[发明专利]一种发动机压缩比调节机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机，尤其是一种发动机的压缩比调节机构，属于燃烧发动机技术领域。

背景技术

    可变压缩比技术是提高发动机动力性能和经济性能的重要手段之一，现有技术中实现发动机压缩比变化的方式主要有三种，一是气缸盖活动方式，采用此调节方式的发动机机体被分割成了上下两部分，其上半部分是由气缸盖和气缸体组成的一体式缸体，该一体式缸体可以围绕着曲轴箱转动或者上下移动，以改变燃烧室的容积，实现可变压缩比；二是偏心移位方式，具体又可分为活塞销偏心移位方式、曲柄销偏心移位方式和曲轴偏心移位方式，它们通过偏心轮的转动，改变活塞销、曲柄销和曲轴主轴颈的位置，实现活塞上止点位置的变化，从而改变燃烧室的容积，最终实现可变压缩比；三是燃烧室容积可变方式，它通过在气缸内设置的副活塞往复运动改变燃烧室容积，从而改变压缩比。

采用气缸盖活动方式来调节发动机的压缩比，由于发动机活动部分质量大，压缩比调解过程中会浪费很多能量；采用多连杆方式调节发动机的压缩比也存在一些技术问题，如发动机外形尺寸加大带来振动加剧问题、活动部件增加而导致摩擦损失相应增加等问题；采用燃烧室容积可变方式调节发动机的压缩比，需设置副活塞缸体结构，由于缸盖是结构复杂的部件，再添加副活塞缸体结构不仅会降低缸盖强度、提高制造成本，而且改变燃烧室形状引起的燃烧状况变化很难预测。

针对上述问题，申请号为201210395680.2的中国专利公开了一种可变压缩比发动机，它包括至少一个气缸以及在该气缸内往复运动的活塞，所述活塞通过连杆与曲轴相连，所述可变压缩比发动机还包括固定在发动机机座上的至少一组直线滑轨；所述曲轴的至少一个轴颈通过滑块安装在对应的直线滑轨上，并且该滑块与控制杆相连，控制杆与驱动装置相连，从而使曲轴的轴颈能够在驱动装置的作用下在直线滑轨上移动；所述曲轴的左右两端分别设置有与曲轴相连的等速万向节。该专利申请的技术方案通过对曲轴位置的调节实现了发动机压缩比的变化，不需对发动机缸体及缸盖进行重新设计，避免了现有技术中可变压缩比发动机结构复杂的问题，但因其曲轴通过等速万向节实现动力输出，存在着稳定性和可靠性较差、使用寿命短等缺陷；另外，该专利申请的技术方案中曲轴上下移动驱动装置采用液压系统控制，不仅控制元件数量多，而且曲轴位置调节的精度难以控制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种结构简单、运行平稳、能实现对发动机压缩比连续调节、提高发动机动力性能和经济性能的发动机压缩比调节机构。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种发动机压缩比调节机构，它包括电机及减速装置、蜗杆、扇形支撑板、变形曲轴和动力输出轴，所述蜗杆通过电机及减速装置驱动，蜗杆与扇形支撑板组成蜗轮蜗杆传动单元，所述扇形支撑板上安装变形曲轴和动力输出轴，所述变形曲轴和动力输出轴通过齿轮传动单元连接。

上述发动机压缩比调节机构，所述扇形支撑板前端设有与蜗杆配合的蜗轮轮齿，在其后端装配动力输出轴，在其中间部位装配变形曲轴。

上述发动机压缩比调节机构，所述变形曲轴的连杆轴颈两端曲柄为齿轮结构，发动机动力通过齿轮传递给动力输出轴。

上述发动机压缩比调节机构，所述动力输出轴上固定装配动力输出齿轮，所述动力输出齿轮与变形曲轴的齿轮啮合，它们组成齿轮传动单元。

上述发动机压缩比调节机构，所述动力输出齿轮与变形曲轴的齿轮优选斜齿轮结构。

上述发动机压缩比调节机构，所述变形曲轴的齿轮辐板上设有减重平衡孔。

上述发动机压缩比调节机构，所述电机及减速装置包括电机、主动齿轮、从动齿轮、减速蜗杆和两个同步蜗轮，所述电机输出轴上安装主动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮外啮合，所述从动齿轮与减速蜗杆同轴装配，所述减速蜗杆与两个同步蜗轮配装，所述同步蜗轮与蜗杆同轴装配。