一種新型壓縮比活塞連桿組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種新型壓縮比活塞連桿組件，包括活塞、導輪、緊固彈簧、液壓蓋板、液壓定子、液壓轉子、花鍵等，其特征在于：液壓定子處于活塞下體的空腔內，液壓轉子安裝在液壓定子中間并能繞液壓定子旋轉，液壓蓋板通過螺栓將液壓定子與活塞下體固定，液壓轉子的油槽與活塞下體空腔底部的油槽接觸，花鍵將液壓轉子與導輪相連，將活塞上體的導向板放置在活塞下體上，通過緊固彈簧將活塞上體與活塞下體連接。本發(fā)明通過油壓驅動液壓轉子轉動來使導輪轉動，通過導輪的螺旋凸起與活塞上體的螺旋凸起相接觸，從而使得活塞上體與活塞下體發(fā)生相對位移的改變，改變發(fā)動機壓縮比。
【專利說明】
一種新型壓縮比活塞連桿組件
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種車用發(fā)動機零部件，更具體的說是一種新型壓縮比活塞連桿組件。
【背景技術】
[0002]壓縮比是內燃機的重要性能參數，從熱力學性能可知，壓縮比將直接決定動力機械的熱效率、排放。高壓縮比在燃燒初期提供的更高的缸內壓力、溫度有助于獲得更高的火焰?zhèn)鞑ニ俣龋瑫r，高壓縮比會減少廢氣殘余，同樣能夠改善燃燒，因此，延遲期變得更短，換言之，就是在低負荷是采用更高的壓縮比，使燃燒持續(xù)時間更短，熱效率增加，可明顯改善發(fā)動機的燃油經濟性。同時由于缸內燃燒的改善，故能降低發(fā)動機排放。
[0003]對于發(fā)動機，壓縮比較高時，壓縮所產生的氣缸壓縮終點溫度與壓力相對提高，混合氣中的汽油分子氣化的更完全、霧化更好，又因渦流擾動增強分子壓縮密集，當火花塞產生電火花時能是混合氣燃速升高，釋放更大的爆炸能量，提高發(fā)動機的輸出動力。
[0004]但是過高的壓縮比會帶來負面影響，對汽油機而言，會產生爆燃，對柴油機會使其工作更粗暴，噪聲和振動變大，對零部件的沖擊載荷變大，影響柴油機的持續(xù)工作壽命和可靠性。
[0005]可變壓縮比技術是通過檢測內燃機負荷、燃油、工作環(huán)境柔性的調節(jié)發(fā)動機壓縮比使得在提高發(fā)動機的輸出動力的同時也減少了爆震的產生，目前國內外現有實現發(fā)動機壓縮比可變的技術方案存在機械結構復雜、對發(fā)動機整體改動大、動平衡不滿足導致的拉缸的現象以及開發(fā)難度大、研發(fā)成本高的問題，使得整體可變壓縮比發(fā)動機的實用性不高，以至于可變壓縮比發(fā)動機離量產還有很大距離。

【發(fā)明內容】

[0006]針對于現有技術上的不足，本發(fā)明提出了一種結構簡單、對發(fā)動機整體改動小、能實現壓縮比柔性可變的一種新型壓縮比活塞連桿組件，通過檢測發(fā)動機的負荷大小，使得發(fā)動機在低負荷提高壓縮比來提高發(fā)動機的輸出動力，在高負荷時降低壓縮比來減小發(fā)動機的爆震。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0008]—種新型壓縮比活塞連桿組件，其特征在于，活塞銷處于活塞銷孔處，活塞銷左右兩側是卡環(huán)固定，連桿小端在活塞銷中間位置，活塞銷的油路與連桿油路、活塞下體油路對齊;液壓定子放置在活塞下體空腔內，并使得液壓定子的螺紋孔與活塞下體的螺紋孔對齊，液壓轉子放置在液壓定子內，并使得液壓轉子的油槽與活塞下體的油槽接觸，然后將液壓蓋板蓋在液壓定子上，用螺栓將液壓定子與活塞下體固定;將花鍵的小頭插入液壓轉子的花鍵孔內，花鍵的大頭與導輪相連接，將活塞上體的導向板插入活塞下體的導向孔，并使活塞上體的三角板狀旋轉凸起與導輪的螺旋結構的凸起相接觸，最后，用四個緊固彈簧將活塞上體與活塞下體相連接。
[0009]所述的活塞上體中間是一個大的空腔，空腔的內壁有四個均勻分布的三角板狀旋轉凸起。
[0010]所述的活塞下體分斷面中間是一個大空腔，空腔的底部有兩圈油槽，內圈油槽深，外圈油槽淺，內圈油槽底部左側開有油路，油路開至活塞下體銷孔左側處;外圈油槽底部右側開有油路，油路開至活塞下體銷孔右側處，在油槽的四周均勻分布四個螺紋孔。
[0011]所述的液壓定子是圓形套筒結構，圓形套筒內壁均勻分布四個支撐座，支撐座與套筒接口處左、右各鉆四分之一圓孔，圓孔半徑與油路半徑相等，每個支撐座中間都有一個螺紋沉孔。
[0012]所述的液壓轉子主體是一個圓柱體，側面連有均勻分布的四個扇形葉片結構，圓柱體中間是花鍵孔，花鍵孔外側有兩圈油槽，這兩圈油槽與活塞下體的兩圈油槽處于同一位置，內圈油槽上部向四周延伸四條油路，從扇形葉片一側出；外圈油槽上部向四周延伸四條油路，從扇形葉片另一側出。
[0013]所述的導輪是圓柱形結構，其中間是一個花鍵孔，圓柱的側面均勻分布的四條均勻分布四條螺旋結構的凸起，螺旋結構的升程角與活塞上體的三角板狀旋轉凸起升程角相同。
[0014]所述的液壓轉子的葉片外壁與液壓定子套筒內壁是間隙配合，液壓轉子的圓柱體外壁與液壓定子的支撐座外壁間隙配合。
[0015]所述的液壓轉子與液壓定子間組合而成的空間是油腔室。
[0016]與目前現有技術相比，本發(fā)明在活塞內部加裝一套液壓旋轉裝置，通過油液壓力驅動液壓轉子轉動，旋轉由花鍵傳遞至導輪，再在導輪與活塞上體間的螺旋結構作用下實現活塞上體與活塞下體的分離與合攏來達到改變壓縮比的目的。本發(fā)明沒有涉及發(fā)動機缸內的整體改動，液壓裝置能保證壓縮比變換響應迅速，螺旋機構使得壓縮比柔性變換，結構簡單，研發(fā)成本低，實用性好。
【附圖說明】
[0017]圖1該新型壓縮比活塞連桿組件的主剖視圖。
[0018]圖2是圖1新型活塞連桿組件主剖視圖的C-C投影視圖。
[0019]圖3是圖1新型活塞連桿組件主剖視圖的D-D投影視圖。
[0020]圖4是該發(fā)明除去活塞上體后的內部結構的斜視圖。
[0021 ]圖5是活塞上體零件的斜視圖。
[0022]圖6是活塞上體零件的俯視圖。
[0023]圖7是活塞下體零件的主剖視圖。
[0024]圖8是活塞下體零件的俯視圖。
[0025]附圖標記說明:
[0026]1-活塞上體，2-導輪，3-緊固彈簧，4-液壓蓋板，5-液壓定子，6_液壓轉子，7_花鍵，8-活塞下體，9-活塞銷，10-連桿。
【具體實施方式】
[0027]下面根據【附圖說明】對本發(fā)明做詳細介紹，本發(fā)明所述為眾多實施方式中的一種優(yōu)選實施方式。
[0028]參閱圖1、圖5、圖6，活塞整體分為活塞上體I與活塞下體8兩部分，活塞上體I分割面邊界鉆有四個均勻分布的圓孔，圓孔內部各有起支撐結構的圓棒，在分割面的兩圓孔間各鑄有一個扇形結構的導向板，活塞上體I中間是一個大的空腔，空腔的內壁貼有四個均勻分布的三角板狀螺旋凸起。
[0029]參閱圖1、圖7、圖8，活塞下體8分割面邊緣同樣鉆有四個均勻分布的拱形孔，孔至活塞下體8外壁，圓孔內部各有起支撐結構的圓棒與活塞上體I相對應，在分割面的兩拱形孔間各鑄有一個扇形結構的導向孔，與活塞上體I的導向板相對應，導向孔深度大于導向板長度，在活塞下體8中間是一個大的空腔，在空腔底部四周均勻分布四個螺紋孔，在空腔底部中間鉆有兩圈油槽，內圈油槽深，外圈油槽淺，內圈油槽下部鉆有油路，油路向左開至活塞下體8銷孔處，外圈油槽下部也鉆有油路，油路向右開至活塞下體8銷孔處。
[0030]參閱圖1，活塞銷9有左右兩側油路，油路的進出口分別與活塞下體8和連桿10油路相連，在連接處各有一道油槽。
[0031]參閱圖1，連桿10桿身內的兩段油路從連桿10小端內壁直通入連桿10大端內壁的側面壁處。
[0032]參閱圖1、圖2，液壓定子5主體是圓筒型結構，四個支撐座均勻的緊貼圓筒內壁，支撐座的中心是螺紋孔，螺紋孔位置與活塞下體螺紋孔對齊，在支撐座與圓筒間的地方有四分之一圓孔，半徑與油路的半徑相同。
[0033]參閱圖1，圖2，圖3，液壓轉子6的主體是圓柱體結構，圓柱體中心是一個花鍵孔，夕卜側均勻分布四個葉片結構，環(huán)繞花鍵孔處有兩圈油槽，內圈油槽深，外圈油槽淺，與活塞下體8的油槽相對應，內圈油槽上部與外圈油槽上部各自向葉片延伸四條油路，并分別從葉片兩側鉆出。
[0034]參閱圖4，導輪2的主體是圓柱形結構，圓柱的中心是一個花鍵孔，圓柱的外壁均勻分布四條螺旋結構的凸起，螺旋結構的升程角與活塞上體I的三角板狀旋轉凸起升程角相同。
[0035]參閱圖1，將活塞銷9插入活塞下體8銷孔中，并穿過連桿10小端孔，用兩卡環(huán)約束活塞銷9的軸向竄動;將液壓定子5放入活塞下體8的空腔內，液壓轉子6放入液壓定子5內，液壓轉子6可繞液壓定子5轉動，液壓轉子6油槽與活塞下體8的油槽相接觸，并蓋上液壓蓋板4，使得液壓蓋板4、液壓定子5與活塞下體8的螺紋孔對齊，并用螺栓固定密封;花鍵一頭插在液壓定子5的花鍵孔內，另一頭與導輪2的花鍵孔相連接，將活塞上體I的導向板插入活塞下體8的導向孔中，活塞上體I的三角板狀螺旋凸起與導輪2的螺旋結構的凸起相接觸，并用四個緊固彈簧3通過支撐圓棒將活塞上體I與活塞下體8相連接。
[0036]參閱圖1、圖3，當發(fā)動機需要高壓縮比時，小型液壓栗將機油栗入連桿10左油路，經活塞銷9左油路與活塞下體8左油路后流入活塞下體8內圈油槽下部，然后從液壓轉子6內圈油槽上部流出，流出的機油經液壓轉子6的四條油路流入油腔內，油腔內機油增多，壓力增大，油壓使得液壓轉子6向逆時針方向運動，在花鍵的連接作用下，導輪2也向逆時針方向運動，導輪2在活塞上體I導向板的定向約束下，通過斜面的支撐性使得活塞上體I向上運動，此時緊固彈簧3升長，彈性力使得活塞在劇烈的上下運動時，活塞上體I與活塞下體8不會上下竄動。
[0037]參閱圖1、圖2，同樣的，當發(fā)動機需要低壓縮比時，小型液壓栗將機油栗入連桿10，活塞銷9、活塞下體8右油路后，又通過活塞下體1、液壓轉子6外圈油槽，流經液壓轉子6的四條油路，流入油腔內，油壓使得液壓轉子6向順時針方向運動，導輪2也向順時針方向運動，導輪2在活塞上體I導向板的定向約束下，通過斜面的支撐性使得活塞上體I向下運動，此時緊固彈簧3縮短，但預緊的彈性力使得活塞在劇烈的上下運動時，活塞上體I與活塞下體8仍不會上下竄動。
[0038]參閱圖1、圖2、圖3，當發(fā)動機需要停止對壓縮比的改變時，小型液壓栗停止工作，連桿10入口左右油路都被堵死，油腔內機油沒有了相對運動，阻止液壓轉子6因活塞劇烈運動而轉動的趨勢，起到鎖止的目的，活塞下體8與活塞I上體的相對距離保持不變，壓縮比停止改變。
【主權項】
1.一種新型壓縮比活塞連桿組件，包括活塞上體(I)、導輪(2)、緊固彈簧(3)、液壓蓋板(4)、液壓定子(5)、液壓轉子(6)、花鍵(7)、活塞下體(8)等，其特征在于:活塞銷(9)處于活塞下體(8)銷孔處，活塞銷(9)左右兩側是卡環(huán)固定，連桿(10)小端在活塞銷(9)中間位置，活塞銷(9)的油路與連桿(10)油路、活塞下體(8)油路對齊;液壓定子(5)放置在活塞下體(8)空腔內，并使得液壓定子(5)的螺紋孔與活塞下體(8)的螺紋孔對齊，液壓轉子(6)放置在液壓定子(5)內，并使得液壓轉子(6)的油槽與活塞下體(8)的油槽接觸，然后將液壓蓋板(4)蓋在液壓定子(5)上，用螺栓將液壓定子(5)與活塞下體(8)固定；將花鍵(7)的小頭插入液壓轉子(6)的花鍵孔內，花鍵(7)的大頭與導輪(2)相連接，將活塞上體(I)的導向板插入活塞下體(8)的導向孔，并使活塞上體(I)的三角板狀旋轉凸起與導輪(2)的螺旋結構的凸起相接觸，最后，用四個緊固彈簧(3)將活塞上體(I)與活塞下體(8)相連接。2.根據權利要求1所述的一種新型壓縮比活塞連桿組件，其特征在于所述的活塞上體(I)中間是一個大的空腔，空腔的內壁有四個均勻分布的三角板狀旋轉凸起。3.根據權利要求1所述的一種新型壓縮比活塞連桿組件，其特征在于所述的活塞下體(8)分斷面中間是一個大空腔，空腔的底部有兩圈油槽，內圈油槽深，外圈油槽淺，內圈油槽底部左側開有油路，油路開至活塞下體(8)銷孔左側處;外圈油槽底部右側開有油路，油路開至活塞下體(8)銷孔右側處，在油槽的四周均勻分布四個螺紋孔。4.根據權利要求1所述的一種新型壓縮比活塞連桿組件，其特征在于所述的液壓定子(5)主體是圓形套筒結構，圓形套筒內壁均勻分布四個支撐座，支撐座與套筒接口處左、右各鉆四分之一圓孔，圓孔半徑與油路半徑相等，每個支撐座中間都有一個螺紋沉孔。5.根據權利要求1所述的一種新型壓縮比活塞連桿組件，其特征在于所述的液壓轉子(6)主體是一個圓柱體，側面連有均勻分布的四個扇形葉片結構，圓柱體中間是花鍵孔，花鍵孔外側有兩圈油槽，這兩圈油槽與活塞下體(8)的兩圈油槽處于同一位置，內圈油槽上部向四周延伸四條油路，從扇形葉片一側出；外圈油槽上部向四周延伸四條油路，從扇形葉片另一側出。6.根據權利要求1所述的一種新型壓縮比活塞連桿組件，其特征在于所述的導輪(2)是圓柱形結構，其中間是一個花鍵孔，圓柱的側面均勻分布的四條均勻分布四條螺旋結構的凸起，螺旋結構的升程角與活塞上體(I)的三角板狀旋轉凸起升程角相同。7.根據權利要求1所述的一種新型壓縮比活塞連桿組件，其特征在于所述的液壓轉子(6)的葉片外壁與液壓定子(5)套筒內壁是間隙配合，液壓轉子(6)的圓柱體外壁與液壓定子(5)的支撐座外壁間隙配合。8.根據權利要求7所述的一種新型壓縮比活塞連桿組件，其特征在于所述的液壓轉子(6)與液壓定子(5)間組合而成的空間是油腔室。
【文檔編號】F02D15/04GK105927396SQ201610403602
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】蘇巖, 朱振華, 解方喜, 洪偉, 許允, 李小平, 姜北平, 郭淑芳, 黃震, 康爾凝
【申請人】吉林大學