[发明专利]一种适用于灵活燃料发动机的偏心轴瓦式可变压缩比装置在审

专利信息
申请号: 201910422637.2 申请日: 2019-05-21
公开(公告)号: CN110159425A 公开(公告)日: 2019-08-23
发明(设计)人: 樊嘉天;董效彬;耿文娟;夏少华;张春丰;郑冰;马里;房志红 申请(专利权)人: 一汽解放汽车有限公司
主分类号: F02B75/04 分类号: F02B75/04;F02D15/02;F16C9/04
代理公司: 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 代理人: 张岩
地址: 130000 吉林省长春*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 偏心轴瓦 灵活燃料发动机 轴瓦 可变压缩比装置 连杆大头盖 螺栓 连杆大头 传统结构 过盈连接 连杆小头 耐久性能 内圆中心 偏心扭矩 中心连线 曲柄销 下轴瓦 可用 内圆 外圆 微动 小头 原机 互换 替换 压缩
【说明书】:

本发明涉及一种适用于灵活燃料发动机的偏心轴瓦式可变压缩比装置,由连杆大头、轴瓦Ⅰ、螺栓Ⅰ、曲柄销、轴瓦Ⅱ、连杆大头盖、螺栓Ⅱ和连杆小头组成。本发明适用于灵活燃料发动机的偏心轴瓦式可变压缩比装置,调节压缩比时只需互换上、下轴瓦位置,易于实现;偏心轴瓦外圆与连杆大头及连杆大头盖内圆过盈连接,工作过程中不会有微动,耐久性能与传统结构相当;偏心轴瓦内圆中心轴线与连杆大、小头中心连线在同一个平面内,不会产生偏心扭矩,与使用传统轴瓦时的性能一样可靠;仅需用偏心轴瓦替换传统轴瓦,原机其余结构不变,结构简单,成本低;可用于灵活燃料发动机等。

技术领域

本发明属于发动机智能可变技术领域,具体涉及一种适用于灵活燃料发动机的偏心轴瓦式可变压缩比装置。

背景技术

可变压缩比技术对于灵活燃料发动机来说具有非常高的应用价值。譬如应用在天然气和柴油双燃料发动机上时,在使用天然气时用低压缩比可减少爆震,提高最大功率。在使用柴油时用高压缩比提高热效率和最大功率,市场需求非常迫切。目前,在可变压缩比(VCR) 技术领域研究较多。但由于结构、控制及可靠性等诸多因素的影响,几乎没有量产的应用于发动机的实例。

现有的可变压缩比技术可分为几类:活塞高度可变、连杆长度可变、曲轴位置可变、缸盖缸体相对位移、附加燃烧室、配气机构、齿式杠杆以及多连杆机构等。其中,活塞高度可变和连杆长度可变对传统发动机的结构改动是最小的。附加燃烧室对燃烧室形状有显著的影响,从而恶化气流运动和燃烧。曲轴位置变化和缸体与缸盖的相对位移两种的驱动装置都需要很大的功率输出来实现位置的变化,从而增加发动机负担,而且对原机改动非常大或需要重新设计。多连杆机构和齿式杠杆可以较好的实现连续可变和较高的工作稳定性,但是结构非常复杂,运动惯性质量很大,对传统机型也不适用,需要重新设计发动机。

连杆长度可变类又以连杆小头偏心、连杆大头偏心或主轴承偏心为主,改变连杆的有效长度。专利US 8,851,030B2公开了一种可变压缩比连杆,偏心连杆轴承设置在连杆大头和曲柄销之间,通过液压推动偏心连杆轴承旋转来调节连杆大头偏心量从而改变连杆长度。专利JP 2015-124639公开了一种汽车发动机可变压缩比装置,在连杆大头与曲柄销之间设置一偏心套筒,偏心套筒两侧留有间隔180°的唇口,连杆盖留有一定深度的沟槽,利用液压驱动偏心套筒旋转实现连杆大头偏心从而改变连杆的有效长度。专利US 6,412,453B1公开了一种用于改变内燃机压缩比的系统,包括设置在连杆和曲柄销之间的轴承保持器,该轴承保持器具有与曲柄销连通的内表面和与连杆连通的外表面,连杆可相对于轴承保持器沿着连杆的纵向轴线轴向移动,以实现连杆相对于轴承保持架的选择性位移,该位移将引起连杆有效长度的变化、实现内燃机期望的压缩比;还包括至少一个用于测量的传感器。中国专利 CN 207245854U公开了一种偏心轴瓦式可变压缩比装置,主要由旋转套、控制杆a、曲轴、连杆大头盖、连杆、控制杆b、齿轮、电机轴、步进电机、螺栓a、螺栓b、下轴瓦和上轴瓦。采用步进电机驱动控制杆b移动,改变旋转套的位置,从而带动上轴瓦和下轴瓦转动,改变连杆位置,从而改变活塞上、下止点位置,改变压缩比,提高燃油利用率,降低排放。该实用新型具有结构简单,制造难度小的优点,可以降低生产成本。

现有技术多连杆机构结构复杂,在发动机转速高时稳定性不好,对原机的改变较大,需要额外布置一整套机构。连杆小头偏心方案在柴油机上空间布置困难(柴油机连杆小头跟活塞之间的间隙小),柴油机爆发压力大,结构强度和耐久可靠性存在问题。且目前方案大多停留在原理阶段,无法转化为产品。连杆大头偏心实现连续可调压缩比方案都是将传统轴瓦替换成可以相对于连杆大头内圆相对移动的零件,该零件与连杆大头内圆存在一定间隙,相对移动时极易造成表面磨损,可靠性将大大降低。且部分通过设置偏心轴瓦或偏心套筒实现连杆大头偏心的方案,在部分压缩比工况下,轴瓦或套筒的中心轴线与连杆大小头中心连线不在同一个平面,导致存在偏心扭矩,将影响使用寿命。

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