專利名稱：壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)，尤其涉及一種壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車上非常重要的部件，如圖I和圖2所不，圖I和圖2為現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖I所示為現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞位于上止點(diǎn)的狀態(tài)；圖2所示為該發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞位于下止點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)，現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋I通過(guò)螺栓6固定在缸體2上，活塞3在缸體2內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)工作，活塞3、缸體2和缸蓋I等部件圍成燃燒室4。活塞3在缸體2內(nèi)運(yùn)動(dòng)的極限位置分別為上止點(diǎn)5和下止點(diǎn)7，當(dāng)活塞3位于上止點(diǎn)5時(shí)，燃燒室4的體積為最?。划?dāng)活塞3位于下止點(diǎn)7時(shí)，燃燒室4的體積為最大，上述最大體積與最小體積的比值即為發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的提高可以有效改善循環(huán)熱效率，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。盡管提高壓縮比可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，但是針對(duì)汽油機(jī)而言，提高了壓縮比，在汽車負(fù)荷較大時(shí)，會(huì)存在爆震問(wèn)題，所以現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的上限受到了限制。但對(duì)于部分負(fù)荷時(shí)，產(chǎn)生爆震的可能性較小，如果仍然采用上述較小的壓縮比，則發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性不高?，F(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比均為固定不變的，為了改善部分負(fù)荷時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)工程師一直在尋找一種簡(jiǎn)單、有效、實(shí)用的壓縮比可變的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車，以解決現(xiàn)有固定壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法根據(jù)負(fù)荷變化進(jìn)行壓縮比調(diào)整的缺陷，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明提供了一種壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括缸蓋、缸體和活塞，其中，還包括缸套，所述缸套的內(nèi)孔為圓筒狀，在所述缸體上沿所述缸套的軸線方向滑動(dòng)套接并安裝在所述缸體的內(nèi)孔中；所述缸套與所述缸蓋固定連接；所述活塞容置在所述缸套內(nèi)。如上所述的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，優(yōu)選的是所述缸套的外壁下端設(shè)置有定位塊，所述定位塊與所述缸體內(nèi)壁下端開(kāi)設(shè)的定位槽配合以對(duì)所述缸套進(jìn)行定位。如上所述的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，優(yōu)選的是所述定位塊的數(shù)量為兩個(gè)，相對(duì)缸套縱向中心軸線對(duì)稱設(shè)置在所述缸套的外壁上；所述定位槽的數(shù)量為兩個(gè)，相對(duì)缸體縱向中心軸線對(duì)稱設(shè)置在所述缸體的內(nèi)壁上。如上所述的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，優(yōu)選的是所述定位槽沿所述缸體內(nèi)壁的縱向長(zhǎng)度為3-6mm,從而使所述缸套沿缸體移動(dòng)的距離為3_6mm。。如上所述的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，還包括缸套位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，與所述定位塊相連，用于驅(qū)動(dòng)所述定位塊沿所述定位槽上下滑動(dòng)，從而調(diào)整缸套在缸體的安裝孔內(nèi)上下移動(dòng)。本發(fā)明還提供了一種汽車，其中，包括本發(fā)明提供的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明提供的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車通過(guò)固定有缸蓋的缸套可相對(duì)缸體滑動(dòng)來(lái)改變?nèi)紵业捏w積，從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，在不同工況下選擇合適的壓縮比，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。相對(duì)傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，未改變?nèi)紵医Y(jié)構(gòu)，不會(huì)對(duì)燃燒的高壓氣體密封產(chǎn)生額外要求，密封件可以與現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)相同，漏氣量也不會(huì)額外增加。同時(shí)本發(fā)明未引入額外的運(yùn)行摩擦副，沒(méi)有額外的運(yùn)行摩擦阻力導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低，由于發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)變化不大，重量增加不多，不會(huì)因增加過(guò)多重量而抵消經(jīng)濟(jì)性改善水平。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞位于上止點(diǎn)時(shí)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞位于下止點(diǎn)時(shí)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套處于滑入狀態(tài)時(shí)的活塞位 于上止點(diǎn)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套處于滑入狀態(tài)時(shí)的活塞位于下止點(diǎn)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套處于滑出狀態(tài)時(shí)的活塞位于上止點(diǎn)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套處于滑出狀態(tài)時(shí)的活塞位于下止點(diǎn)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記I-缸蓋；2-缸體；3-活塞；4-燃燒室；5-上止點(diǎn)；6-螺栓；7-下止點(diǎn)；8-缸套；9-定位塊；10-缸套位置調(diào)整機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖3-圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖3所示為發(fā)動(dòng)機(jī)的缸套處于滑入狀態(tài)且活塞位于上止點(diǎn)，圖4所示為該發(fā)動(dòng)機(jī)的缸套處于滑入狀態(tài)且活塞位于下止點(diǎn)，圖5所示為該發(fā)動(dòng)機(jī)的缸套處于滑出狀態(tài)且活塞位于上止點(diǎn)，圖6所示為該發(fā)動(dòng)機(jī)的缸套處于滑出狀態(tài)且活塞位于下止點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖3所示，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括缸蓋I、缸體2和活塞3，其中還包括缸套8，該缸套8的內(nèi)孔為圓筒狀，在缸體2上沿缸套8的軸線方向滑動(dòng)套接并安裝在缸體2的內(nèi)孔中；缸套8與所述缸蓋I固定連接，具體可以是通過(guò)螺栓連接；活塞3容置在缸套8內(nèi)?？梢岳斫鉃椋c現(xiàn)有技術(shù)相比，將現(xiàn)有技術(shù)中的缸體2設(shè)計(jì)成可相對(duì)上下移動(dòng)的兩部分，即缸套8可沿缸套8軸線在缸體2的內(nèi)孔上下滑動(dòng)，滑動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢煤髮⒏滋?固定在缸體2的內(nèi)壁上。由于活塞3長(zhǎng)度所決定的上止點(diǎn)與下止點(diǎn)位置相對(duì)缸體2均固定不變，改變固定有缸蓋I的缸套8相對(duì)缸體2的位置就可以改變?nèi)紵业捏w積，從而實(shí)現(xiàn)壓縮比的變化?；钊?上止點(diǎn)和下止點(diǎn)的燃燒室容積分別為Vl和V2，壓縮比為r = V2/V1，請(qǐng)參照?qǐng)D3和圖4，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較小的工況，將缸套8沿缸體2朝向活塞3方向滑入至設(shè)定位置，固定缸套8，燃燒室的容積會(huì)相應(yīng)的減少dV，此時(shí)的壓縮比為r = (V2-dV)/(Vl-dV)，這時(shí)，這時(shí)的壓縮比較大，適用于負(fù)荷小的工況，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。請(qǐng)參照?qǐng)D5和圖6，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較大的工況，將缸套8沿缸體2遠(yuǎn)離活塞3方向滑出至設(shè)定位置，固定缸套8，燃燒室的容積會(huì)相應(yīng)的增加dV，此時(shí)的壓縮比為r =(V2+dV)/(Vl+dV)，這時(shí)的壓縮比較小，適用于負(fù)荷大的工況，可以防止爆震。由于缸套滑動(dòng)可固定在其可調(diào)升程的任意位置，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的多級(jí)連續(xù)可變。優(yōu)選的是，在缸套8的外壁下端設(shè)置有定位塊9，與缸體2內(nèi)壁下端開(kāi)設(shè)的定位槽配合固定。該定位槽可以設(shè)計(jì)成“工”字形，當(dāng)改變缸套8位置時(shí)，可通過(guò)定位塊9沿定位槽的中間段滑動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，固定缸套8位置時(shí)，可以將定位塊9卡接在定位槽的兩端。進(jìn)一步地，定位塊9的數(shù)量為兩個(gè)，相對(duì)缸套8縱向中心軸線對(duì)稱設(shè)置在缸套8的外壁上；定位槽的數(shù)量也為兩個(gè)，相對(duì)缸體2縱向中心軸線對(duì)稱設(shè)置在缸體2的內(nèi)壁上。對(duì)稱設(shè)置的定位塊9與定位槽可以使缸套8在滑行過(guò)程中更平穩(wěn)。定位槽沿缸體2內(nèi)壁的縱向長(zhǎng)度優(yōu)選設(shè)定為3_6mm，在實(shí)際應(yīng)用中，固定有缸蓋I的缸套8相對(duì)缸體2滑動(dòng)位移在3-6_之間時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)壓縮比的值在8-14之間的范圍變化，適用于通常情況下的多種工況。在上述實(shí)施例中，還可以設(shè)置有缸套位置調(diào)整機(jī)構(gòu)10，與定位塊9相連，用于驅(qū)動(dòng)定位塊9沿定位槽上下移動(dòng)。示例的調(diào)整機(jī)構(gòu)10可以是液壓驅(qū)動(dòng)且?guī)尬坏臋C(jī)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)施例提供的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)與缸蓋固定的缸套可以相對(duì)于缸體上下滑動(dòng)而改變?nèi)紵业捏w積，進(jìn)而改變壓縮比，可以在不同工況下選擇合適的壓縮比，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，相對(duì)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)改變較小，實(shí)用價(jià)值高。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種汽車，其中包括本發(fā)明任意實(shí)施例提供的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明實(shí)施例提供的汽車，通過(guò)在不同工況下調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，選擇與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷適配的壓縮比，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括缸蓋(I)、缸體(2)和活塞(3)，其特征在于，還包括 缸套(8)，所述缸套(8)的內(nèi)孔為圓筒狀，在所述缸體(2)上沿所述缸套(8)的軸線方向滑動(dòng)套接并安裝在所述缸體(2)的內(nèi)孔中；所述缸套(8)與所述缸蓋(I)固定連接；所述活塞(3)容置在所述缸套(8)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述缸套(8)的外壁下端設(shè)置有定位塊(9)，所述定位塊(9)與所述缸體(2)內(nèi)壁下端開(kāi)設(shè)的定位槽配合以對(duì)所述缸套(8)進(jìn)行定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述定位塊(9)的數(shù)量為兩個(gè)，相對(duì)缸套(8)縱向中心軸線對(duì)稱設(shè)置在所述缸套(8)的外壁上；所述定位槽的數(shù)量為兩個(gè)，相對(duì)缸體(2)縱向中心軸線對(duì)稱設(shè)置在所述缸體(2)的內(nèi)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述定位槽沿所述缸體(2)內(nèi)壁的縱向長(zhǎng)度為3-6_，從而使所述缸套(8)沿缸體(2)移動(dòng)的距離為3-6_。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括 缸套位置調(diào)整機(jī)構(gòu)(10)，與所述定位塊(9)相連，用于驅(qū)動(dòng)所述定位塊(9)沿所述定位槽上下移動(dòng)，從而調(diào)整所述缸套(8)在所述缸體(2)的安裝孔內(nèi)上下移動(dòng)。
6.一種汽車，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5任一所述的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車，包括缸蓋、缸體和活塞，其中還包括內(nèi)孔為圓筒狀的缸套，在缸體上沿缸套的軸線方向滑動(dòng)套接并安裝在缸體的內(nèi)孔中；缸套與缸蓋固定連接；活塞容置在缸套內(nèi)。本發(fā)明提供的壓縮比可變的發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車通過(guò)與缸蓋固定的缸套可相對(duì)缸體滑動(dòng)來(lái)改變?nèi)紵业捏w積，從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，在不同工況下選擇合適的壓縮比，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)F02D15/04GK102979633SQ20111026269
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者蘇方旭 申請(qǐng)人:北汽福田汽車股份有限公司