本實(shí)用新型關(guān)于一種內(nèi)燃機(jī)活塞，更準(zhǔn)確的說(shuō)，是一種帶有軸套的可變壓縮比活塞。

背景技術(shù)：

壓縮比決定了汽油機(jī)壓縮混合氣的壓力，汽油的燃燒特性導(dǎo)致了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的混和氣壓力不能太高。如果氣缸內(nèi)的壓力超過(guò)了臨界值，汽油就會(huì)因?yàn)閴嚎s而在點(diǎn)火之前被點(diǎn)燃，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為爆燃，并產(chǎn)生爆震，會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)很大的傷害。對(duì)于現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)渦輪增壓介入以后，燃燒室的溫度和壓力會(huì)大幅度升高，如果這個(gè)值過(guò)高，爆震就不可避免。這會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造出巨大傷害，同時(shí)也會(huì)影響動(dòng)力輸出。所以，固定壓縮比的渦輪增壓和機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)只能把壓縮比設(shè)計(jì)得比普通自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)低一些。但是這種過(guò)低的壓縮比設(shè)計(jì)，又會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)在增壓器(特別是渦輪增壓)沒(méi)有完全介入時(shí)(也就是說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí))，燃燒效率非常低，能產(chǎn)生的動(dòng)力要比普通自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的動(dòng)力要少的多。這個(gè)矛盾是促使設(shè)計(jì)師開(kāi)發(fā)可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的重要原因。

另外，這種技術(shù)可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)在燃油適應(yīng)性方面擁有巨大的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)在新款的主流發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比普遍設(shè)計(jì)在10:1以上，以獲得更好的動(dòng)力輸出和燃油經(jīng)濟(jì)性。但是高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)需要使用較高標(biāo)號(hào)的燃油，這種要求會(huì)降低汽車(chē)在偏遠(yuǎn)地方的適應(yīng)性，影響到車(chē)輛的銷(xiāo)售。

采用可變壓縮比技術(shù)能夠：

1.通過(guò)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率來(lái)提高其動(dòng)力性。

2.降低爆震產(chǎn)生的概率。

3.便于發(fā)動(dòng)機(jī)小型化設(shè)計(jì)。

4.發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒充分，減少CO₂的排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的制造成本高、可靠性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種帶有軸套的可變壓1縮比活塞。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種帶有軸套的可變壓縮比活塞，其特征在于；

葉片馬達(dá)放置在活塞裙部的中心座內(nèi)，密封蓋板放置在中心座上端面處，并通過(guò)螺栓固定；花鍵的上下部分別連接螺旋轉(zhuǎn)輪與葉片馬達(dá)，螺旋轉(zhuǎn)輪的底座處于活塞裙部的卡環(huán)槽下部，將卡環(huán)放置在活塞裙部的卡環(huán)槽內(nèi)，把螺旋轉(zhuǎn)輪限制在繞活塞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方向上；活塞主體套在活塞裙部上，活塞主體與螺旋轉(zhuǎn)輪進(jìn)行螺紋配合，并使得活塞主體銷(xiāo)孔的軸線與活塞裙部銷(xiāo)孔的軸線平行；將連桿放置在活塞裙部下方的空腔內(nèi)，左、右軸套放置在活塞銷(xiāo)孔中，軸套的油道口與活塞裙部銷(xiāo)孔的油孔正對(duì)，并將活塞銷(xiāo)插入連桿小端、活塞主體與左、右軸套的銷(xiāo)孔中，然后將內(nèi)、外止動(dòng)環(huán)放置在活塞銷(xiāo)與活塞裙部銷(xiāo)孔的凹槽內(nèi)。

所述的軸套是圓筒形的結(jié)構(gòu)，軸套由外表面向內(nèi)表面沿垂直于軸線方向均勻鉆有四個(gè)油道，油道的左右側(cè)各有一圈橫截面為矩形的密封槽。

所述的葉片馬達(dá)采用的三葉片形式的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，每個(gè)葉片的沿葉片軸線方向左右對(duì)稱(chēng)各有一條密封槽，葉片馬達(dá)的上、下端面各有一圈密封槽，葉片馬達(dá)的下端面中間是圓柱底座，底座的側(cè)面有一圈橫截面為矩形的密封槽，每個(gè)葉片的一側(cè)葉尖處鉆有四分之一圓孔，另一側(cè)的中心鉆有二分之一圓孔。

所述的活塞裙部采用熔模鑄造的方式，活塞裙部的銷(xiāo)孔表面上有兩圈油槽；與油槽連接的，在平行于活塞裙部端面的平面上有內(nèi)外兩圈中空的圓環(huán)油道,內(nèi)圈圓環(huán)油道的出口穿透中心座每個(gè)扇形葉片一側(cè)的中間位置，外圈圓環(huán)油道的出口穿透中心座每個(gè)扇形葉片對(duì)側(cè)的葉尖部分。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是：

1.本實(shí)用新型所述的一種帶有軸套的可變壓縮比活塞利用擺動(dòng)液壓馬達(dá)作為動(dòng)力源,有轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)動(dòng)角度小的特點(diǎn)，能保證裝置的動(dòng)力輸出強(qiáng)勁。

2.本實(shí)用新型所述的一種帶有軸套的可變壓縮比活塞對(duì)活塞裙部油槽進(jìn)行了改進(jìn)，使得葉片馬達(dá)與活塞裙部中心座間的接觸泄漏量變得更少。

3.本實(shí)用新型所述的一種帶有軸套的可變壓縮比活塞因保留原有的活塞與燃燒室、僅對(duì)活塞內(nèi)部進(jìn)行改動(dòng)，經(jīng)濟(jì)性好。

4.本實(shí)用新型所述的一種帶有軸套的可變壓縮比活塞通過(guò)螺旋轉(zhuǎn)輪使得活塞主體相對(duì)于活塞裙部相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于螺旋轉(zhuǎn)輪的自鎖作用，使得氣缸壓力無(wú)法傳達(dá)至葉片馬達(dá)上，從而保證了馬達(dá)葉片正常運(yùn)轉(zhuǎn)，工作可靠。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明：

圖1是本實(shí)用新型所述的一種帶有軸套的可變壓縮比活塞的主剖視圖。

圖2是本實(shí)用新型活塞裙部的的主剖視圖。

圖3是本實(shí)用新型活塞裙部主剖視的C-C投影視圖。

圖4是本實(shí)用新型活塞裙部的俯視圖。

圖5是本實(shí)用新型葉片馬達(dá)的主視圖。

圖6是本實(shí)用新型葉片馬達(dá)的俯視圖。

圖7是本實(shí)用新型活塞銷(xiāo)的主剖視圖。

圖8是本實(shí)用新型活塞銷(xiāo)主剖視圖的B-B投影視圖。

圖中：1.活塞主體，2.螺旋轉(zhuǎn)輪，3.密封蓋板，4.卡環(huán)，5.活塞裙部，6.花鍵，7.葉片馬達(dá)，8.連桿，9.活塞銷(xiāo)，10.軸套,11.止動(dòng)環(huán)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述：

如圖1所示，原機(jī)活塞分為內(nèi)外兩個(gè)部分，外部為活塞主體1，內(nèi)部為活塞裙部5，活塞主體1的內(nèi)壁上部是牙型為梯形的內(nèi)螺旋結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁下部打磨光滑內(nèi)壁，內(nèi)壁上下部間有分隔明顯的臺(tái)階，活塞主體1上的銷(xiāo)孔加工成跑道形橢圓結(jié)構(gòu)；

如圖2、圖3與圖4所示，活塞裙部5采用熔模鑄造的方式，活塞裙部5的上部中間凸起的是中心座，中心座外形為開(kāi)口圓柱體，中心座內(nèi)壁均勻分布三個(gè)扇形葉片結(jié)構(gòu)的固定定子，中心座上端面均勻分布著一圈螺紋孔，活塞銷(xiāo)孔表面左右側(cè)有兩圈油槽。在與油槽相連接，并平行于活塞裙部端面的平面上分布內(nèi)外兩圈中空?qǐng)A環(huán)油道，外側(cè)圓環(huán)油道的出口穿透中心座側(cè)壁與扇形葉片一側(cè)的連接處，內(nèi)側(cè)圓環(huán)油道的出口穿透三個(gè)扇形葉片的對(duì)側(cè)中心處，活塞裙部的邊緣是一圈薄壁狀的凸起結(jié)構(gòu)，薄壁的內(nèi)側(cè)有橫截面為矩形的卡環(huán)槽。

密封蓋板3是圓板形結(jié)構(gòu)，中間有一直徑比花鍵軸肩大的圓孔，密封蓋板3上分布一圈沉頭孔，沉頭孔的位置剛好3與活塞裙部5螺紋孔的位置正對(duì)。

如圖1，螺旋轉(zhuǎn)輪2是圓筒形結(jié)構(gòu)，螺旋轉(zhuǎn)輪2的外側(cè)面是梯形螺紋，下部為圓柱底座，螺旋轉(zhuǎn)輪2的中間是一塊支撐鋼板，支撐鋼板中心鉆有花鍵孔。

如圖5和圖6所示，葉片馬達(dá)7是圓柱體的側(cè)面均勻分布有三個(gè)扇形葉片的結(jié)構(gòu)，葉片馬達(dá)7上端面鉆有花鍵孔，上、下端面有一圈矩形截面的密封槽，下端面中間連接圓柱底座，底座的側(cè)面也有一圈矩形截面的密封槽，在每個(gè)扇形葉片沿葉片軸線左右對(duì)稱(chēng)有一圈矩形截面的密封槽，每個(gè)葉片的一側(cè)葉尖處鉆有四分之一圓孔，另一側(cè)的邊緣中間是半圓孔。

如圖1、圖7與圖8所示，對(duì)原機(jī)的活塞銷(xiāo)9進(jìn)行再加工，活塞銷(xiāo)9在與活塞裙部5銷(xiāo)孔左、右側(cè)油道口的接觸位置有一圈矩形截面油槽，活塞銷(xiāo)9在與連桿8小端左、右側(cè)油道口的接觸位置有一圈矩形截面油槽，在兩油槽間通過(guò)沿活塞軸線方向上均勻分布的八條油道將兩油槽連接起來(lái),活塞銷(xiāo)的左右側(cè)各有一個(gè)止動(dòng)環(huán)槽。

對(duì)原機(jī)的連桿8進(jìn)行再加工，在連桿8的桿身左右對(duì)角線處，以連桿8大端為入口，連桿8小端為出口，各鉆有一條油道，在連桿小端的左、中、右三處各有一道橫截面為矩形的密封槽。

對(duì)原機(jī)的曲軸進(jìn)行再加工，從曲軸的軸端鉆進(jìn)兩條油道，并沿曲軸軸頸鉆出油道，曲軸軸頸的油道口位置和連桿大端油道口的位置正對(duì)。

如圖1，軸套10是圓筒形結(jié)構(gòu)，軸套10上從外側(cè)向內(nèi)側(cè)沿垂直軸線方向均勻分布四條油道，油道的左右側(cè)分別是橫截面為矩形的密封槽。

如圖1所示，葉片馬達(dá)7放置在活塞裙部5的中心座上，葉片馬達(dá)7的底座至于中心座底部的圓孔中，并通過(guò)螺栓將密封蓋板3與活塞裙部5的中心座固定；葉片馬達(dá)7的端面與側(cè)面和中心座的內(nèi)壁、密封蓋板3下端面間隙配合，葉片馬達(dá)7可在中心座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)七十五度；花鍵6上部連接螺旋轉(zhuǎn)輪2，下部連接葉片馬達(dá)7，螺旋轉(zhuǎn)輪2的底座處于活塞裙部5的卡環(huán)槽的下方，將卡環(huán)4放置在活塞裙部5的卡環(huán)槽內(nèi)，把螺旋轉(zhuǎn)輪2限制在繞活塞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方向上；活塞主體1套在活塞裙部5內(nèi)，活塞主體1與螺旋轉(zhuǎn)輪2通過(guò)螺紋連接方式，并使得活塞主體1銷(xiāo)孔與活塞裙部5銷(xiāo)孔軸線平行；將左、右軸套10放置在活塞銷(xiāo)孔內(nèi)，軸套10的油孔與活塞銷(xiāo)孔內(nèi)的油槽正對(duì)，將連桿8小端放置在活塞裙部5下方的內(nèi)腔中，通過(guò)活塞銷(xiāo)9將連桿8小端、活塞主體1銷(xiāo)孔、左右軸套10連接在一起，然后將內(nèi)、外止動(dòng)環(huán)11分別放置在活塞銷(xiāo)凹槽與活塞裙部5銷(xiāo)孔的凹槽內(nèi)，限制活塞銷(xiāo)的橫向竄動(dòng)。

如圖1所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要大壓縮比的時(shí)候，液壓油泵將液壓油通過(guò)曲軸導(dǎo)入連桿8的左側(cè)油道，依次經(jīng)過(guò)活塞銷(xiāo)9左側(cè)四條油道、左側(cè)軸套10的四條油道，后通過(guò)活塞裙部5的外側(cè)環(huán)形中空油槽進(jìn)入活塞裙部5中心座與葉片馬達(dá)7構(gòu)成的三個(gè)油腔中，隨著液壓油壓力的增大，油腔受壓推動(dòng)葉片馬達(dá)7轉(zhuǎn)動(dòng)，花鍵6將葉片馬達(dá)7的動(dòng)力傳遞給螺旋轉(zhuǎn)輪2，使得螺旋轉(zhuǎn)輪2也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋轉(zhuǎn)輪2外螺紋與活塞主體1的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺旋配合，使得活塞主體1在活塞銷(xiāo)9的導(dǎo)向作用下相對(duì)于活塞裙部5分離，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比增大。

如圖1所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要低壓縮比的時(shí)候，同理液壓油被導(dǎo)入到連桿8的右側(cè)油道，依次經(jīng)過(guò)活塞銷(xiāo)9右側(cè)油道、右側(cè)軸套10的四條油道、后通過(guò)活塞裙部5的內(nèi)側(cè)環(huán)形中空油槽進(jìn)入活塞裙部中心座與葉片馬達(dá)構(gòu)成的對(duì)側(cè)三個(gè)油腔內(nèi)，油腔壓力增大后，推動(dòng)葉片馬達(dá)7反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋轉(zhuǎn)輪2也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋轉(zhuǎn)輪2通過(guò)與活塞主體1的螺旋配合，使得活塞主體1在活塞銷(xiāo)9的導(dǎo)向作用下相對(duì)于活塞裙部5合攏，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比降低。

如圖1所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)完成對(duì)壓縮比的改變以后，液壓油泵停止工作，此時(shí)活塞裙部5的中心座與葉片馬達(dá)7構(gòu)成的油腔壓力維持恒定，劇烈燃燒產(chǎn)生的氣缸壓力作用在活塞主體1頂部，由于活塞主體1內(nèi)螺旋的自鎖性，使得燃燒壓力不會(huì)強(qiáng)行推動(dòng)活塞主體1相對(duì)活塞裙部5運(yùn)動(dòng)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比保持恒定狀態(tài)。