[发明专利]一种具有端面齿圈的可变高度活塞

说明书

一种具有端面齿圈的可变高度活塞属于活塞往复式内燃机技术领域，其通过内置于活塞销内的活塞销偏心电机驱动具有端面齿圈的活塞中部旋转，以改变活塞上部和活塞下部的轴向距离，进而改变活塞顶到活塞销的距离，实现压缩比可变。本发明可用于实现往复活塞式内燃机压缩比可变，解决了内燃机在不同工况下需要分别对应的压缩比的需求。本发明的活塞伸缩部分尺寸适中，加工限制较少，容易实现低成本、高可靠性的产品。本发明中驱动电机布置在活塞销中，占用活塞体积较小。本发明应用广泛，适用于汽油、柴油、天然气、液化石油气等多种燃料的发动机。

技术领域

本发明属于活塞往复式内燃机技术领域，具体涉及一种带有端面齿圈的可变高度活塞。

背景技术

对活塞往复式内燃机而言，其热效率在理想条件下是压缩比的函数，更高的压缩比能带来更高的热效率。但是由于在大负荷工况下过高的压缩比会导致汽油机爆震，柴油机工作粗暴，而在中小负荷不易发生爆震、工作粗暴的工况下可以适当提高压缩比以提高该工况下内燃机的热效率。对于现有的固定气缸结构的活塞往复式内燃机而言，其压缩比只能是固定值，只能选择一个兼顾了各工况下的一种折中方案。而可变压缩比可以针对内燃机的不同工况来实时调整，在负荷增大时降低压缩比，在负荷降低时提高压缩比。

发明内容

本发明是提供一种可实现活塞往复式内燃机压缩比可变的可变高度活塞。实现方式为在活塞销内安装驱动电机，驱动电机的运转轴线与活塞销同轴，该电机通过活塞中部下端的端面齿圈和电机齿轮进行齿轮传动来转动活塞中的旋转部分，旋转部分的下端与活塞下部仅发生旋转运动，无轴向运动，上端有和活塞上部配合的螺纹，即可通过旋转来调整活塞高度，进而实现可变压缩比。

有益效果：

1.本发明解决了内燃机在不同工况下需要分别对应的压缩比的需求。

2.本发明的活塞伸缩部分尺寸适中，加工限制较少，容易实现低成本、高可靠性的产品。

3.本发明中驱动电机布置在活塞销中，占用活塞体积较小。

4.本发明应用广泛，适用于汽油、柴油、天然气、液化石油气等多种燃料的发动机。

附图说明

图1为可变高度活塞及曲柄连杆组结构示意图

图2为可变高度活塞及曲柄连杆组轴测图

图3为可变高度活塞结构示意图

图4为可变高度活塞轴测图

图5为可变高度活塞底部轴测图(已省略活塞销)

图6为可变高度活塞轴测图(已省略活塞销、活塞下部)

图7为活塞中部轴测图

图8为活塞上部轴测图

其中：1.活塞上部2.活塞中部3.活塞下部4.活塞销5.偏心电机6.电机齿轮7.卡簧8.连杆9.曲轴10.发动机机体11.连杆导电环12.连杆橡胶绝缘垫13.机体导电环14.机体橡胶绝缘垫15.电刷

具体实施方式

以下结合附图对本发明技术方案作进一步详细阐述：

如图1、图2所示，本发明可替换传统往复活塞式内燃机的活塞。

如图3、图4所示，本发明由活塞上部(1)、活塞中部(2)、活塞下部(3)、卡簧(4)、活塞销(5)、活塞销偏心电机(6)、电机齿轮(7)构成。活塞下部(3)上有活塞销孔、限位肋、限位槽、卡簧槽；活塞中部(2)上加工有活塞螺纹、限位肋、端面齿圈；活塞上部(1)加工有活塞螺纹及限位条。