[实用新型]一种可变压缩比发动机

说明书

技术领域

本实用新型属于车用内燃机技术领域，具体来说是改变活塞往复式发动机的几何压缩比的技术，尤其是和增压技术，发动机小型化趋势相配合的发动机技术。

背景技术

压缩比是气缸总容积与燃烧室容积的比值，其表示活塞由下止点运动到上止点时气缸内气体被压缩的程度，是衡量发动机性能的重要参数，是影响发动机效率最重要的因素之一。理论上，压缩比提高将带来热效率的提高。

而对于传统的往复式活塞内燃机而言，固定的压缩比不能充分发挥发动机的性能，事实上在小负荷、低速运转时，发动机的热效率低，相应地综合性能比较差，这时可以用较大的压缩比，而在大负荷、高转速运转时，若压缩比过高，则很容易发生爆震并产生很大的热负荷和机械负荷，这时可以用较小的压缩比。随着负荷的变化连续调节压缩比，可以最大限度地挖掘发动机的潜力，使其在整个工况区域内有效提高热效率，进而提高发动机的综合性能。

可变压缩比技术和发动机小型化的技术相配合，将可以达到汽车轻量化的目的，降低污染和能源消耗，对于低碳节能具有重要的意义。

世界各大汽车研发机构很重视可变压缩比的研究，其中萨博公司的SVC（Saab Variable Compression）发动机，已证实可变压缩比技术的应用对于发动机的动力性、经济性具有显著的提高。法国的MCE-5（Multi-Cycle Engine-5 Parameters）发动机可以使压缩比7-20之间无级调节，其燃烧热效率可以提高20%，燃油经济性提高35%。日产公司研发的多连杆式的可变压缩比发动机，在有效控制噪声振动基础上，也能对发动机的性能产生明显的提高。中国目前还没有成熟的实验机型，只有相关专利的积累。

但目前综合来看，各个企业生产的实验机型都存在机构过于复杂，实用性不好的等缺点，面临量产化仍然需要走很长的路。

发明内容

本实用新型旨在已有机构的基础上进行改进，克服现有机构存在的不足之处，实现发动机的可变压缩比的目的。

本实用新型由飞轮1、动力传输轴后端轴承2、曲轴箱3、铰接座轴承4、铰接座5、动力输出轴6、动力输出轴前端同步齿轮8、动力传输轴前端轴承9、正时齿轮10、链轮11、链轮罩12、链轮罩孔13、皮带轮14、电动机罩15、电动机16、电动机输出轴17、蜗杆铰接座18、蜗轮19、蜗杆20、蜗杆轴承21、齿轮轴前端轴承22、齿轮轴23、曲轴前端同步齿轮24、曲轴支承座26、曲轴支承横梁销27、齿条28、升降控制齿轮30、齿轮轴后端轴承31、曲轴后端同步齿轮32、动力传输轴后端同步齿轮33油底壳34、汽缸体35、支承盖39、活塞上止点位置传感器47、转速传感器48、活塞上止点位置传感器47组成，其中曲轴箱3为龙门式结构，其内部动力输出轴6一侧固接有铰接座5，齿轮轴23位于动力输出轴6另一侧，齿轮轴23由曲轴箱3前后端的前端轴承22和后端轴承31支承；活塞上止点位置传感器47固接于曲轴箱3外侧；曲轴箱3由油底壳34封闭；动力输出轴6后端固连有飞轮1和动力传输轴后端同步齿轮33，动力输出轴6前端安装有皮带轮14、链轮11、正时齿轮10、动力输出轴前端同步齿轮8，正时齿轮10和链轮11外侧设有链轮罩12；动力输出轴6与曲轴支承横梁孔7过渡配合，动力输出轴6与n+1个和曲轴箱(3)中曲轴支承横梁25相同的曲轴支承横梁铰接；动力输出轴6由曲轴箱3前后端的动力传输轴后端轴承2和动力传输轴前端轴承9支承；蜗轮19固接于齿轮轴23前端，蜗杆20经电动机输出轴17与电动机16固接，蜗轮19与蜗杆20啮合；蜗杆20由曲轴箱3外侧镶嵌于蜗杆铰接座18的蜗杆铰接座轴承21支承；电动机16、蜗轮19和蜗杆20外设有电动机罩15；曲轴支承横梁25左端的齿条28与升降控制齿轮30啮合；齿轮轴23中段固接有和升降控制齿轮30相同的n+1个升降控制齿轮，齿轮轴23由齿轮轴前端轴承22和齿轮轴后端轴承31支承；曲轴支承横梁25经其上的曲轴支承横梁孔7与动力输出轴6活动连接，并经铰接座5上的铰接座轴承4与曲轴箱3活动连接；曲轴支承横梁25中的曲轴支承座26与曲轴29连接，曲轴支承横梁销27与曲轴横梁销孔43过渡配合；曲轴29中段支承于和曲轴支承横梁25的曲轴支承座26相同的n+1个曲轴支承座上；固接于曲轴29前端的曲轴前端同步齿轮24和固接于动力输出轴6前端的动力输出轴前端同步齿轮8啮合，固接于曲轴29后端的曲轴后端同步齿轮32与固接于动力输出轴6后端的动力输出轴后端同步齿轮33啮合；转速传感器48位于曲轴箱内；缸压传感器49位于燃烧室上方；电子控制单元与电动机16连接，并采集活塞上止点传感器47、缸压传感器49、转速传感器48的电信号，上述的n为直列式发动机的汽缸数，其值为1-6。