[发明专利]可变长度连杆和可变压缩比内燃发动机

说明书

本发明涉及一种可变长度连杆，其包括连杆本体、偏心部件、切换机构和停止机构。所述偏心部件设置在所述连杆本体的小径端部处。所述偏心部件旋转以使得所述可变长度连杆的有效长度变化。所述切换机构包括与所述偏心部件连接的液压活塞。所述偏心部件在所述切换机构处于第一状态时到达第一位置。所述偏心部件在所述切换机构处于第二状态时到达第二位置。所述停止机构包括停止部件，所述停止部件与所述偏心部件或所述液压活塞靠接或接合以使得所述偏心部件维持在所述第一位置与所述第二位置之间的中间位置。

技术领域

本发明涉及一种可变更有效长度的可变长度连杆以及一种包括可变长度连杆的可变压缩比内燃发动机。

背景技术

已知一种包括可变更内燃发动机的机械压缩比的可变压缩比机构的内燃发动机。这种可变压缩比机构的例子包括变更用于内燃发动机中的连杆的有效长度的可变压缩比机构(例如，日本专利申请公报No.2011-196549和国际公报No.WO2014/019683)。连杆的有效长度指接纳曲柄销的开口的中心与接纳连杆中的活塞销的开口的中心之间的距离。因此，当连杆的有效长度增加时，活塞处于压缩上死点时的燃烧室容积减小，使得机械压缩比增大。另一方面，当连杆的有效长度缩短时，活塞处于压缩上死点时的燃烧室容积增大，使得机械压缩比下降。

在连杆本体的小径端部处设置有能相对于连杆本体旋转的偏心部件(偏心臂或偏心套筒)的连杆被已知为可变长度连杆，其有效长度可变化(例如，JP2011-196549 A和国际公报No.WO2014/019683)。偏心部件具有接纳活塞销的开口。偏心部件的开口相对于偏心部件的旋转轴线偏心地设置。在这种可变长度连杆中，当偏心部件的旋转位置改变时，连杆的有效长度会相应地变化。

发明内容

在包括可变压缩比机构的内燃发动机中，随着可切换的机械压缩比的级数增多，内燃发动机能更有效地运转。然而，在上述连杆中，偏心部件只能被维持在两个位置：在偏心部件相对于连杆本体最大限度地向一侧旋转时到达的第一旋转位置，和在偏心部件最大限度地向所述一侧的相反侧旋转时到达的第二旋转位置。换言之，在这些连杆中，机械压缩比只能分两个阶段切换。

本发明提供了一种能在多于两个的阶段中变更和维持有效长度的可变长度连杆。本发明提供了一种可变压缩比内燃发动机，能仅通过改变连杆的有效长度来在多于两个的阶段中变更和维持该可变压缩比内燃发动机的机械压缩比。

本发明的一个示例性方面提供了一种可变长度连杆，其包括连杆本体、偏心部件、旋转方向切换机构和中间停止机构。所述连杆本体包括大径端部和小径端部，所述小径端部是在所述连杆本体的轴线方向上位于所述大径端部的相反侧的端部。所述连杆本体在所述大径端部处具有接纳曲柄销的第一开口。所述偏心部件设置在所述小径端部处以使得所述偏心部件相对于所述连杆本体沿所述小径端部的周向旋转。所述偏心部件具有接纳活塞销的第二开口。所述偏心部件构造成旋转以使得所述第二开口相对于所述连杆本体的位置改变并且所述可变长度连杆的有效长度变化。所述旋转方向切换机构包括液压活塞。所述液压活塞与所述偏心部件连接成使得所述液压活塞的作动位置伴随着所述偏心部件的旋转位置的变化而变化。所述旋转方向切换机构构造成在第一状态与第二状态之间切换。所述第一状态是所述偏心部件向第一侧旋转并且所述偏心部件向作为所述第一侧的反方向的第二侧的旋转被禁止的状态。所述第二状态是所述偏心部件向所述第二侧旋转并且所述偏心部件向所述第一侧的旋转被禁止的状态。在所述旋转方向切换机构处于所述第一状态时所述偏心部件最大限度地向所述第一侧旋转以到达第一旋转位置且被维持在所述第一旋转位置处。在所述旋转切换机构处于所述第二状态时所述偏心部件最大限度地向所述第二侧旋转以到达第二旋转位置且被维持在所述第二旋转位置处。所述中间停止机构包括停止部件。所述停止部件构造成在所述偏心部件处于所述第一旋转位置与所述第二旋转位置之间的中间旋转位置时与所述偏心部件或所述液压活塞靠接或接合以使得偏心部件被维持在所述中间旋转位置处。