本發(fā)明專利屬于內(nèi)燃機改造設(shè)備,具體涉及一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置,是一種提高內(nèi)燃機熱效率的裝置。
背景技術(shù):
內(nèi)燃機作為如今汽車的主要動力來源,經(jīng)過多年來的發(fā)展,技術(shù)已相對成熟,其最高熱效率可達40%以上,普通的家用汽車設(shè)計工況下的熱效率在30%以上,但汽車不可能一直在設(shè)計工況下運行,加之如今交通擁堵日益嚴重,導(dǎo)致汽車在許多情況下都在低速行駛,導(dǎo)致熱效率急劇降低,油耗升高,增加的汽車的二氧化碳及污染物的排放。而汽車在低速行駛時熱效率下降的根本原因是由于壓縮比(氣缸最大容積和最小容積的比值)過低。汽油機為例,其壓縮比越高,熱效率越高,但過高的壓縮比會導(dǎo)致混合氣在壓縮過程中發(fā)生爆燃。同時,汽油機采用的是量調(diào)節(jié),即通過改變注入氣缸的混合氣的量來調(diào)節(jié)汽油機的輸出功率,在需要低功率輸出時少注入混合氣,而在需要高功率輸出時多注入混合氣。故不可變壓縮比的傳統(tǒng)汽油機在設(shè)計時應(yīng)在保證最大功率輸出時不發(fā)生爆燃的前提下盡量提高壓縮比。這就導(dǎo)致了傳統(tǒng)汽油機在設(shè)計工況下效率較高,但在低工況下壓縮比相對不夠高,導(dǎo)致了效率下降,油耗上升。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在解決背景技術(shù)中提到的問題,本發(fā)明提出了一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置,可以通過改變汽油機的壓縮比,使其在任何工況下都能具有較高的熱效率,在汽車的日常行駛中大大降低其油耗,其采用的技術(shù)方案如下:
一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置,包括空間調(diào)整電機、行程調(diào)整電機、調(diào)整電機安裝架、缸蓋主體、同步帶輪i、同步帶i、動力同步帶輪、同步帶ii、同步帶輪ii、進氣凸輪軸、排氣凸輪軸、空間調(diào)整軸、行程調(diào)整軸、換向齒輪、滑塊調(diào)整連桿、搖桿撥叉、同步帶iii、行程調(diào)整偏心滑套、空間調(diào)整偏心滑套、進氣調(diào)整滑塊、氣門、氣門復(fù)位彈簧、排氣調(diào)整滑塊、滑塊調(diào)整壓蓋和滑塊鎖緊螺栓,其中所述調(diào)整電機安裝架安裝在缸蓋主體前向的右上角,并在其外安裝面開有兩個電機的安裝孔,分別安裝空間調(diào)整電機和行程調(diào)整電機,所述缸蓋主體開有多個軸的安裝孔和滑塊的滑槽孔,兩側(cè)管道安裝孔,分別安裝排氣管匯和進氣管匯,下部連接缸體,內(nèi)部安裝火花塞,所述進氣凸輪軸和排氣凸輪軸安裝在缸蓋主體上部中間的安裝孔,其中進氣凸輪軸安裝在進氣管匯安裝一側(cè)的安裝孔中,其后向一端固定同步帶輪i,排氣凸輪軸安裝在排氣管匯安裝一側(cè)的安裝孔中,其后向一端固定同步帶輪i,相鄰的兩個同步帶輪i與動力同步帶輪通過同步帶i連接,所述空間調(diào)整軸安裝在缸蓋主體上部兩側(cè)的安裝孔,其前向一側(cè)固定同步帶輪ii,其前向一端通過聯(lián)軸器連接空間調(diào)整電機的輸出軸,其內(nèi)側(cè)對應(yīng)進氣凸輪軸和排氣凸輪軸的凸輪位置兩側(cè)安裝空間調(diào)整偏心滑套,在缸蓋主體前向的下部中間安裝孔安裝短軸,短軸內(nèi)側(cè)安裝換向齒輪,外側(cè)安裝同步帶輪ii,相鄰的兩個換向齒輪為齒輪傳動配合,內(nèi)側(cè)同步帶輪ii與外側(cè)同步帶輪ii之間通過同步帶ii連接,所述進氣調(diào)整滑塊安裝在進氣管匯安裝一側(cè)的滑槽孔中,其下部開有進氣通道,中部開有階梯孔,在其小孔中安裝滑套,在其內(nèi)部安裝氣門和氣門復(fù)位彈簧,其中氣門上部固定擋環(huán),氣門復(fù)位彈簧下部接觸階梯孔的大孔的端面,上部接觸氣門的擋環(huán),其外側(cè)開有密封圈安裝槽,并在其中安裝密封環(huán),所述排氣調(diào)整滑塊安裝在排氣管匯安裝一側(cè)的滑槽孔中,其下部開有排氣通道,中部開有階梯孔,在其小孔中安裝滑套,在其內(nèi)部安裝氣門和氣門復(fù)位彈簧,其中氣門上部固定擋環(huán),氣門復(fù)位彈簧下部接觸階梯孔的大孔的端面,上部接觸氣門的擋環(huán),其外側(cè)開有密封圈安裝槽,并在其中安裝密封環(huán),所述滑塊調(diào)整壓蓋安裝在進氣調(diào)整滑塊和排氣調(diào)整滑塊頂部,并通過滑塊鎖緊螺栓壓緊固定,其中滑塊鎖緊螺栓與進氣調(diào)整滑塊和排氣調(diào)整滑塊之間通過螺紋連接,滑塊調(diào)整壓蓋兩端開有圓柱凸臺,所述滑塊調(diào)整連桿上部鉸接連接空間調(diào)整偏心滑套,下部鉸接連接滑塊調(diào)整壓蓋的圓柱凸臺。
所述行程調(diào)整軸安裝在缸蓋主體下部兩側(cè)的安裝孔,其后向一側(cè)固定同步帶輪ii,其前向一端通過聯(lián)軸器連接行程調(diào)整電機的輸出軸,其內(nèi)側(cè)對應(yīng)進氣凸輪軸和排氣凸輪軸的凸輪位置安裝行程調(diào)整偏心滑套,在缸蓋主體后向的下部內(nèi)側(cè)安裝孔安裝短軸,短軸和行程調(diào)整軸內(nèi)側(cè)安裝換向齒輪,相鄰的兩個換向齒輪為齒輪傳動配合,短軸外側(cè)安裝同步帶輪ii,在缸蓋主體后向的兩個同步帶輪ii之間通過同步帶iii連接,搖桿撥叉一端鉸接連接行程調(diào)整偏心滑套,另一端一側(cè)接觸進氣凸輪軸和排氣凸輪軸的凸輪面,另一側(cè)接觸氣門的頂端。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點:該裝置巧妙的將進排氣門與調(diào)整壓縮比的調(diào)整滑塊結(jié)合起來,通過一套偏心軸裝置驅(qū)動成對的調(diào)整滑塊,并通過另外另一套偏心軸調(diào)整氣門升程以適應(yīng)進排氣門調(diào)整滑塊的位置變化,結(jié)構(gòu)簡單可靠,符合內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)布局特點,占用空間小,實用性強,節(jié)能效果顯著。
附圖說明
圖1:本發(fā)明一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置的整體示意圖,
圖2:本發(fā)明一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置的俯視剖視圖,
圖3:本發(fā)明一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置的前向整體剖視圖,
圖4:本發(fā)明一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置的前向局部剖視圖,
圖5:本發(fā)明一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置的后向整體剖視圖,
圖6:本發(fā)明一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置的后向局部剖視圖,
圖7:本發(fā)明一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置的工作部分整體剖視圖,
圖8:本發(fā)明一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置的工作部分局部剖視圖。
1.空間調(diào)整電機,2.行程調(diào)整電機,3.調(diào)整電機安裝架,4.缸蓋主體,5.排氣管匯,6.缸體,7.同步帶輪i,8.同步帶i,9.動力同步帶輪,10.同步帶ii,11.同步帶輪ii,12.進氣管匯,13.進氣凸輪軸,14.排氣凸輪軸,15.空間調(diào)整軸,16.行程調(diào)整軸,17.換向齒輪,18.火花塞,19.滑塊調(diào)整連桿,20.搖桿撥叉,21.同步帶iii,22.行程調(diào)整偏心滑套,23.空間調(diào)整偏心滑套,24.進氣調(diào)整滑塊,25.氣門,26.氣門復(fù)位彈簧,27.排氣調(diào)整滑塊,28.活塞,29.連桿,30.曲軸,31.滑塊調(diào)整壓蓋,32.滑塊鎖緊螺栓,a.進氣道,b.燃燒室,c.排氣道。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進一步說明:
如圖1-圖8所示,本發(fā)明一種新型內(nèi)燃機可變壓縮比裝置,包括空間調(diào)整電機1、行程調(diào)整電機2、調(diào)整電機安裝架3、缸蓋主體4、排氣管匯5、缸體6、同步帶輪i7、同步帶i8、動力同步帶輪9、同步帶ii10、同步帶輪ii11、進氣管匯12、進氣凸輪軸13、排氣凸輪軸14、空間調(diào)整軸15、行程調(diào)整軸16、換向齒輪17、火花塞18、滑塊調(diào)整連桿19、搖桿撥叉20、同步帶iii21、行程調(diào)整偏心滑套22、空間調(diào)整偏心滑套23、進氣調(diào)整滑塊24、氣門25、氣門復(fù)位彈簧26、排氣調(diào)整滑塊27、活塞28、連桿29、曲軸30、滑塊調(diào)整壓蓋31和滑塊鎖緊螺栓32,其中所述調(diào)整電機安裝架3安裝在缸蓋主體4前向的右上角,并在其外安裝面開有兩個電機的安裝孔,分別安裝空間調(diào)整電機1和行程調(diào)整電機2,所述缸蓋主體4開有多個軸的安裝孔和滑塊的滑槽孔,兩側(cè)管道安裝孔,分別安裝排氣管匯5和進氣管匯12,下部連接缸體6,內(nèi)部安裝火花塞18,所述缸體6內(nèi)部分別安裝活塞28、連桿29和曲軸30,其中活塞28與連桿29之間、連桿29和曲軸30鉸接安裝,曲軸30的后向一端固定動力同步帶輪9,所述進氣凸輪軸13和排氣凸輪軸14安裝在缸蓋主體4上部中間的安裝孔,其中進氣凸輪軸13安裝在進氣管匯12安裝一側(cè)的安裝孔中,其后向一端固定同步帶輪i7,排氣凸輪軸14安裝在排氣管匯5安裝一側(cè)的安裝孔中,其后向一端固定同步帶輪i7,相鄰的兩個同步帶輪i7與動力同步帶輪9通過同步帶i8連接,所述空間調(diào)整軸15安裝在缸蓋主體4上部兩側(cè)的安裝孔,其前向一側(cè)固定同步帶輪ii11,其前向一端通過聯(lián)軸器連接空間調(diào)整電機1的輸出軸,其內(nèi)側(cè)對應(yīng)進氣凸輪軸13和排氣凸輪軸14的凸輪位置兩側(cè)安裝空間調(diào)整偏心滑套23,在缸蓋主體4前向的下部中間安裝孔安裝短軸,短軸內(nèi)側(cè)安裝換向齒輪17,外側(cè)安裝同步帶輪ii11,相鄰的兩個換向齒輪17為齒輪傳動配合,內(nèi)側(cè)同步帶輪ii11與外側(cè)同步帶輪ii11之間通過同步帶ii10連接,所述進氣調(diào)整滑塊24安裝在進氣管匯12安裝一側(cè)的滑槽孔中,其下部開有進氣通道,中部開有階梯孔,在其小孔中安裝滑套,在其內(nèi)部安裝氣門25和氣門復(fù)位彈簧26,其中氣門25上部固定擋環(huán),氣門復(fù)位彈簧26下部接觸階梯孔的大孔的端面,上部接觸氣門25的擋環(huán),其外側(cè)開有密封圈安裝槽,并在其中安裝密封環(huán),所述排氣調(diào)整滑塊27安裝在排氣管匯5安裝一側(cè)的滑槽孔中,其下部開有排氣通道,中部開有階梯孔,在其小孔中安裝滑套,在其內(nèi)部安裝氣門25和氣門復(fù)位彈簧26,其中氣門25上部固定擋環(huán),氣門復(fù)位彈簧26下部接觸階梯孔的大孔的端面,上部接觸氣門25的擋環(huán),其外側(cè)開有密封圈安裝槽,并在其中安裝密封環(huán),所述滑塊調(diào)整壓蓋31安裝在進氣調(diào)整滑塊24和排氣調(diào)整滑塊27頂部,并通過滑塊鎖緊螺栓32壓緊固定,其中滑塊鎖緊螺栓32與進氣調(diào)整滑塊24和排氣調(diào)整滑塊27之間通過螺紋連接,滑塊調(diào)整壓蓋31兩端開有圓柱凸臺,所述滑塊調(diào)整連桿19上部鉸接連接空間調(diào)整偏心滑套23,下部鉸接連接滑塊調(diào)整壓蓋31的圓柱凸臺,
所述行程調(diào)整軸16安裝在缸蓋主體4下部兩側(cè)的安裝孔,其后向一側(cè)固定同步帶輪ii11,其前向一端通過聯(lián)軸器連接行程調(diào)整電機2的輸出軸,其內(nèi)側(cè)對應(yīng)進氣凸輪軸13和排氣凸輪軸14的凸輪位置安裝行程調(diào)整偏心滑套22,在缸蓋主體4后向的下部內(nèi)側(cè)安裝孔安裝短軸,短軸和行程調(diào)整軸16內(nèi)側(cè)安裝換向齒輪17,相鄰的兩個換向齒輪17為齒輪傳動配合,短軸外側(cè)安裝同步帶輪ii11,在缸蓋主體4后向的兩個同步帶輪ii11之間通過同步帶iii21連接,所述搖桿撥叉20一端鉸接連接行程調(diào)整偏心滑套22,另一端一側(cè)接觸進氣凸輪軸13和排氣凸輪軸14的凸輪面,另一側(cè)接觸氣門25的頂端。
在使用本發(fā)明正常工作時,油氣混合氣經(jīng)進氣道a和進氣調(diào)整滑塊24的進氣通道進入燃燒室b,火花塞18點火燃燒油氣混合氣,油氣混合氣燃燒后經(jīng)排氣調(diào)整滑塊27的排氣通道進入排氣道c,油氣混合氣燃燒過程中推動活塞28并經(jīng)連桿29帶動曲軸30和動力同步帶輪9旋轉(zhuǎn),動力同步帶輪9經(jīng)同步帶i8和同步帶輪i7帶動進氣凸輪軸13和排氣凸輪軸14旋轉(zhuǎn),進氣凸輪軸13和排氣凸輪軸14的凸輪部分規(guī)律性經(jīng)搖桿撥叉20下壓或上抬氣門25;在遇到交通擁堵需低速行駛時,需下放進氣調(diào)整滑塊24和排氣調(diào)整滑塊27,空間調(diào)整電機1驅(qū)動空間調(diào)整軸15旋轉(zhuǎn),一側(cè)空間調(diào)整軸15經(jīng)前向同步帶輪ii11、同步帶ii10和兩個換向齒輪17帶動另一側(cè)空間調(diào)整軸15旋轉(zhuǎn),空間調(diào)整軸15帶動空間調(diào)整偏心滑套23,并通過滑塊調(diào)整連桿19下放進氣調(diào)整滑塊24和排氣調(diào)整滑塊27,當(dāng)交通擁堵緩解需提速時,如上同理,通過空間調(diào)整電機1驅(qū)動空間調(diào)整軸15旋轉(zhuǎn),一側(cè)空間調(diào)整軸15經(jīng)前向同步帶輪ii11、同步帶ii10和兩個換向齒輪17帶動另一側(cè)空間調(diào)整軸15旋轉(zhuǎn),空間調(diào)整軸15帶動空間調(diào)整偏心滑套23,并通過滑塊調(diào)整連桿19上抬進氣調(diào)整滑塊24和排氣調(diào)整滑塊27;當(dāng)調(diào)整進氣調(diào)整滑塊24和排氣調(diào)整滑塊27后,通過行程調(diào)整電機2驅(qū)動行程調(diào)整軸16旋轉(zhuǎn),一側(cè)行程調(diào)整軸16經(jīng)后向兩個換向齒輪17、同步帶輪ii11和同步帶iii21帶動另一側(cè)行程調(diào)整軸16旋轉(zhuǎn),行程調(diào)整軸16帶動行程調(diào)整偏心滑套22調(diào)整搖桿撥叉20的旋轉(zhuǎn)中心的位置,從而調(diào)整氣門25的行程,從而改變內(nèi)燃機的壓縮比。