[实用新型]变排量发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机，尤其是变排量发动机，具体地说，通过改进曲轴结构从而改进发动机汽缸工作状态，实现变排量。

背景技术

在当今节能环保的世界趋势以及当前能源紧张的形势下，开发低能耗的发动机，既符合国家利益，又对消费者有利，同时还可以降低发动机对大气环境所造成的污染和减少温室气体的排放量，而现有发动机总排量都是按最大额定负荷设计的，而最大额定负荷实际使用往往并不多，由于各曲轴连杆机构一体成型，一个曲轴转动必然带动其他曲轴转动，因而发动机工作时所有气缸必须都参与工作，不能根据需要选择减少参与工作的气缸数量，这就会造成巨大的能源浪费。

在一个最省油的输出功率范围下，即平均燃油消耗量为设定值，假设发动机启动时需要克服3P的阻力，加荷载运行需要克服2P的阻力，空荷载载运行时需要克服P的阻力，车的行驶速度V，根据以上设定值，车在行驶速度V的下，汽车在加载荷与空载荷时所需的功率分别为PV2t和PVt，而这时发动机的排量没有发生变化，这就需要调整燃油的浓度来调整发动机输出功率，进而来节省燃油，但这种调整后的燃油浓度已不能满足最佳燃烧效率的需求，所以燃油经济性随之降低。

因而为了保证输出功率的变化同时气缸内空燃比为一定值，只有改变排量来提高燃油经济性，所以如何改变发动机各工况下的排量成为本实用新型所面临的一个课题。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的汽车发动机的排量无法改变，从而造成能源浪费的问题，提出一种变排量发动机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种变排量发动机，包括ECU(电控单元)、汽缸以及连接汽缸中活塞杆的曲轴系，其特征在于：所述曲轴系包括N段小曲轴，其中N与汽缸数相同，所述小曲轴通过轴瓦固定，各小曲轴之间通过单向锁定装置连接。

进一步地，本实用新型还包括如下技术特征：所述单向锁定装置包括左曲轴及右曲轴，所述右曲轴端部具有一渐开螺旋凹槽，所述左曲轴顶端固定连接一短管状接头，所述接头内嵌有一定位轴，所述定位轴上套有定位卡块，定位卡块位于定位卡块活动槽内，所述定位轴的轴心偏离所述定位卡块的重心，随着左、右曲轴的转动，所述定位卡块或嵌入到所述渐开螺旋凹槽中，或被所述渐开螺旋凹槽顶出。

进一步地，本实用新型还包括如下技术特征：所述发动机主体上靠近接头处设有启动器，所述启动器与电机相连，所述电机接收所述ECU信号，控制所述启动器启动所述左曲轴转动。

进一步地，本实用新型还包括如下技术特征：所述启动器与所述接头之间通过齿轮啮合。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型把发动机上的整体曲轴系进行拆分，按每个汽缸的曲轴段为一个拆分单元，这样便得到了与气缸数相同的小曲轴，各个小曲轴之间用单向锁定装置连接。单向锁定装置位于两个小曲轴连接处，它包括卡块与渐变螺旋凹槽组合成的单向锁，此卡块在离心力作用下会逐渐嵌入凹槽。

这样曲轴系动力系统的启动方式与单个普通汽缸的启动方式相同，各个汽缸的小曲轴统一归ECU调配，实现每一个小曲轴逐个启动，由于每一个小曲轴都是顺序单向锁定的，所以能实现动力的合成并集中在一处输出。这样在ECU的控制下，能以每个气缸的排量为最小变化单位，近而实现发动机排量的智能变化。

附图说明

图1是直列四缸曲轴系结构示意图；

图2是小曲轴连接处单向锁定装置剖面结构示意图；

图3是图2所示A-A剖面图；

其中，1、小曲轴；1-1、右曲轴；1-2、左曲轴；2、单向锁定装置；3、接头；4、渐开螺旋凹槽；5、定位轴；6、定位卡块；7、定位卡块活动腔；8、轴瓦；9、启动器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

为了解决发动机排量变化问题，本实用新型通过改进汽车发动机上的曲轴结构，将大排量多缸的发动机上的曲轴改进成分缸组合式的曲轴系，在ECU的控制下发动机就能以每个气缸的排量为最小变化单位，实现发动机排量的智能变化。

本实用新型原理如下：