[发明专利]一种磁流变式发动机连杆

说明书

一种磁流变式发动机连杆，属于汽车发动机技术领域。该种发动机连杆的连杆大头与连杆小头之间的杆身采用密封、空心的可伸缩套筒，套筒中装有磁流变液。在压缩过程中连杆利用压缩时向下的惯性和套筒内磁流变液压力使连杆套筒伸长，通过控制磁流变液压力可调整压缩比；在做工过程中套筒中的磁流变液流出和受压使套筒缩短，磁流变现象保证做工所需的连杆强度。通过磁流变液增加或减少、磁流变现象改变压缩行程和做工行程并调整压缩比，减少发动机工作过程中不必要的撞击和磨损，达到减震和降噪的效果。该种发动机连杆可直接实现减震和降噪，优于传统的铸件式连杆，可提高发动机性能。

技术领域

本发明涉及一种磁流变式发动机连杆，属于发动机技术领域。

背景技术

当今，人们的生活水平在不断提高，汽车已成为大多数家庭必备的交通工具，对汽车性能的要求也越来越高。发动机作为汽车上最重要的一部分，其性能的高低关系到整部汽车的性能。生活中不难发现，许多汽车在使用时或者在发动机工作时，坐在车内的乘客会感觉到明显的震动和嗡嗡的响声。究其原因，震动和响声大多来自于发动机内活塞运动，尤其是与活塞连接的连杆。连杆起着压缩和做功传动的重要作用，要同时保证压缩和做功的要求，而压缩过程要求的是将气体压缩到效率最高的程度，这往往需要足够的压缩行程，意味着连杆要足够长；反过来做功过程却希望行程尽量短，也就是连杆尽可能的短，从而缩短做功行程来提高效率和发动机转速。但实际中发动机内的连杆长度是不可变，因而压缩行程要长和做功行程要短形成冲突，正是由于这种冲突造成连杆在做功过程中产生不必要的撞击和磨损，进一步产生过多的震动和噪音影响了汽车的整体性能。所以，设计一种能同时够满足压缩行程长和做功行程短的连杆对提高发动机性能乃至汽车性能具有重要意义。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是发动机连杆的连杆大头与连杆小头之间的杆身采用密封、空心的可伸缩套筒，套筒中装有磁流变液。在压缩过程中连杆利用压缩时向下的惯性和套筒内磁流变液压力使连杆套筒伸长，通过控制磁流变液压力可调整压缩比；在做功过程中套筒中的磁流变液流出和受压使套筒缩短，磁流变现象保证做工所需的连杆强度。通过磁流变液增加或减少、磁流变现象改变压缩行程和做功行程，减少发动机工作过程中不必要的撞击和磨损，达到减震和降噪的效果。磁流变液储藏室解决磁流变液储藏问题；线圈解决提供磁流变现象所需磁场的问题。

本发明采用的技术方案是：一种磁流变式发动机连杆，包括连杆大头、连杆小头、套筒、磁流变液、储藏室、导管、线圈、电磁阀、单片机、交换孔、蓄电池；电磁阀与单片机连接；线圈通过单片机与车载电池连接；连杆大头与套筒大的一端连接，连杆小头与套筒小的一端连接；套筒的空心腔通过交换孔利用导管与储藏室连接；线圈与蓄电池连接。

进一步的，杆身的套筒空心腔内装有磁流变液，磁流变液采用的是一种智能材料，由磁性颗粒、防沉降凝聚添加剂按照一定的比例悬浮于母液中配置而成；在未加磁场的情况下，磁流变液呈现牛顿流体状态，但是在施加磁场的一瞬间，它的黏性和塑性等流变特性会发生急剧性的变化，毫秒级内即可实现牛顿流体到非牛顿流体的转变呈半固态或固态，且这种转变是可逆的，从而产生磁流变现象；当磁流变现象发生时，磁流变液具有吸能的作用，在发动机做功过程中，由于撞击会产生震动，此时磁流变液的变化过程就可吸收一部分震动，达到减震的效果。

进一步的，连杆大头与连杆小头与传统的连杆结构相同，杆身为套筒，套筒是可伸缩的、空心的、密封结构，采用的是中碳合金钢，其断面为“工”字形；套筒一端和连杆小头连接，一端和连杆大头连接；套筒在发动机压缩过程中由于惯性和套筒内磁流变液压力伸长，增加压缩行程；在发动机做功过程中由于压缩和磁流变液的流出而缩短，缩短做功行程。

进一步的，线圈缠绕于套筒内壁，线圈与蓄电池连接，提供磁流变现象产生所需的磁场蓄电池就是车载电池。

进一步的，导管用于储藏室与杆身套筒空心腔之间的连接，起到对磁流变液的输送作用；交换孔位于套筒大的一端上并贯穿套筒壁，用于导管的安装；导管与交换孔的连接处设有电磁阀，用于在压缩过程控制流入套筒内的磁流变液量和在做功过程阻止磁流变液流出套筒。