[实用新型]自泵式可调压缩比发动机活塞

说明书

技术领域

本发明属于发动机配件领域，尤其是采用液压式的可调压缩比发动机活塞。 

背景技术

汽油发动机随着负荷减小，进气量减小，发动机点火时的压力降低，理论热机效率降低，如果发动机的压缩比随着负荷调整而调整，发动机的理论热机效率就不降低，现有的变压缩比发动机主要方案和特点为：（1）移动缸盖式,通过缸盖上下移动来调整压缩比，有液压式和电机式，主要问题是缸盖上重要部件多，缸盖的移动也带动其上的凸轮等机构移动，结构复杂，缸内工作压力大，缸盖与缸体要实现动密封，难度大，成本高；（2）活动曲柄臂式，在曲柄臂上安装液压缸，表面上可行，实际上，曲柄体积小，小体积的液压缸的工作压力要很高，材料性能，密封均有问题，安装机械调整机构，主要问题是安装空间小、实时调整困难；（3）活动活塞式，在活塞上安装液压缸，分为在弹簧配合下的单液压缸和双液压缸式，由于活塞是高速运动部件，主要问题是高压液压油输送难度大，为了保证响应速度，高压液压泵要均高功率，或采用储能方式，发动机成本增加较多；（4）移动曲轴式，将曲轴安装在活塞滑块上或偏心装置上，主要问题与移动缸盖式相近。还有在活塞、连杆和曲柄臂安装弹簧的，由于发动机工件工作在变作用力下，弹簧要很好的工作必须与作用力的相位很好配合，同时发动机转速又是在很宽范围内变化，各种利用弹簧来调整压缩比的方案基本上不可行。 

发明内容

本发明解决液压式的可调压缩比发动机活塞液压油输送和控制的问题。 

本发明的具体方案为：在发动机上的活塞上设置双作用式的液压缸，外活塞与缸盖构成液压缸缸体，液压缸的内活塞将液压缸分为上、下液压缸，活塞销座固定在内活塞上；在装置上安装双动式主控阀，主控阀为滑套式三位三通液压阀，阀套和阀芯分别安装在不同的运动件上，基本方案为：阀套固定安装在液压缸的内活塞上，阀芯安装在液压缸的缸盖上，并且阀芯可上、下移动或转动。主控阀的阀套两端为入口，分别与上、下缸体相通，中间为密封段，阀芯两端为密封段，中间为连通槽，连通槽上有出口，与两个单向阀相通，单向阀出口分别与上、下缸体相通，中间密封段的高度刚好有一个位置可以确保使连通槽与两端为入口（4-6）之间完全关闭；阀套与阀芯相对上下移动，可以使连通槽分别通过上、下入口与上、下液压缸相通。 

活塞上还安装有二个单向补液阀，补液阀的入口与活塞销座的润滑油相通，补液阀的出口与分别与上、下液压缸相通。 

阀芯上固定有传动轴，传动轴受驱动机构驱动。 

连通槽有两种形式，第一种是普通的环槽式，其基本结构与普通的三位三通阀相似，与之相对应的阀套为入口可以为直槽入口也可为环槽入口，阀芯与安装基体之间可上、下移动；第二种为螺旋槽式，与之相对应的阀套为入口为直槽入口，阀芯与安装基体之间可转动，当转动阀芯时，阀套上的直槽入口与螺旋槽的相对高度发生变化，相当于第一种阀芯上、下移动。 

当连通槽与上入口相通，并且上缸压力高于下缸压力时，液压油从上缸流向下缸，液压缸的活塞向上运动，并且带动主控阀芯向上运动，最终关闭上缸入口，同样，当连通槽与下入口相通时，并且下缸压力高于上缸压力时，液压油从下缸流向上缸，并且带动主控阀芯向上运动，最终关闭下缸入口。由于活塞在工作过程中受力为压力和拉力交替变化，两缸的压力也是交替变化的，所以阀套上的密封段与阀芯上的连通槽具有自动对准功能，通过上下移动阀芯或转动阀芯来调整连通槽的相对位置，就可以调整液压缸活塞的相对位置，从而调整了活塞高度。 

上述主控阀的密封段和连通槽可相互交换，阀套与阀芯的安装位装置也可交换，驱动阀芯也可改为驱动阀套。 

连通槽上的出口也可设置在阀套的密封段上，阀芯在活塞转动或直线移动速度不可过高，以确保上、下两个入口不同时通过连通槽直接连通为原则，上述可选的出口设置在阀套的密封段的方案会减小的阀芯允可的运动速度，所以不建议。 

为了预防液压缸中液体在压力作用下渗漏，在装置上安装单向阀补液阀，入口与连杆上的润滑油孔相通，出口与上、下液压缸相通，当缸内压力低于润滑油压力时向缸内补液。 

[00012 转动式阀芯可采用电动式、凸轮推杆式或长滑键轴式，采用电动式的供电线路可采用滑动触头或弹性连接线，采用电动式驱动时建议增加一个回位弹簧和相应限位机构，电动机失效时，弹簧使阀芯保持在安全位置，如果电动机可靠性高，回位弹簧就不是必须的。

直线移动式阀芯可采用丝扣加纵向滑键安装，将直线运动转换为旋转运动，可采用电动式，凸轮推杆式或长滑键轴式驱动，当然直线移动式可采用多种连杆、凸轮等机构。