一種內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng),其包括至少兩個(gè)活塞，所述兩個(gè)活塞的相對(duì)相位可調(diào)節(jié)。本發(fā)明具有如下有益效果：不改變?cè)袃?nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)額外設(shè)置一個(gè)或多個(gè)活塞，改變活塞之間的相位差即可改變點(diǎn)火燃燒時(shí)的燃燒室體積繼而改變壓縮比。
【專利說(shuō)明】
一種內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮比是氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，其表示活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度，是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要參數(shù)，是影響發(fā)動(dòng)機(jī)效率最重要的因素之一。
[0003]可變壓縮比技術(shù)主要是針對(duì)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的一種技術(shù)。固定的壓縮比不能充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。在小負(fù)荷、低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率低，相應(yīng)地綜合性能比較差，這時(shí)可以用較大的壓縮比，而大負(fù)荷、高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若壓縮比過(guò)高，則很容易發(fā)生爆震并產(chǎn)生很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，這時(shí)可以用較小的壓縮比。隨著負(fù)荷的變化連續(xù)調(diào)節(jié)壓縮比，可以最大限度地挖掘發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力，使其在整個(gè)工況區(qū)域內(nèi)有效提高熱效率，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的會(huì)京&十生會(huì)泛。
[0004]現(xiàn)有的可變壓縮比的實(shí)現(xiàn)方案包括如下幾種:
[0005]1、將氣缸和氣缸蓋設(shè)為一個(gè)整體，他們相對(duì)于曲軸移動(dòng)一定位置，使燃燒室容積變化，進(jìn)而使壓縮比改變；
[0006]2、改變氣缸蓋的形狀結(jié)構(gòu)；
[0007]3、改變活塞結(jié)構(gòu)；
[0008]4、利用偏心的曲軸銷改變活塞高度；
[0009]5、曲軸支撐在一個(gè)偏心器上，利用特定手段使偏心器旋轉(zhuǎn)角度，改變曲軸在豎直方向的位置；
[0010]6、通過(guò)多連桿方式增加操縱桿實(shí)現(xiàn)壓縮比可調(diào)。
[0011]然而上述的可變壓縮比方案存在如下缺點(diǎn):第一、改變了現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力連接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)非常困難;第二、采用偏心的方式使得發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中動(dòng)平衡變動(dòng)較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提出了一種易實(shí)現(xiàn)、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)原有結(jié)構(gòu)改變不大的內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，提出一種內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括至少兩個(gè)活塞，所述兩個(gè)活塞的相對(duì)相位可調(diào)節(jié)。
[0014]進(jìn)一步地，所述內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一活塞、第二活塞、活塞缸體以及缸蓋;所述缸蓋位于活塞缸體上方，所述缸蓋內(nèi)開(kāi)設(shè)有供第一活塞運(yùn)動(dòng)的空腔;所述第二活塞于活塞缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
[0015]進(jìn)一步地，所述缸蓋上還開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通道與排氣通道;所述第二活塞直徑大于第一活塞直徑。
[0016]進(jìn)一步地，所述內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一活塞、第二活塞以及活塞缸體，所述第一活塞、第二活塞相對(duì)設(shè)置且直徑相同，第一活塞、第二活塞均于活塞缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)；所述活塞缸體上還設(shè)置有進(jìn)氣通道與排氣通道;所述進(jìn)氣通道與排氣通道在活塞缸體上的位置被設(shè)置為當(dāng)?shù)谝换钊⒌诙钊鄬?duì)運(yùn)行至相互最接近時(shí)，第一活塞與第二活塞不會(huì)將進(jìn)氣通道與排氣通道堵塞。
[0017]進(jìn)一步地，所述內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一活塞、第二活塞以及活塞缸體，所述第一活塞、第二活塞相對(duì)設(shè)置且直徑相同，第一活塞、第二活塞均于活塞缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)；所述活塞缸體上還設(shè)置有進(jìn)氣通道與排氣通道;所述進(jìn)氣通道與排氣通道在活塞缸體上的位置被設(shè)置為當(dāng)?shù)谝换钊?、第二活塞相?duì)運(yùn)行至相互最遠(yuǎn)離時(shí)，第一活塞與第二活塞不會(huì)將進(jìn)氣通道與排氣通道堵塞。
[0018]進(jìn)一步地，所述內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括并行設(shè)置的多個(gè)活塞缸體，多個(gè)活塞分別位于各自的活塞缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng);還包括設(shè)置于多個(gè)活塞缸體上的缸蓋，所述缸蓋上開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通道與排氣通道。
[0019]進(jìn)一步地，所述內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括并行設(shè)置的多個(gè)活塞缸體，多個(gè)活塞分別位于各自的活塞缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng);還包括設(shè)置于多個(gè)活塞缸體上的缸蓋;兩邊側(cè)的活塞缸體上分別設(shè)置有進(jìn)氣通道與排氣通道。
[0020]進(jìn)一步地，所述多個(gè)活塞之間通過(guò)傳動(dòng)裝置連接。
[0021]進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)裝置包括多個(gè)傳動(dòng)輪，相鄰傳動(dòng)輪之間通過(guò)傳動(dòng)帶連接，還包括張緊支架;所述張緊支架將傳動(dòng)帶撐開(kāi)張緊且所述張緊支架可沿?fù)伍_(kāi)方向移動(dòng)。
[0022]進(jìn)一步地，所述張緊支架兩端還設(shè)置有張緊輪。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0024]1、不改變?cè)袃?nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)額外設(shè)置一個(gè)或多個(gè)活塞，改變活塞之間的相位差即可改變點(diǎn)火燃燒時(shí)的燃燒室體積繼而改變壓縮比。
[0025]2、本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)不僅可適用于四沖程內(nèi)燃機(jī)，還可適用于二沖程內(nèi)燃機(jī)。
[0026]3、整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖5為本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖6為本發(fā)明傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0034]第一較佳實(shí)施例
[0035]請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本申請(qǐng)第一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，本申請(qǐng)內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一活塞10、第二活塞20、缸蓋30以及活塞缸體40。
[0036]缸蓋30內(nèi)開(kāi)設(shè)有空腔31，第一活塞10可于空腔31內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。第二活塞20可于活塞缸體40內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0037]缸蓋30上還開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通道32、排氣通道33?？刂七M(jìn)氣通道32、排氣通道33通斷的進(jìn)氣閥門(mén)、排氣閥門(mén)、進(jìn)氣凸輪軸、排氣凸輪軸的工作方式與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。
[0038]在本實(shí)施例中，第二活塞20的直徑大于第一活塞10直徑，為缸蓋上設(shè)置的進(jìn)氣通道32和排氣通道33的間隙留出空間。
[0039]當(dāng)?shù)谝换钊?0、第二活塞20相對(duì)運(yùn)行至最靠近狀態(tài)時(shí)，二者之間的空間體積即為燃燒室體積，點(diǎn)火爆炸后將第二活塞20向下推動(dòng)以做功。
[0040]當(dāng)?shù)谝换钊?0、第二活塞20之間的相對(duì)相位調(diào)節(jié)時(shí)，也即點(diǎn)火爆炸時(shí)，二者之間的空間體積發(fā)生變化，從而調(diào)整壓縮比。
[0041]第一活塞10、第二活塞20之間相對(duì)相位調(diào)節(jié)的方式可以采用多種方式，圖6示出了其中一種方式。
[0042]第二活塞20的運(yùn)行方式與常規(guī)的內(nèi)燃機(jī)活塞的運(yùn)行方式一樣，即由曲軸帶動(dòng)連桿進(jìn)而帶動(dòng)活塞在活塞缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0043]第二活塞20與第一活塞10之間通過(guò)一套傳動(dòng)裝置連接，以將帶動(dòng)第二活塞20運(yùn)行的動(dòng)力傳遞至第一活塞10。圖6中，該傳動(dòng)裝置包括第一傳動(dòng)輪100、第二傳動(dòng)輪200以及可左右移動(dòng)的張緊支架300。第一傳動(dòng)輪100與帶動(dòng)第一活塞10運(yùn)行的曲軸連接，第二傳動(dòng)輪200與帶動(dòng)第二活塞20運(yùn)行的曲軸連接。第一傳動(dòng)輪100與第二傳動(dòng)輪200之間通過(guò)傳動(dòng)帶
400連接。
[0044]張緊支架300將傳動(dòng)帶400左右撐開(kāi)以張緊，防止傳動(dòng)帶400從第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪上脫落。當(dāng)張緊支架300左右移動(dòng)時(shí)，第一傳動(dòng)輪、第二傳動(dòng)輪的相對(duì)相位即發(fā)生變化從而使得第一活塞和第二活塞的相對(duì)相位發(fā)生變化進(jìn)而改變壓縮比。
[0045]本實(shí)施例中，在張緊支架300兩側(cè)還連接有張緊輪310。
[0046]本申請(qǐng)的傳動(dòng)裝置也可采用其他形式，例如齒輪傳動(dòng)、連桿傳動(dòng)等方式。
[0047]第二較佳實(shí)施例
[0048]請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為本申請(qǐng)第二較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中，內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一活塞10、第二活塞20以及活塞缸體40 ο第一活塞10、第二活塞20相對(duì)設(shè)置且直徑相同，第一活塞10、第二活塞20均于活塞缸體40內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0049]在本實(shí)施例中，活塞缸體中部設(shè)置有進(jìn)氣通道與排氣通道，進(jìn)氣通道與排氣通道在活塞缸體上的位置被設(shè)置為當(dāng)?shù)谝换钊?、第二活塞相?duì)運(yùn)行至相互最接近時(shí)，第一活塞與第二活塞不會(huì)將進(jìn)氣通道與排氣通道堵塞。
[0050]也即，當(dāng)?shù)诙钊\(yùn)行至上止點(diǎn)，第一活塞運(yùn)行至下止點(diǎn)時(shí)，此時(shí)二者相對(duì)的空間為燃燒室空間，點(diǎn)火爆炸后將第二活塞向下推動(dòng)做功。
[0051]第一活塞與第二活塞之間的傳動(dòng)關(guān)系仍可采用第一較佳實(shí)施例中描述的傳動(dòng)關(guān)系，只要第一活塞與第二活塞之間的相對(duì)相位可調(diào)即可。
[0052]第三較佳實(shí)施例
[0053]請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3為本申請(qǐng)第三較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3中，內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一活塞10、第二活塞20以及活塞缸體40 O第一活塞10、第二活塞20相對(duì)設(shè)置且直徑相同，第一活塞10、第二活塞20均于活塞缸體40內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0054]在本實(shí)施例中，活塞缸體上部和下部分別設(shè)置有進(jìn)氣通道和排氣通道，進(jìn)氣通道與排氣通道在活塞缸體上的位置被設(shè)置為當(dāng)?shù)谝换钊?、第二活塞相?duì)運(yùn)行至相互最遠(yuǎn)離時(shí)，第一活塞與第二活塞不會(huì)將進(jìn)氣通道與排氣通道堵塞。
[0055]S卩，當(dāng)?shù)谝换钊\(yùn)行至上止點(diǎn)，第二活塞運(yùn)行至下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣通道位于第一活塞下方，排氣通道位于第二活塞上方。
[0056]本實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)以二沖程的方式運(yùn)行。
[0057]第一活塞與第二活塞之間的傳動(dòng)關(guān)系仍可采用第一較佳實(shí)施例中描述的傳動(dòng)關(guān)系，只要第一活塞與第二活塞之間的相對(duì)相位可調(diào)即可。
[0058]第四較佳實(shí)施例
[0059]請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4為本申請(qǐng)第四較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4中，內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括并行設(shè)置的多個(gè)活塞缸體40，多個(gè)活塞20分別位于各自的活塞缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例中，活塞缸體和活塞的數(shù)量均為兩個(gè)。
[0060]多個(gè)活塞缸體上設(shè)置有缸蓋30，缸蓋上設(shè)置有進(jìn)氣通道和排氣通道。當(dāng)做功活塞運(yùn)行至上止點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火爆炸，此時(shí)燃燒室體積即為做功活塞上表面以及其他活塞上表面與缸蓋之間的空間。
[0061 ]當(dāng)做功活塞與其他活塞的相對(duì)相位一致時(shí)，做功活塞與其他活塞共同到達(dá)上止點(diǎn)位置。當(dāng)做功活塞與其他活塞相對(duì)相位不一致時(shí)，做功活塞與其他活塞不能共同到達(dá)上止點(diǎn)位置，點(diǎn)火爆炸時(shí)，做功活塞上表面以及其他活塞上表面與缸蓋之間的空間即可變化，從而改變壓縮比。
[0062]多個(gè)活塞之間的傳動(dòng)關(guān)系仍可采用第一較佳實(shí)施例中描述的傳動(dòng)關(guān)系，只要多個(gè)活塞之間的相對(duì)相位可調(diào)即可。
[0063]第五較佳實(shí)施例
[0064]請(qǐng)參照?qǐng)D5，圖5為本申請(qǐng)第五較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本較佳實(shí)施例與第四較佳實(shí)施例的不同之處在于，第四較佳實(shí)施例中，排氣通道和進(jìn)氣通道設(shè)置于缸蓋上，本實(shí)施例中，排氣通道與進(jìn)氣通道分別設(shè)置于兩邊側(cè)的活塞缸體上。
[0065]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:包括至少兩個(gè)活塞，所述至少兩個(gè)活塞的相對(duì)相位可調(diào)節(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一活塞、第二活塞、活塞缸體以及缸蓋;所述缸蓋位于活塞缸體上方，所述缸蓋內(nèi)開(kāi)設(shè)有供第一活塞運(yùn)動(dòng)的空腔;所述第二活塞于活塞缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述缸蓋上還開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通道與排氣通道;所述第二活塞直徑大于第一活塞直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一活塞、第二活塞以及活塞缸體，所述第一活塞、第二活塞相對(duì)設(shè)置且直徑相同，第一活塞、第二活塞均于活塞缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng);所述活塞缸體上還設(shè)置有進(jìn)氣通道與排氣通道;所述進(jìn)氣通道與排氣通道在活塞缸體上的位置被設(shè)置為當(dāng)?shù)谝换钊?、第二活塞相?duì)運(yùn)行至相互最接近時(shí)，第一活塞與第二活塞不會(huì)將進(jìn)氣通道與排氣通道堵塞。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括第一活塞、第二活塞以及活塞缸體，所述第一活塞、第二活塞相對(duì)設(shè)置且直徑相同，第一活塞、第二活塞均于活塞缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng);所述活塞缸體上還設(shè)置有進(jìn)氣通道與排氣通道;所述進(jìn)氣通道與排氣通道在活塞缸體上的位置被設(shè)置為當(dāng)?shù)谝换钊?、第二活塞相?duì)運(yùn)行至相互最遠(yuǎn)離時(shí)，第一活塞與第二活塞不會(huì)將進(jìn)氣通道與排氣通道堵塞。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括并行設(shè)置的多個(gè)活塞缸體，多個(gè)活塞分別位于各自的活塞缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng);還包括設(shè)置于多個(gè)活塞缸體上的缸蓋，所述缸蓋上開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣通道與排氣通道。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括并行設(shè)置的多個(gè)活塞缸體，多個(gè)活塞分別位于各自的活塞缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng);還包括設(shè)置于多個(gè)活塞缸體上的缸蓋;兩邊側(cè)的活塞缸體上分別設(shè)置有進(jìn)氣通道與排氣通道。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述多個(gè)活塞之間通過(guò)傳動(dòng)裝置連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)壓縮比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述傳動(dòng)裝置包括多個(gè)傳動(dòng)輪，相鄰傳動(dòng)輪之間通過(guò)傳動(dòng)帶連接，還包括張緊支架;所述張緊支架將傳動(dòng)帶撐開(kāi)張緊且所述張緊支架可沿?fù)伍_(kāi)方向移動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F02B75/04GK105937442SQ201510969642
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日
【發(fā)明人】董偉岡
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