一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比是指活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)的氣缸容積與活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)的氣缸容積之比，是影響功率、扭矩輸出的重要因素，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比一般是固定的。為了使得現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)能在各種變化的工況中發(fā)揮更好的效率，以變對(duì)變來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能，近年來(lái)汽車制造商開(kāi)始將研宄的方向轉(zhuǎn)向可變壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)在中、低負(fù)荷時(shí)，為了改善發(fā)動(dòng)機(jī)的排放水平，需要采用較大的壓縮比，而在高負(fù)荷時(shí)采用更高的增壓壓力，需要降低壓縮比，這樣可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油性和輸出功率。隨著油價(jià)會(huì)繼續(xù)的走高，開(kāi)發(fā)可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效的目標(biāo)，是汽車工業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供了一種能改變凸輪與曲軸的相對(duì)角度的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0004]一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，包括一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，包括活塞、連桿和曲軸，其特征在于:
[0005]所述連桿包括上連桿和下連桿，上連桿的上端通過(guò)活塞銷與活塞連接，上連桿的下端通過(guò)左銷子與橫梁的一端連接，橫梁與下連桿的上端通過(guò)一橫梁銷連接，下連桿的下端通過(guò)連桿軸頸與曲軸連接；橫梁的另一端通過(guò)右銷子與控制桿連接，控制桿只能上下移動(dòng)；控制桿的下端設(shè)有彈性件，控制桿的上端設(shè)有一凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有輪子，輪子通過(guò)橫銷與凹槽滾動(dòng)連接；輪子的上方設(shè)有一個(gè)與其相接觸的凸輪，凸輪由設(shè)曲軸一端的曲軸鏈輪通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2周，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)I周。
[0006]所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括凸輪軸驅(qū)動(dòng)鏈輪、調(diào)控套筒、鏈條A、調(diào)節(jié)輪、傳動(dòng)齒輪和蝸桿；其中:凸輪與凸輪軸的一端相連，凸輪軸的另一端設(shè)有斜狀齒紋，調(diào)控套筒設(shè)在凸輪軸帶有斜狀齒輪的一端外側(cè)上，調(diào)控套筒的一邊上下設(shè)有凸出的長(zhǎng)方體卡條，凸輪軸驅(qū)動(dòng)鏈輪套在調(diào)控套筒的外側(cè)且其內(nèi)腔與長(zhǎng)方體卡條相吻合，調(diào)控套筒可在凸輪軸驅(qū)動(dòng)鏈輪的內(nèi)腔中左右移動(dòng)，且調(diào)控套筒可隨凸輪軸驅(qū)動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；曲軸鏈輪通過(guò)鏈條A帶動(dòng)凸輪軸驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)；調(diào)控套筒的另一邊外側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)輪，調(diào)節(jié)輪不隨調(diào)控套筒的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；調(diào)節(jié)輪的外側(cè)周邊上有齒紋并與設(shè)在調(diào)節(jié)輪上方的蝸桿A桿紋相吻合，蝸桿A的另一端與傳動(dòng)齒輪固定連接，傳動(dòng)齒輪的一側(cè)設(shè)有一電機(jī)，電機(jī)的輸出軸與傳動(dòng)齒輪的齒紋相吻合。
[0007]所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括凸輪軸驅(qū)動(dòng)鏈輪、左鏈輪、右鏈輪、調(diào)節(jié)桿、套管、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和鏈條B，其中:凸輪軸驅(qū)動(dòng)鏈輪通過(guò)凸輪軸與凸輪相連，左鏈輪和右鏈輪分別設(shè)在曲軸鏈輪和凸輪驅(qū)動(dòng)鏈輪中間的左右兩側(cè)，左鏈輪和右鏈輪中心徑向固定在調(diào)節(jié)桿的兩端，調(diào)節(jié)桿的中部上方設(shè)有調(diào)節(jié)桿齒紋，且中部套在套管內(nèi)并可在套管內(nèi)左右滑動(dòng)，套管固定在汽缸內(nèi)壁上且中部開(kāi)口，從動(dòng)齒輪與開(kāi)口處內(nèi)的調(diào)節(jié)桿齒紋相互嚙合，從動(dòng)齒輪前端設(shè)有與其同軸的主動(dòng)齒輪并由主動(dòng)齒輪帶動(dòng)，鏈條B套置在曲軸鏈輪、左鏈輪、凸輪驅(qū)動(dòng)鏈輪和右鏈輪上。
[0008]所述主動(dòng)齒輪由電機(jī)通過(guò)蝸桿B驅(qū)動(dòng)。
[0009]所述凸輪具有一凸輪本體和一弧形的凸出部，凸輪本體為圓形或盤形。
[0010]所述凸輪左右兩側(cè)面為內(nèi)凹圓弧面，上下面為凸出的圓弧面。
[0011 ] 所述彈性件為彈簧，彈簧通過(guò)彈簧座固定在汽缸內(nèi)壁上。
[0012]本實(shí)用新型通過(guò)上下連桿、控制條、橫梁、輪子、凸輪、彈性件與傳動(dòng)件的配合，使凸輪與曲軸之間的相對(duì)角度發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火或燃燒時(shí)活塞的位置相對(duì)向上或向下發(fā)生了改變，從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的有效壓縮比，同時(shí)可使發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火或噴油燃燒產(chǎn)生的最大壓力作用在最佳的角度上，使力的傳輸更科學(xué)，起到事半功倍的作用，能有效地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出效率，達(dá)到節(jié)能增效目的，從而滿足了消費(fèi)者對(duì)汽車動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性的雙重要求，也是順應(yīng)了汽車工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是采用調(diào)控套筒和調(diào)節(jié)輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3采用左右鏈輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是具有內(nèi)凹圓弧面的凸輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中，活塞1，上連桿2，左銷子3，橫梁4，曲軸5，曲柄6，下連桿7，橫梁銷8，彈簧座9，彈簧10，控制桿12，右銷子12，凸輪13，輪子14，橫銷15，電機(jī)16，傳動(dòng)齒輪17，調(diào)控套筒18，調(diào)節(jié)輪19，凸輪軸20，凸輪軸驅(qū)動(dòng)鏈輪21，蝸桿A22，左鏈輪23，主動(dòng)齒輪24，蝸桿B25，右鏈輪26，調(diào)節(jié)桿27，從動(dòng)齒輪28，套管29，曲軸鏈輪30，鏈條B31。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0019]實(shí)施例1
[0020]如圖1所示，一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，包括活塞1、連桿和曲軸5，連桿包括上連桿2和下連桿7，上連桿2的上端通過(guò)活塞銷與活塞I連接，上連桿2的下端通過(guò)左銷子3與橫梁4的一端連接，橫梁4與下連桿7的上端通過(guò)一橫梁銷8連接，下連桿7的下端通過(guò)連桿軸頸與曲軸5連接；橫梁4的另一端通過(guò)右銷子12與控制桿12連接，控制桿12只能上下移動(dòng)；控制桿12的下端設(shè)有彈性件，控制桿12的上端設(shè)有一凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有輪子14，輪子14通過(guò)橫銷15與凹槽滾動(dòng)連接；輪子14的上方設(shè)有一個(gè)與其相接觸的凸輪13，凸輪13由設(shè)曲軸5 —端的曲軸鏈輪30通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸5轉(zhuǎn)動(dòng)2周，凸輪13轉(zhuǎn)動(dòng)I周。
[0021]凸輪13具有一凸輪本體和一弧形的凸出部，凸輪本體為圓形或盤形，圖中所示為圓形，弧形的凸出部又向外凸出的弧形面和兩側(cè)的斜面圍成。
[0022]彈性件為彈簧10，彈簧10通過(guò)彈簧座9固定在汽缸內(nèi)壁上。
[0023]該發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程為:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入壓縮沖程，曲軸5從下往上轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞I也從下往上移動(dòng)，當(dāng)曲軸5轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，活塞I也運(yùn)行到最高點(diǎn)，此時(shí)還不點(diǎn)火或噴油，也在此時(shí)輪子14運(yùn)行到凸輪13的凸出部的交接處。進(jìn)入做功沖程，曲軸5從上往下轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，輪子14也從凸輪本體的弧形面往凸出部的斜面上運(yùn)行，當(dāng)曲軸5自上向下轉(zhuǎn)動(dòng)到曲柄6與下連桿7形成一定的角度時(shí)，輪子14也同時(shí)剛好運(yùn)行到凸輪凸出部的斜面上。由于輪子14受到凸輪凸出部的推動(dòng)，所以輪子14和控制桿12自上往下移動(dòng)了一些距離，自上移動(dòng)下來(lái)的距離剛好補(bǔ)償了曲軸5從上往下轉(zhuǎn)動(dòng)給活塞1、上連桿2、橫梁4帶來(lái)的影響，因此，自曲軸從最高點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)到曲柄6與下連桿7形成一定的角度這一小段時(shí)間內(nèi)，活塞I保持在同一位置不變，此時(shí)再點(diǎn)火或噴油燃燒產(chǎn)生的壓力作用在最佳的位置和角度上，可使力的傳輸更科學(xué)。燃燒產(chǎn)生的壓力推動(dòng)活塞、上連桿2、橫梁4 一邊、下連桿7隨著曲軸5一起向下運(yùn)行，輪子14則在凸輪13凸出部的弧形面上運(yùn)行，輪子14、控制桿12在這段時(shí)間內(nèi)位置不變，直到曲軸5快轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，輪子14才從凸輪13的凸出部運(yùn)行到凸輪本體的弧形面上，彈簧10則將輪子14、控制桿12向上頂起使其歸位，到排氣沖程、吸氣沖程、壓縮沖程活塞都會(huì)隨著曲軸5 —起運(yùn)動(dòng)，只有在做功沖程剛開(kāi)始時(shí)的一小短時(shí)間內(nèi)在同一位置不變，直到曲柄6與下連桿7形成一定的角度時(shí)，點(diǎn)火或噴油后才會(huì)隨著曲軸5 —起運(yùn)動(dòng)。
[0024]實(shí)施例2
[0025]實(shí)施例2與實(shí)施例1在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別在于凸輪13采用不同的形狀，凸輪13的形狀如圖4所示，凸輪13左右兩側(cè)面為內(nèi)凹圓弧面，上下面為凸出的圓弧面。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。
[0026]該發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程為:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入壓縮沖程，曲軸5從下往上轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞I也從下往上移動(dòng)，當(dāng)曲軸5自下向上轉(zhuǎn)動(dòng)到曲柄6與下連桿7形成一定的角度時(shí)，活塞I則運(yùn)行到最高點(diǎn)，輪子14則剛運(yùn)行到凸輪13的凸出弧面與內(nèi)凹面的交界處，曲軸5繼續(xù)向上轉(zhuǎn)動(dòng)，輪子14則受到彈簧10的向上推力往凸輪13的內(nèi)凹面上運(yùn)行，當(dāng)曲軸5轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，輪子14也運(yùn)行到內(nèi)凹面的最低點(diǎn)，進(jìn)入做功沖程，曲軸5從上往下轉(zhuǎn)動(dòng)，輪子14則從凸輪13的內(nèi)凹面往凸出弧面上運(yùn)行，當(dāng)曲軸5從上往下轉(zhuǎn)動(dòng)到曲柄6與下連桿7形成一定的角度時(shí)，輪子14也從內(nèi)凹面運(yùn)行到凸輪的凸出弧面上，(壓縮沖程曲軸從下往上轉(zhuǎn)動(dòng)到曲柄6與下連桿7形成一定的角度時(shí)，活塞I也運(yùn)行到最高點(diǎn)，曲軸5繼續(xù)向上轉(zhuǎn)動(dòng)在此同時(shí)，輪子14則從凸輪13的凸出弧面往內(nèi)凹面上運(yùn)行，直到進(jìn)入做功沖程曲柄6與下連桿7形成一定角度時(shí)，輪子14才又運(yùn)行到凸輪13的凸出弧面上。輪子14從凸輪13的凸出弧面上往內(nèi)凹面上運(yùn)行，再?gòu)膬?nèi)凹面上運(yùn)行到凸出弧面上抵消掉了曲軸5繼續(xù)向上轉(zhuǎn)動(dòng)和向下轉(zhuǎn)動(dòng)給活塞I帶來(lái)的影響，最終使活塞I在壓縮沖程曲柄6與下連桿7形成一定角度時(shí)到做功沖程曲柄6與下連桿7形成一定角度時(shí)都在同一位置不變。下面到排氣沖程和吸氣沖程原理一樣。)此時(shí)再點(diǎn)火或噴油，燃燒產(chǎn)生的最大壓力作用在最佳的角度和位置上，可使力的傳輸更科學(xué)。燃燒產(chǎn)生的壓力推動(dòng)活塞1、上連桿2、橫梁4 一邊