發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種連接在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與活塞之間的連桿結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿，其包括通過連桿連接的連桿大端和連桿小端，其特征在于：所述的連桿包括沿長度方向相互插接的、分別與連桿大端和連桿小端相連的第一連桿和第二連桿；還包括對(duì)第一連桿或第二連桿施加連續(xù)可變驅(qū)動(dòng)力的、以使第一連桿和第二連桿沿長度方向相對(duì)或相向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。采用該結(jié)構(gòu)，可通過調(diào)整連桿長度來改變壓縮比，以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的壓縮比需求，減小了燃油消耗的同時(shí)，降低了廢氣排放。
【專利說明】發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種連接在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與活塞之間的連桿結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)中，多包括滑動(dòng)設(shè)置在氣缸內(nèi)的活塞，曲軸，在活塞與曲軸之間連接有連桿，通過曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)活塞于氣缸內(nèi)的往返運(yùn)動(dòng)。由于上述結(jié)構(gòu)的采用，使得汽油機(jī)具有固定壓縮比，為了防止在低速大負(fù)荷時(shí)發(fā)生爆震，一般汽油機(jī)壓縮比都相對(duì)較低，在汽油機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)，通常是通過燃油加濃來保證發(fā)動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)，這樣會(huì)造成油耗偏高，排放物增多；此外，在冷啟動(dòng)時(shí)，由于壓縮比會(huì)造成排氣溫度低，從而加長催化器的起燃時(shí)間，從而造成排到大氣中的污染物較多，而對(duì)于缸內(nèi)直噴汽油機(jī)來講，冷啟動(dòng)時(shí)還容易造成機(jī)油稀釋，且不能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在阿特金森循環(huán)和奧托循環(huán)下的自由轉(zhuǎn)換。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種通過調(diào)整連桿長度來改變壓縮比以提高汽油機(jī)性能的發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿，包括通過連桿連接的連桿大端和連桿小端，所述的連桿包括沿長度方向相互插接的、分別與連桿大端和連桿小端相連的第一連桿和第二連桿；還包括對(duì)第一連桿或第二連桿施加連續(xù)可變驅(qū)動(dòng)力的、以使第一連桿和第二連桿沿長度方向相對(duì)或相向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。
[0005]通過如上結(jié)構(gòu)，通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)第一連桿和第二連桿的相互運(yùn)動(dòng)，以改變連桿的長度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的壓縮比需求，有效的提高了發(fā)動(dòng)機(jī)性能，在降低油耗的同時(shí)，降低了排放，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了阿特金森和奧托循環(huán)的隨意轉(zhuǎn)換，其結(jié)構(gòu)簡單。
[0006]作為對(duì)上述方式的限定，在第一連桿內(nèi)設(shè)有空腔，所述第二連桿的自由端插入空腔內(nèi)；在第二連桿的自由端設(shè)有與空腔內(nèi)壁滑動(dòng)配合并將空腔分隔成第一可變腔和第二可變腔的隔板，在第一可變腔和第二可變腔內(nèi)分別設(shè)有對(duì)隔板施加可變驅(qū)動(dòng)力的第一驅(qū)動(dòng)部和第二驅(qū)動(dòng)部。
[0007]作為對(duì)上述方式的進(jìn)一步限定，所述的第一驅(qū)動(dòng)部和第二驅(qū)動(dòng)部均為由油泵通過供油管路泵送至第一可變腔和第二可變腔內(nèi)的油液；還包括與第一可變腔和第二可變腔分別連通的回油管。采用液壓驅(qū)動(dòng)第一連桿和第二連桿，使力的傳遞過程更加穩(wěn)定，有效的增大了壓縮比調(diào)節(jié)范圍。
[0008]作為對(duì)上述方式的限定，所述的回油管延伸至油底殼。將回油管延伸至油底殼，可將本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，使整體結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊，便于整體結(jié)構(gòu)于車輛上的布置。
[0009]作為對(duì)上述方式的限定，所述的供油管路和回油管上設(shè)有對(duì)供油管路和回油管進(jìn)行導(dǎo)通控制的電控液壓閥。[0010]作為對(duì)上述方式的限定，供油管路與第一可變腔和第二可變腔的連通口均設(shè)置在連桿大端上。通過該設(shè)置，在便于供油管路設(shè)置的同時(shí)，防止了連通口在多個(gè)部件上而導(dǎo)致的密封性能下降，提高了整體性能。
[0011]綜上所述，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可通過調(diào)整連桿長度來改變壓縮比，以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的壓縮比需求，減小了燃油消耗的同時(shí)，降低了廢氣排放。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的主體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為圖1在液壓控制下的連接結(jié)構(gòu)簡圖；
[0015]圖中:
[0016]1、連桿；101、第一連桿；102、第二連桿；103、隔板；104、第一可變腔；105、第二可變腔；106、第一供油口 ；107、第二供油口 ；2、連桿大端；3、連桿小端；4、普通機(jī)油泵；5、高壓機(jī)油泵；6、第一單向閥；7、第二單向閥；8、供油管路；9、回油管；10、油底殼；11、電控液壓閥。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)施例涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿，由圖1所示，其包括通過連桿I連接的連桿大端2和連桿小端3，連桿大端用于與圖中未示出的曲軸連桿的軸頸相連，連桿小端3用于與圖中未示出的活塞相連，由曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)連桿I帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，其中，連桿大端2、連桿小端3以及二者與曲軸連桿、活塞的連接結(jié)構(gòu)均采用現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)。
[0018]在本實(shí)施例中，連桿I包括與連桿大端2固連的第一連桿101、與連桿小端3固連的第二連桿102，且第一連桿101的端面直徑大于第二連桿102的端面直徑，以使第二連桿102能夠沿長度方向插裝在第一連桿101內(nèi)。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)中，還包括對(duì)第一連桿101或第二連桿102施加連續(xù)可變驅(qū)動(dòng)力的、以使第一連桿101和第二連桿102沿長度方向相對(duì)或相向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)而使第一連桿101和第二連桿102沿長度方向相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，可以縮短連桿I的長度；在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)而使第一連桿101和第二連桿102沿長度方向相向滑動(dòng)時(shí)，可以增長連桿I的長度。
[0019]在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)采用液壓結(jié)構(gòu)，為了適應(yīng)該液壓結(jié)構(gòu)，在第一連桿101內(nèi)設(shè)有空腔，該空腔的內(nèi)徑大于第二連桿102的端面直徑；在第二連桿102插入空腔內(nèi)的自由端上固定連接有隔板103，隔板103與空腔的內(nèi)徑相應(yīng)，以使隔板103能夠在空腔內(nèi)滑動(dòng)，同時(shí)，由于隔板103的設(shè)置，隔板103將空腔分隔成位于圖示左側(cè)的第一可變腔104和位于圖示右側(cè)的第二可變腔105。
[0020]在第一可變腔104內(nèi)設(shè)置第一驅(qū)動(dòng)部，第二可變腔105內(nèi)設(shè)置第二驅(qū)動(dòng)部，第一驅(qū)動(dòng)部和第二驅(qū)動(dòng)部均可對(duì)隔板103施加連續(xù)可變的驅(qū)動(dòng)力，本實(shí)施的液壓結(jié)構(gòu)，第一驅(qū)動(dòng)部和第二驅(qū)動(dòng)部均采用液壓油，即在油泵與第一可變腔104和第二可變腔105之間分別連接有如下描述的供油管路8，在連桿大端2上設(shè)有連通于供油管路8與第一可變腔104的第一供油口 106，同時(shí)，在連桿大端2上設(shè)有連通于供油管路8與第二可變腔105的第二供油口 107，第二供油口 107與第二可變腔105形成迂回形管路結(jié)構(gòu)。此外，在本實(shí)用新型的連桿結(jié)構(gòu)上，還設(shè)有與第一可變腔104和第二可變腔105分別連通的回油管9。結(jié)合圖2所示，回油管9延伸至油底殼10內(nèi)，以將第一可變腔104和第二可變腔105內(nèi)的油液回輸至油底殼10。
[0021]油泵采用相互并聯(lián)的普通機(jī)油泵4和高壓機(jī)油泵5，在二者并聯(lián)的管路上分別設(shè)有第一單向閥6和第二單向閥7。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)油液運(yùn)行的控制，在供油管路8和回油管9上設(shè)有對(duì)供油管路8和回油管9進(jìn)行導(dǎo)通控制的電控液壓閥11。
[0022]在使用時(shí)，為了方便發(fā)動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)前，電控液壓閥11斷電，此時(shí)，電控液壓閥處于接入狀態(tài)，普通機(jī)油泵4通過第一單向閥6、電控液壓閥11及供油管路8將油液泵送至第一可變腔104，其供油管路8的構(gòu)成可結(jié)合現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)油道結(jié)構(gòu)，如經(jīng)過電控液壓閥11后的機(jī)油先到達(dá)缸體油道，再由缸體油道到達(dá)曲軸油道，最終由曲軸油道到達(dá)第一可變腔104內(nèi)。此時(shí)，第一可變腔104內(nèi)的壓力增大，推動(dòng)第二連桿102以圖1所示狀態(tài)向右移動(dòng)，第二可變腔105內(nèi)的油液通過回油管9流回油底殼10，此時(shí)，連桿I的長度增長，這樣，當(dāng)停機(jī)后的再啟動(dòng)時(shí)，連桿I處于最長狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比最大，利于發(fā)動(dòng)機(jī)快速啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)油降排。
[0023]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于常用負(fù)荷工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，高壓機(jī)油泵5工作，普通機(jī)油泵4通過其他油道輸送機(jī)油以對(duì)運(yùn)動(dòng)件潤滑。發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器確定發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮上止點(diǎn)位置，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于壓縮行程時(shí)，第二可變腔105內(nèi)充油，第一可變腔104泄油，當(dāng)?shù)谝贿B桿101和第二連桿102構(gòu)成的連桿整體長度達(dá)到適合長度時(shí)，控制電控液壓閥，使連桿長度不可變。在膨脹行程時(shí)，電控液壓閥斷電，連桿長度變長，在到達(dá)合適長度時(shí)，控制電控液壓閥，使連桿長度不變，此時(shí)，實(shí)現(xiàn)了降低壓縮比、提高膨脹比的作用，實(shí)現(xiàn)了較高的熱效率。
[0024]在發(fā)動(dòng)機(jī)處于其他部分負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，高壓機(jī)油泵5停止工作，由普通機(jī)油泵4對(duì)第一可變腔供油，以根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)壓縮比，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最優(yōu)的壓縮比位置，提高熱效率；而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高負(fù)荷工況時(shí)，為保證發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，在減小壓縮比的同時(shí)，可通過采集節(jié)氣門位置信號(hào)和燃燒室壓力信號(hào)綜合調(diào)節(jié)壓縮比，有效的避免爆震。
[0025]此外，值得說明的是，本實(shí)施例中作為第一驅(qū)動(dòng)部和第二驅(qū)動(dòng)部的液壓油可以由其他裝置進(jìn)行替代，如將二者任意其一改變?yōu)閺椈傻冉Y(jié)構(gòu)，同樣屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿，包括通過連桿連接的連桿大端和連桿小端，其特征在于:所述的連桿包括沿長度方向相互插接的、分別與連桿大端和連桿小端相連的第一連桿和第二連桿；還包括對(duì)第一連桿或第二連桿施加連續(xù)可變驅(qū)動(dòng)力的、以使第一連桿和第二連桿沿長度方向相對(duì)或相向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿，其特征在于:在第一連桿內(nèi)設(shè)有空腔，所述第二連桿的自由端插入空腔內(nèi)；在第二連桿的自由端設(shè)有與空腔內(nèi)壁滑動(dòng)配合并將空腔分隔成第一可變腔和第二可變腔的隔板，在第一可變腔和第二可變腔內(nèi)分別設(shè)有對(duì)隔板施加可變驅(qū)動(dòng)力的第一驅(qū)動(dòng)部和第二驅(qū)動(dòng)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿，其特征在于:所述的第一驅(qū)動(dòng)部和第二驅(qū)動(dòng)部均為由油泵通過供油管路泵送至第一可變腔和第二可變腔內(nèi)的油液；還包括與第一可變腔和第二可變腔分別連通的回油管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿，其特征在于:所述的回油管延伸至油底殼。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿，其特征在于:所述的供油管路和回油管上設(shè)有對(duì)供油管路和回油管進(jìn)行導(dǎo)通控制的電控液壓閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)可變長度連桿，其特征在于:供油管路與第一可變腔和第二可變腔的連通口均設(shè)置在連桿大端上。
【文檔編號(hào)】F16C7/06GK203670436SQ201320767010
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】劉義佳, 關(guān)松, 王興賀, 姜志永, 魏洪偉, 段景輝, 高峰, 賀禮, 劉大鵬, 王江濤, 胡廣進(jìn) 申請人:長城汽車股份有限公司