一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件，包括活塞、鎖止頂桿、油腔室、彈簧、偏心軸套等，其特征在于：將左側(cè)的偏心軸套插入活塞銷內(nèi)，并使得偏心軸套的圓孔與活塞銷的圓孔對(duì)齊，再在活塞銷的圓孔底部固定回位彈簧，回位彈簧上放置鎖止頂桿，并將密封套固定在兩圓孔的連接處，使得偏心軸套與活塞銷連接成為一個(gè)整體，在密封套的下表面與鎖止頂桿的上表面的空間是油腔室；然后將整個(gè)裝置從左側(cè)放入活塞銷孔內(nèi)，并穿過連桿小端，再安放右端的偏心軸套,本實(shí)用新型利用發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)的壓力做動(dòng)力源，通過偏心軸套的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來改變連桿與活塞間的相對(duì)位置從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比，結(jié)構(gòu)簡單，可行性好，研發(fā)成本低。
【專利說明】
一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種車用發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，更具體的說是一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件。
【背景技術(shù)】
[0002]嚴(yán)峻的能源形勢和日益嚴(yán)峻的排放法規(guī)使傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是傳統(tǒng)的車用發(fā)動(dòng)機(jī)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一直以來，既有良好的動(dòng)力性能又有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性能和排放性能是發(fā)動(dòng)機(jī)一直所追求的目標(biāo)，而這些性能在一般的發(fā)動(dòng)機(jī)上無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)。為解決這一技術(shù)難題，可變壓縮比技術(shù)是其中很有潛力的一種，能夠很好地改善發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放特性。發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷的情況下我們通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比使得壓縮比降低，從而有效減少的發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震現(xiàn)象對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的破壞，發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)我們通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比使得壓縮比升高，增加其動(dòng)力性。
[0003]可變壓縮比技術(shù)與渦輪增壓技術(shù)相結(jié)合有效彌補(bǔ)了渦輪增壓在中低轉(zhuǎn)速不工作的弱點(diǎn)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)在任何負(fù)荷下都能有效的提高其動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性，目前改變壓縮比的方式主要有改變氣缸蓋的結(jié)構(gòu)、改變氣缸體結(jié)構(gòu)以及改變改變活塞曲柄連桿結(jié)構(gòu)這三種方式來實(shí)現(xiàn)，其中前兩種因?yàn)閷?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)整體改動(dòng)很大，加裝零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，研發(fā)成本高，可靠性不高等缺點(diǎn)，所以第三種是行之有效的方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)于現(xiàn)有存在的技術(shù)上的問題，本實(shí)用新型提出了一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件，工作可靠，零件改動(dòng)小，研發(fā)成本低，具體是當(dāng)檢測儀檢測到活塞上止點(diǎn)位置時(shí)，通過液壓油使得鎖止頂桿抽出鎖止孔，在慣性力的作用使得偏心軸套轉(zhuǎn)動(dòng)從而達(dá)到改變壓縮比的作用。但本實(shí)用新型只涉及兩段的壓縮比改變，而無法達(dá)到壓縮比無極可變的效果。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件，其特征在于:
[0007]偏心軸套套放在活塞銷左側(cè)，抵在活塞銷軸肩處，活塞銷的圓孔與偏心軸套的圓孔對(duì)齊，回位彈簧固定在活塞銷圓孔底部，回位彈簧上放置鎖止頂桿，并將密封套固定在活塞銷圓孔與偏心軸套的圓孔連接處，將連桿從右端放入至活塞銷內(nèi)；將裝置全部從左側(cè)放進(jìn)活塞銷孔內(nèi)，并使得鎖止頂桿上部處于活塞銷孔的鎖止孔內(nèi)，將另一個(gè)偏心軸套從右側(cè)插入活塞銷內(nèi)，同樣抵在活塞銷的軸肩處，并在兩偏心軸套外側(cè)固定卡環(huán)。
[0008]所述的偏心軸套是一個(gè)非同心圓套筒結(jié)構(gòu)，外圓圓心與內(nèi)孔圓心的距離為h，在偏心軸套厚度最薄的外表面向內(nèi)鉆有一個(gè)圓孔。
[0009]所述的活塞銷為階梯軸結(jié)構(gòu)，中間部分的橫截面大于左、右兩邊的橫截面，活塞銷內(nèi)部布置有油路，油路從活塞銷外表面中間引入到中心位置，并經(jīng)過活塞銷軸線到達(dá)活塞銷圓孔內(nèi)，活塞銷的圓孔從銷左側(cè)表面向內(nèi)鉆入的。
[0010]所述的連桿其軸線鉆有油路，油路延伸至連桿小端外表面處，在連桿小端外表面的中間處有一圈油槽。
[0011]所述的活塞銷孔的左側(cè)，上下各鉆有一個(gè)鎖止孔。
[0012]所述的偏心軸套與活塞銷間隙配合，偏心軸套與活塞銷孔過盈配合。
[0013]所述的活塞銷圓孔內(nèi)，鎖止頂桿與密封套之間的一段空間是油腔室，油腔室、活塞銷油路、連桿油路與油槽整個(gè)構(gòu)成液壓油路系統(tǒng)。
[0014]與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0015]本實(shí)用新型主要是通過驅(qū)動(dòng)偏心軸套在特定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)使得發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比改變，而驅(qū)動(dòng)力源就是發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后強(qiáng)大的壓力作用，本實(shí)用新型主要的內(nèi)容就是通過液壓作用精確控制鎖止頂桿在特定的時(shí)刻鎖死或解鎖偏心軸套的轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)裝置零件改動(dòng)小，工作可靠;沒有外加驅(qū)動(dòng)力源，也沒有對(duì)氣缸體進(jìn)行改動(dòng)，所以研發(fā)成本更低。
【附圖說明】
[0016]圖1活塞連桿組件處于高壓縮比時(shí)的主剖視圖。
[0017]圖2是圖1活塞連桿組件的主剖視圖的A-A投影視圖。
[0018]圖3是活塞連桿組件由高壓縮比變換到低壓縮比時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)α角度時(shí)的剖視圖。
[0019]圖4是圖3所示的活塞連桿組件的受力示意圖。
[0020]圖5是活塞連桿組件處于低壓縮比時(shí)的主剖視圖。
[0021 ]圖6是圖5活塞連桿組件的主剖視圖的A-A投影視圖。
[0022]圖7是活塞連桿組件由低壓縮比變換到高壓縮比時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)β角度時(shí)的剖視圖。
[0023]圖8是圖7所示的活塞連桿組件的受力示意圖。
[0024]圖9是連桿零件的主剖視圖。
[0025]圖10是圖9連桿主剖視的A-A投影視圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:
[0027]1-活塞，2-鎖止頂桿，3-密封套，4-油腔室，5-回位彈簧，6_偏心軸套，7_連桿，8_活塞銷，9-卡環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面根據(jù)【附圖說明】對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)介紹，本實(shí)用新型所述為眾多實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施方式。
[0029]參閱圖1，偏心軸套6是一個(gè)偏心的圓筒結(jié)構(gòu)，在圓筒的端面非圓心處打通一個(gè)圓孔，圓筒外圓的圓心與圓孔的圓心間的偏心距為h，在活塞I銷孔的兩端各有一個(gè)偏心軸套6，其中左側(cè)的偏心軸套6厚度最薄的外表面鉆有一個(gè)圓孔。
[0030]參閱圖1，活塞銷8為階梯軸結(jié)構(gòu)形式，中間部分的橫截面大于兩邊部分的橫截面，在活塞銷8內(nèi)部鉆有油路與圓孔，油路從活塞銷8外表面的中間處引入，然后沿活塞銷8軸線鉆入圓孔處，活塞銷8的圓孔從銷左側(cè)表面向內(nèi)鉆入的。
[0031]參閱圖9與圖10，連桿7軸線處引入一段油路，引向連桿7小端，在連桿7小端孔的中間有一圈油槽，油槽寬度與油路的橫截面寬度相同。
[0032]參閱圖1，在活塞I銷孔的左側(cè)，上下各鉆有一個(gè)鎖止孔。
[0033]參閱圖1，將左側(cè)的偏心軸套6插入活塞銷8內(nèi)，抵在活塞銷8的軸肩處，并使得偏心軸套6的圓孔與活塞銷8的圓孔對(duì)齊，再在活塞銷8的圓孔底部固定回位彈簧5，回位彈簧5上放置鎖止頂桿2，并將密封套3固定在兩圓孔的連接處，使得偏心軸套6與活塞銷8連接成為一個(gè)整體，在密封套3的下表面與鎖止頂桿2的上表面的空間是油腔室4，偏心軸套6與活塞I銷孔間隙配合，偏心軸套6與活塞銷8過盈配合;然后將整個(gè)裝置放入活塞I銷孔內(nèi)，并穿過連桿7小端，再安放右端的偏心軸套6，同樣抵在活塞銷8右側(cè)軸肩處，然后在左右偏心軸套6外側(cè)安放卡環(huán)9，通過卡環(huán)9與活塞銷8的軸肩來約束偏心軸套6的軸向竄動(dòng)，油腔室4、活塞銷8油路、連桿7油槽與油路構(gòu)成整個(gè)機(jī)構(gòu)的液壓路線。
[0034]參閱圖1、圖2，發(fā)動(dòng)機(jī)處于高壓縮比狀態(tài)，油栗沒有工作，液壓油沒有壓力作用在鎖止頂桿2上，鎖止頂桿2上部處于活塞I銷孔左側(cè)的下鎖止孔中，活塞1、偏心軸套6、活塞銷8三者保持相對(duì)的靜止?fàn)顟B(tài)，活塞銷8圓心處于偏心軸套6的圓心的下方，距離為h。
[0035]參閱圖3、圖4，發(fā)動(dòng)機(jī)由高壓縮比向低壓縮比變換的過程。在做功行程上止點(diǎn)位置時(shí)，油栗工作，液壓油經(jīng)連桿7油路與活塞銷8油路，流入油腔室4，使得油腔室4壓力增大，壓縮回位彈簧5使得鎖止頂桿2拔出鎖止孔。此時(shí)由于前一次循環(huán)的慣性作用，在解開鎖止后，偏心軸套6沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角度α，活塞銷8圓孔與活塞I鎖止孔完全偏離，油栗停止工作，油腔室4內(nèi)壓力降低，回位彈簧5將鎖止頂桿2壓在活塞I銷孔外面壁上，鎖止頂桿2上部與活塞I銷孔外面壁是點(diǎn)接觸，摩擦力很小。由于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火產(chǎn)生的巨大壓力的特點(diǎn)，壓力作用于活塞I頂部，并傳遞至偏心軸套6重心產(chǎn)生垂直向下的壓力F，該壓力F分解為沿偏心軸套6軸線方向的力F2 = Fcosa與垂直于偏心軸套6軸線方向上的力Fl =Fsina，F(xiàn)1對(duì)活塞銷8產(chǎn)生逆時(shí)針方向上的力矩Fl*(h+Ah)，使得活塞銷8相對(duì)于偏心軸套6圓心沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到180度時(shí)，鎖止頂桿2軸線與活塞I鎖止孔軸線重合，此時(shí)回位彈簧5剩余的壓力將鎖止頂桿2上部壓入活塞I鎖止孔內(nèi)，成功將偏心軸套6鎖止，自此完成發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比從高向低的轉(zhuǎn)換。
[0036]參閱圖5、圖6，發(fā)動(dòng)機(jī)處于低壓縮比狀態(tài)，同樣的，液壓油沒有壓力作用在鎖止頂桿2上，鎖止頂桿2上部處于活塞I銷孔左側(cè)的上鎖止孔中，活塞1、偏心軸套6、活塞銷8三者保持相對(duì)的靜止?fàn)顟B(tài)，活塞銷8圓心處于偏心軸套6的圓心上方，距離為h。
[0037]參閱圖7、圖8，發(fā)動(dòng)機(jī)由低壓縮比向高壓縮比變換的過程中。同樣的。在壓縮行程上止點(diǎn)位置時(shí)，通過油栗的栗油壓力使得鎖止頂桿2拔出鎖止孔。同樣在前一次循環(huán)的慣性力作用，解開鎖止后，偏心軸套6沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角度β，當(dāng)活塞銷8圓孔與活塞I鎖止孔完全偏離，油栗停止工作，回位彈簧5將鎖止頂桿2上部壓在活塞I銷孔外面壁上。由于在壓縮行程上止點(diǎn)附近，排氣門開啟，缸內(nèi)壓力很小，此時(shí)，連桿7對(duì)活塞銷8的拉力遠(yuǎn)大于氣壓對(duì)偏心軸套6的壓力，連桿7對(duì)活塞銷8產(chǎn)生拉力Τ，方向與垂直方向成γ角，拉力T分解為沿偏心軸套6軸線方向的力T2 = Tcos(0+ γ )與垂直于軸線方向上的力Tl = Tsin(0+ γ )，T1對(duì)偏心軸套6產(chǎn)生逆時(shí)針方向上的力矩Tl*(h+Ah)，使得活塞銷8相對(duì)于偏心軸套6圓心沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到180度時(shí)，鎖止頂桿2軸線與活塞I鎖止孔軸線重合，此時(shí)回位彈簧5將鎖止頂桿2上部壓入活塞I鎖止孔內(nèi)，成功將偏心軸套6鎖止，自此完成發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比從低向高的轉(zhuǎn)換。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件，包括活塞(1)、鎖止頂桿(2)、密封套(3)、油腔室(4)、回位彈簧(5)、偏心軸套(6)、連桿⑴、活塞銷(8)，其特征在于: 偏心軸套(6)套放在活塞銷(8)左側(cè)，抵在活塞銷(8)軸肩處，活塞銷(8)的圓孔與偏心軸套(6)的圓孔對(duì)齊，回位彈簧(5)固定在活塞銷(8)圓孔底部，回位彈簧(5)上放置鎖止頂桿(2)，并將密封套(3)固定在活塞銷(8)圓孔與偏心軸套(6)的圓孔連接處;將裝置全部從左側(cè)放進(jìn)活塞(I)銷孔內(nèi)，穿過連桿(7)小端孔，并使得鎖止頂桿(2)上部處于活塞(I)銷孔的鎖止孔內(nèi)，將另一個(gè)偏心軸套(6)從右側(cè)插入活塞銷(8)內(nèi)，同樣抵在活塞銷(8)的軸肩處，并在兩偏心軸套(6)外側(cè)固定卡環(huán)(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件，所述的偏心軸套(6)是一個(gè)非同心圓套筒結(jié)構(gòu)，外圓圓心與內(nèi)孔圓心間的距離為h，在偏心軸套(6)厚度最薄的外表面向內(nèi)鉆有一個(gè)圓孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件，所述的活塞銷(8)為階梯軸結(jié)構(gòu)，中間部分的橫截面大于左、右兩邊的橫截面，活塞銷(8)內(nèi)部布置有油路，油路從活塞銷(8)外表面中間引入到內(nèi)部中心位置，并經(jīng)過活塞銷(8)軸線到達(dá)活塞銷(8)圓孔內(nèi)，活塞銷(8)的圓孔從銷左側(cè)表面向內(nèi)鉆入的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件，所述的連桿(7)其軸線鉆有油路，油路延伸至連桿(7)小端外表面處，在連桿(7)小端中間部分的外表面處有一圈油槽。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件，所述的活塞(I)銷孔的左側(cè)，上下各鉆有一個(gè)圓形鎖止孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件，所述的偏心軸套(6)與活塞銷(8)間隙配合，偏心軸套(6)與活塞(I)銷孔過盈配合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏心軸套傳動(dòng)的可變壓縮比活塞連桿組件，所述的活塞銷(8)圓孔內(nèi)，鎖止頂桿(2)與密封套(3)之間的一段空間是油腔室(4)，油腔室(4)、活塞銷(8)油路、連桿(7)油路與油槽整個(gè)構(gòu)成液壓油路系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】F16C7/00GK205638695SQ201620440630
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】朱振華, 蘇巖, 解方喜, 郭淑芳, 黃震, 康爾凝, 蔚向鋒, 趙玉祥, 楊海洋, 丁珊珊
【申請人】吉林大學(xué)