[实用新型]连续可变容积压缩比发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机，特别涉及往返式活塞的发动机。

背景技术

随着排放法规的日益严格和顾客对发动机经济性的要求，改善发动机的排放性能和燃油经济性能已是传统内燃机所面临的最大困难。现在发动机改变排放主要采用三元催化剂，提高燃油经济性能主要采用缸内直喷和可变气门技术。为了进一步减少排放，现在出现了多种新的燃烧模式。这些新的燃烧模式主要是追求低温燃烧和均质混合气的形成，即要求低的充量温度和均匀的混合气，还有较低的压缩比，以降低NOX和PM排放。为了能使低温燃烧技术在全负荷工况范围内实现，可变压缩比技术的应用是非常有必要的。另一方面为了提高燃油经济性能和在各种转速负荷工况下平顺的动力输出，可变压缩比技术的应用也是非常有必要的。

现在大部分发动机的压缩比是固定的，在低转速时进气充量少，实际压缩比低于设计的压缩比，不能使燃油充分雾化和燃烧。在高转速或涡轮增压器介入时，缸内充气量大于缸内容积，实际压缩比高于设计的压缩比，这时容易产生爆震和提前燃烧，大大减小了动力输出和加大对发动机的损害。可变压缩比技术能根据进气充量的改变而改变压缩比，使燃油能充分燃烧和避免爆震。在低负荷时适当的降低压缩比，能有效减少排放。

目前对可变压缩比发动机的研究在国外已经比较普遍，但是能实现可变压缩比功能的成果比较少，且结构复杂，不易量产。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种连续可变容积压缩比发动机，该发动机的压缩比可通过对其结构的变化进行控制而改变。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型的连续可变容积压缩比发动机，包括箱体和曲轴以及固定件和多种传感器组成。曲轴轴颈和主轴上设置有可变容积压缩比机构，曲轴箱上设置有操控压缩比的操控机构和固定机构。可变容积压缩比机构包括：可沿气缸中心线上下往返滑行的环形轨道和两端安装在环形轨道内且在轴颈上可上下滑动的外轴颈套。通过控制压缩比的操控机构改变环形轨道的上下位置，在曲轴主轴颈位置不变的情况下，改变了主轴颈中心线与外轴颈套中心线的距离，从而改变活塞在上止点的位置来达到改变压缩比的目的。当降低压缩比时，曲轴上止点主轴颈与外轴颈套距离缩短，由于外轴颈套围绕环形轨道作旋转运动，不以曲轴中心线作旋转运动，曲轴从上止点往下止点运动时主轴颈与外轴颈套距离逐渐增大。由于这种可变容积压缩比发动机的特殊结构，膨胀做功时，有效做功压力逐渐减小，做功半径逐渐增加，这样就使得上止点到下止点时发动机扭力均衡，可有效降低发动机震动和提高旋转惯性。活塞连杆驱动的外轴颈套是沿圆环轨道作旋转运动，活塞上止点降低时，活塞冲程没有改变，这样就提高了发动机缸内容积。

本实用新型的有益效果是：发动机在工作过程中，根据进气充量和各种负荷工况下以及根据各种燃料所需压缩比的不同来进行控制，使发动机的压缩比最符合当前情况。来达到燃油经济性、动力性以及排放的最佳效果。并能使一台发动机对燃料的选择性更加广泛。这种可变容积压缩比发动机的特殊机构，在降低压缩比时，可有效降低发动机震动和提高旋转惯性，并提高发动机缸内容积。如配合涡轮增压器，那么将大大提高进气充量，可把发动机设计成小排量来实现大功率。有效减小发动机体积，提高功率与重量比。减小发动机重量与体积，同时减小整车质量，进一步节省燃油。

附图说明

本说明书包括如下十幅附图：

图1是本实用新型连续可变容积压缩比发动机的结构示意图；

图2是本实用新型连续可变容积压缩比发动机的工作原理示意图；

图3是本实用新型连续可变容积压缩比发动机曲轴的主视图；

图4是本实用新型连续可变容积压缩比发动机外轴颈套的主视图；

图5是本实用新型连续可变容积压缩比发动圆形轨道体的主视图；

图6是本实用新型连续可变容积压缩比发动机升降器的主视图；

图7是本实用新型连续可变容积压缩比发动机涡轮螺旋组的主视图；

图8是本实用新型连续可变容积压缩比发动机主轴固定架的主视图；

图9是本实用新型连续可变容积压缩比发动机整体固定架的左视图；

图10是本实用新型连续可变容积压缩比发动机箱体的剖面图；