[发明专利]内燃机变连杆长度可变压缩比装置无效

专利信息
申请号: 88101975.5 申请日: 1988-04-15
公开(公告)号: CN1037011A 公开(公告)日: 1989-11-08
发明(设计)人: 郭景坤 申请(专利权)人: 郭景坤
主分类号: F02B75/04 分类号: F02B75/04;F16C7/04
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 河北省雄县*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 内燃 机变 连杆 长度 可变 压缩比 装置
【说明书】:

本发明属内燃机技术领域。是一项在每个循环中自动改变连杆长度使压缩比变化的技术。

在内燃机技术领域,压缩比是一项相当重要的参数。它直接影响着发动机的效率和排放。多年来人们通过采用改变燃烧室形状,增加预燃室和分层充气,改进点火或喷油等先进的各种技术措施,提高压缩比,实现稀燃技术,以求节约燃料和降低排放。但是人们发现压缩比的提高是有限度的。压缩比提高过多,将会产生许多不利因素,反而达不到预期的目的。所以,压缩比在近年来又有下降的趋势。另外发动机运行工况复杂,混合气空/燃比的变化范围很大,为了适应这一情况,为了克服压缩比提高后的不利因素,出现了可变压缩比技术。

如:“Fo2B    75/04    US4515114    8705655”〔专利文献通报87年No    3.67页〕〔Fo2B    75/04    JP60-65231    8703166〕〔专利文献通报87年No    2.67页〕等等。在上述专利中,前者是改变活塞,使其在压缩冲程中处于压缩状态,排气冲程时处于膨胀状态。后者是通过活塞销的位置,改变压缩比。而“Fo2B    75/04    JP60-65234    8703169”〔专利文献通报,87年No    2.67页〕专利,使用油压来改变压缩比。

上述的各项变压缩比技术,有较大的缺陷,因而使其实际应用受到了限制。

1.变压缩比选择的部位不适当。活塞是内燃机的关键部件,它的生产工艺,本来就很复杂。如果采用可变压缩比技术,使活塞或活塞销可以变化。那么将给生产制造、维修带来很大的困难。

2.强度问题。活塞是应力较大,而复杂的部件。并且,受气缸筒空间的制约。如果采用了可变活塞或可变活塞销,很难保证足够的强度。这样就带来了可靠性,使用寿命的问题。

3.经济效益不大。上述改变压缩比的技术,并未改变内燃机的燃烧过程。采用它所得到的代价/效益比值,比采用别的种类的先进技术所得到的代价/效益比值,要大得多。

现代技术通过采用预燃室,分层充气,组织进,挤气流,燃料喷射等技术措施,可以把压缩比和空燃比大幅度提高。但是,同时也使最高爆发压力和最高燃烧温度有了大幅度的提高。这样就给内燃机工作的柔和性,NOX排放,以及机械强度等因素,带来了不利的影响。

本发明的目的,在于提供一种:在每个内燃机工作循环中,通过自动改变连杆长度,而使压缩比变化,改善内燃机的燃烧过程,在高压缩比下,有较低的最高爆发压力,较低的最高燃烧温度,并且把在改变连杆长度和压缩比时所耗的能量,在作功的中期,重新释放出来的技术。

附图1是本发明实施的一种方案的正视图。适用于四冲程内燃机

附图2是它的一个剖面图。Ⅰ-Ⅰ

附图3是它的两个剖面图。Ⅱ-Ⅱ    Ⅲ-Ⅲ

参见附图,1是可变连杆的上部,2是可变连杆的下部,3是紧固螺钉,4是紧固螺母,5是上半部的紧固盖,6是强力钢板弹簧,7是垫片,8是上半部润滑油道,9是下半部润滑油道。

本实例的工作原理如下:在进气冲程开始后,由于汽缸内的压力低于弹簧6的弹力,使系统处于高压缩比的状态。压缩冲程开始后,由于气缸内的压力仍不能克服6的弹力,系统仍处在高压缩比的状态下。压燃或点燃后,气缸内难沽臀露燃本缭黾印5逼啄诘难沽Υ笥?的弹力时,由于曲轴仍在推动连杆上行,弹簧被压缩,连杆开始变短,压缩比下降。最高爆发压力和温度,以及压力升高率dP都被降了下来。越过上止点后,进入作功冲程,气缸压力开始降低。当气缸内的压力,低于弹簧的弹力时,弹簧6贮存的弹力能开始释放。这一瞬间,气缸内压力降低的速度变慢,但作用于曲轴上的压力并未减少,曲轴下行转动的速率并未受到影响,压力作用的时间延长了。这就使得内燃机的效率增加了许多。

传统的内燃机循环,可以用二维P-V示功图来表述。其中隐含着一个条件,那就是曲轴转角和P.V。两个参数是同步变化的。本发明使得曲轴转角和PV两个参数间,不再是同步变化,出现了异步的情况。因此,示功图只能用P.V.ψ.(ψ曲轴转角)三维示功图来表示,工作循环也只有用三维图才能正确的描述。

本发明这一实例选择了连杆作为控制对象。它的结构筒单,允许使用的空间较大,强度可以加强,可靠性高,制造,维修方便。强力弹簧6是本实例的关键部件,要根据不同的发动机类型选用。对汽油机要有不低于18-24kg/cm2的起控弹力。可根据不同的要求,决定弹簧6的厚度、片数。

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