油路12的上油孔對應(yīng)，推桿室8下端的油孔與活塞銷右油路13上油孔對應(yīng)，活塞銷14通過卡環(huán)10約束在活塞下體22上，防止了活塞銷14軸向的竄動;活塞銷左油路12的下油孔與連桿左油路16的上油孔相對應(yīng)，活塞銷右油路13的下油孔與連桿右油路17的上油孔相對應(yīng)，從連桿左、右油路16，17引下油路的分別對接三位四通電磁閥18的中某一位的左右接口，該位對應(yīng)的左右接口左側(cè)直接接油底殼內(nèi)的機油，右側(cè)通過節(jié)流閥19、濾油器20后引出兩條側(cè)油路一側(cè)接溢流閥21后回到油底殼，另一側(cè)接與電動機相連的液壓栗后回到油底殼。
[0042]參閱圖2，所述的拉伸彈簧2是上下兩端各帶有四個連接裝置的零件，連接裝置是圓弧形平鍵的一端通過短棒固定在拉伸彈簧2的上、下表面，圓弧形平鍵的另一端面有半球形結(jié)構(gòu)。
[0043]參閱圖3、4、5，所述的活塞上體I內(nèi)表面有與拉伸彈簧2對應(yīng)的圓弧平鍵形凹槽，活塞上體I內(nèi)表面上部有兩倍角度的圓弧平鍵形凹槽，作為連接拉伸彈簧的連接槽孔。
[0044]參閱圖1，所述的活塞下體I分?jǐn)嗝嫣幱信c拉伸彈簧2相對應(yīng)的連接槽孔，活塞下體22上表面、活