[发明专利]一种往复圆弧运动的可变压缩比转子发动机

摘要

一种往复圆弧运动的可变压缩比转子发动机，属于机电一体化领域，包括湿式离合器，角位移传感器、传动齿轮，换向轴等。其特征在于：角位移传感器能持续检测转子相对位置B转动的角度，车载ECU判断该角度到达系统设定的角度时，控制液压系统接入或者断开接入各湿式离合器，切换传动路线，使转子的往复圆弧运动转化为输出轴的单向圆周运动，同时车载ECU能根据车辆行驶工况判断是否需要更改发动机压缩比，当需要更改压缩比时，车载ECU根据车辆出厂预设的模型更改系统当前设定的转子可以转动的最大角度值，这就使得发动机转子可以转动的最大角度产生不同，汽缸总容积改变，而燃烧室容积不变，从而实现压缩比可变。该发明的优点在于实现了转子发动机压缩比可变，且压缩比范围较宽，最大压缩比较大。

主权项

1.一种往复圆弧运动的可变压缩比转子发动机，包括车载ECU、汽缸体、转子、弧形板、进气门、排气门、点火装置、喷油装置、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、角位移传感器、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、发动机轴、输出轴、换向轴；其特征在于：所述转子和发动机轴刚性连接，弧形板和转子刚性连接，弧形板随转子一同转动，角位移传感器安装在发动机轴上，弧形板转动时和汽缸体有三个相互接触的位置，每个位置上设有密封条；所述第五齿轮和第四齿轮在第四离合器、第三离合器没有接入液压系统时空套在发动机轴上，所述第一齿轮和第二齿轮在第一离合器、第二离合器没有接入液压系统时空套在输出轴上，第三齿轮和换向轴制成一体，发动机轴两端通过圆柱滚子轴承约束，外圈上有止动槽，槽内装有轴承挡圈，用来防止发动机轴轴向窜动；在压缩行程，车载ECU通过角位移传感器检测到转子即将运动到位置A时，控制车辆液压系统通往第一离合器、第四离合器的电磁阀打开，通往第二离合器、第三离合器的电磁阀关闭，高压油液开始接入第一离合器、第四离合器的油缸，在第一离合器和第四离合器的作用下第一齿轮、第五齿轮分别和输出轴、发动机轴建立传动联系，液压系统断开接入第二离合器、第三离合器的油缸，第二齿轮和第四齿轮分别围绕输出轴、发动机轴空转；整个发动机的传动路线为输出轴—第一离合器—第一齿轮—第五齿轮—第四离合器—发动机轴，该行程下惯性力是主动力，在惯性力的作用下输出轴转动，然后依次通过第一离合器、第一齿轮、第五齿轮、第四离合器，最终带动发动机轴转动；转子和发动机轴刚性连接，所以转子随着发动机轴一起转动，从位置A开始向位置B作顺时针转动，汽缸内混合气开始被压缩；转子运动到位置B，转子相对位置B转动角度为零时，压缩过程结束；在作功行程，车载ECU通过角位移传感器检测到转子相对位置B转动的角度为零，此时控制液压系统通往第二离合器、第三离合器的电磁阀打开，通往第一离合器、第四离合器的电磁阀关闭，高压油液接入第二离合器和第三离合器的油缸，而断开接入第一离合器和第四离合器的油缸，传动路线实现切换；此时传动路线为转子—发动机轴—第三离合器—第四齿轮—第三齿轮—第二齿轮—第二离合器—输出轴；在该行程下燃料燃烧产生的膨胀力是主动力，推动转子由位置B向位置A开始作逆时针转动，转子是主动件，然后动力依次通过发动机轴、第三离合器、第四齿轮、第三齿轮、第二齿轮、第二离合器传递到输出轴上，当转子运动到位置A时，作功行程结束；在排气行程，作功行程结束时角位移传感器检测到转子转动到位置A，车载ECU控制车辆液压系统使传动路线重新切换成压缩行程时的传动路线，即传动路线为输出轴—第一离合器—第一齿轮—第五齿轮—第四离合器—发动机轴，依靠输出轴的惯性动力先后经输出轴、第一离合器、第一齿轮、第五齿轮、第四离合器传递到发动机轴上，转子由位置A开始向位置B作顺时针转动，汽缸内废气开始排出，当到达位置B时，排气行程结束；在进气行程，车载ECU通过角位移传感器检测到转子相对位置B转动的角度为零，传动路线又被车载ECU重新切换成作功行程时的传动路线，即转子—发动机轴—第三离合器—第四齿轮—第三齿轮—第二齿轮—第二离合器—输出轴；该行程下转子由位置B向位置A开始作逆时针转动，汽缸内形成低压，空气进入汽缸，当转子到达位置A时，进气行程结束；如此往复，发动机转子实现在位置A和位置B之间做往复圆弧运动。