[发明专利]一种可变压缩比发动机的缸体缸盖与顶盖组件

说明书

本发明公开了一种用于可变压缩比发动机的润滑系统，其包括缸盖和缸体，缸体内设置有燃烧室和用于控制压缩比的控制缸，控制缸内设置有控制千斤顶，缸盖安装于控制缸上端；缸盖的底端设置有上密封件，控制缸的底端设置有下密封件，控制缸旁设置有高压液压单元；控制千斤顶的上端面与上密封件之间形成上腔室，控制千斤顶的下端面与下密封件之间形成下腔室，述上腔室和下腔室均与高压液压单元连通；控制千斤顶在高压液压单元作用下可沿控制缸上下移动。本发明结构简单、使用方便，其有效地简化了缸盖的结构，其重量与制造难度大大降低，同时，优化缸盖受力情况，改进了其疲劳强度，而且简化了缸体的结构。

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，具体地指是一种可变压缩比发动机的缸体缸盖与顶盖组件。

背景技术

从已公开的发明专利WO98/51911可以看出，它描述了一种用于改进使用可变载荷和速度的内燃机活塞式发动机的总效率的装置，通过在操作期间配合它们的有效位移和/或它们的压缩比来实现。

从已公开的发明专利WO00/31377和WO03/008783可以看出，可变压缩比发动机的机械传动装置包括其中有活塞移动的至少一个气缸，活塞的下部固定到传动件，该传动件一方面通过小型齿条与滚动引导装置协同操作；另一方面通过另一个大型齿条与固定到连接杆上的齿轮协同操作，从而能够在所述活塞和所述连接杆之间传递运动。

应当注意到，气缸体由两个单独的缸盖盖住：其中一个包括阀及其致动系统，用于封闭可变压缩比发动机气缸的顶部，另一个用于封闭所述发动机控制千斤顶的顶部。

应当发现，这种设置需要为两个缸盖中的每个提供两个单独的位于不同高度的结合面，与只具有一个结合面的很多常规发动机相比，该发动机的制造相当复杂。

而从已公开的发明专利CN101375039A可以看出一种用于可变压缩比发动机的缸盖及发动机机体组件，所述缸盖不仅可以封闭发动机燃烧室区域的缸体顶部，还可以封闭控制缸区域的缸体顶部。所述缸盖只包括一个结合面，与缸体的同一个结合面协同操作，这两个结合面与至少一个缸垫协同操作，缸垫能为缸盖与缸体之间提供密封。

所述缸盖包括在发动机的一个或多个控制千斤顶的上杆端部形成的腔室，所述腔室与加压油入口连接；所述缸盖还包括在发动机的一个或多个控制千斤顶的控制杆端部形成的腔室，所述腔室与加压油入口连接，同时所述腔室还与一个或多个控制千斤顶的上杆端部形成的腔室相连接。所述发明的缸体包括在控制杆的端部形成的腔室，该腔室容纳有弹簧，该弹簧一方面在支承载所述腔室底部时的同时对控制杆施加推力，另一方面在所述控制杆的端部上施加推力。

所述发明的缸体包括控制凸轮轴，该控制凸轮轴放置在发动机的一个或多个控制千斤顶下面，以及放置在所述发动机的一个或多个控制齿条上面，所述发动机的一个或多个控制杆支承在所述凸轮轴上。同时，缸体还包括至少一个摇杆一方面支承在气缸体上，另一方面支承在凸轮轴的其中一个凸轮上，该摇杆借由连接件支承在缸体上，该连接件相对气缸体的竖直位置可由调节装置调节。

虽然所述专利减小了已提到的WO00/31377和WO03/008783专利的制造复杂性，降低了制造成本，但应当发现，所述专利的缸盖体积相当庞大，用料成本与加工成本较高。

还将注意到，所述缸盖需要机加控制千斤顶的上杆端部的腔室和控制千斤顶控制杆端部的腔室结构，加工精度和难度要求极高，且密封难度高。所述缸盖在工作中需要同时承受来自燃烧室的气体爆压，和来自控制千斤顶上腔室的压力，疲劳强度难以达成。

另一个问题源自于控制凸轮轴及其传动器件，造成控制千斤顶的驱动过程造成较高的摩擦损失，且所述缸体必须预留安装控制凸轮轴及其传动器件的空间，影响了发动机机体的紧凑型。

最后，位于缸盖与缸体同一协作结合面中间的所述缸垫，其面积覆盖到燃烧室区域与千斤顶上腔室区域，制造难度大，且成本相比常规缸垫高。

发明内容