[发明专利]一种可变压缩比和喷油位置的发动机

说明书

技术领域

本发明涉及汽油发动机，特别是指一种可以根据发动机负载和转速而改变压缩比例和喷油位置的发动机。

背景技术

发动机的压缩比是指做功活塞在汽缸内的行程与燃烧室的比例，压缩比越高，燃烧效率越好。但是压缩比越高，发动机的爆震越高，汽缸、活塞越容易敲缸而磨损。尤其是在高负载情况下，发动机的动力反而出现下降。

随着汽油的标号越做越高，辛烷值的提高就是为了降低因压缩比高而产生的爆震，但是，其效果有限，其压缩比以马自达的创驰蓝天技术的发动机其压缩比也只能控制在13:1，当然同等发动机因地域汽油的提炼和制作工艺也导致创驰蓝天技术的发动机供给欧盟国家的压缩比提高到14:1的高压缩值，甚至在18年要达到18:1的超高压缩比以实现压燃。

而现有为了防止爆震的加剧，通常的做法是在缸头处安装爆震传感器，当CPU检测到发动机产生爆震后，通过修正点火时间来降低爆震的继续，然而，爆震已经是发生，现有的手段只是把它控制防止加剧。

经检索发现，可变压缩的专利授权量最多的为发明人：维亚内·拉比的电磁阀、螺杆、凸轮等20来件的相关申请；以及日产自动车的10几件相关申请尤其涉及改变做功活塞的上行位置；和丰田自动车的50几件相关申请尤其涉及改变膨胀比来减少燃油消耗；福特环球技术公司的2件发明授权主要是以改变连杆长度来实现压缩比的变化，虽然在这么多的专利中，该专利的最为简单，成本也是最低，但是，这样的设置连杆的受力将是最大的考验，并且压缩比的变化是受温度的变化而变化，实用性不高；而本田公司的6件相关申请也因实用性或其它原因而放弃持有权；奇瑞公司的3件相关专利，其中活塞头部的位置来实现压缩比的变化也是比较实用，但是，活塞重量的增加将使惯性力增加，致使动力下降和油耗上升；吉利的2件发明授权与日产改变连杆带动活塞的位置有着异曲同工之妙。

以上现有技术中压缩比是随着转速和温度的变化而变化，而不能随负载变化而变化，更重要的是，火花塞在燃烧室的位置被固化，火花塞的点火时间虽然可以收发动机的转速而产生一定的变化，但是，火花塞在燃烧室内的位置却不能变化。因而，迫切需要一种能够随着发动机的不同负载和不同转速的工况下自动调节压缩比，并根据油门踏板或油门转把的瞬间加大对压缩比进行降低和对点火时间进行退后，同时，也需要在不同压缩比状态下，喷油嘴在燃烧室内的喷油位置也能跟随变化，以实现发动机的效能最大化。

发明内容

本发明提出一种可变压缩比发动机，解决了现有技术中不同发动机负荷的统一压缩比和喷油位置问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种可变压缩比和可变喷油位置的发动机，其包括能够改变机械压缩比的可变压缩比机构，并且使得发动机低负载运转时的所述压缩比与发动机中负载和高负载运转时的压缩比完全不同，及实现不同压缩比的状态下喷油位置也跟随着变化，以满足不同发动机负载和不同发动机转速时的不同压缩比与不同喷油位置及喷油时间，从而提高燃油的燃烧效率来提升发动机的功率与动力。进而有效延长摇臂、凸轮轴、时规链的使用寿命。

进一步地，其中所述最大压缩比超过20。

进一步地，其中在发动机启动运转时，所述压缩比低于7.8：1。

进一步地，其中在发动机低速运转时，所述压缩比低。

进一步地，其中所述发动机速度越高，则所述压缩比越高。

进一步地，其中发动机负载瞬间过大时，所述压缩比低。

进一步地，其中随着所述发动机负载逐渐变低，所述压缩比逐渐增大。

进一步地，其中所述压缩动作开始正时改变机构包括能够控制可变压缩活塞伸缩的机构。

进一步地，其中所述压缩比高时，所述可变压缩活塞沿汽缸方向伸出。

进一步地，其中所述压缩比低时，所述可变压缩活塞沿缸头方向缩回。

进一步地，所述发动机负载瞬间过大时，点火时间由当前点火时间退后一定的时间。

进一步地，所述发动机负载逐渐变低时，所述点火时间逐渐提前，并逐渐恢复到当前点火时间。

进一步地，所述点火时间的调节，是基于油门位置与发动机转速的比例。

进一步地，所述点火位置的变化跟随着压缩比的变化而变化。

有益效果：

1. 解决了现有技术中压缩比不能随负载变化而变化。

2. 压缩比和点火时间同步工作，将爆震控制在发生之前而不是发生后的防止加剧。