專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到用于可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置。
背景技術(shù)：
可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)通常由對(duì)著主活塞設(shè)置的附加可調(diào)活塞可以實(shí)現(xiàn)高壓縮比。這種配置的一個(gè)例子體現(xiàn)在美國(guó)專(zhuān)利US6708655中，它描述了內(nèi)燃機(jī)，其包括燃燒氣缸、在燃燒氣缸端上的氣缸蓋和往復(fù)地設(shè)置在燃燒氣缸內(nèi)的主活塞。氣缸蓋包括ニ級(jí)氣缸和在ニ級(jí)氣缸內(nèi)的往復(fù)設(shè)置的ニ級(jí)活塞。致動(dòng)器連接到ニ級(jí)活塞，用于根據(jù)主活塞的位置控制ニ級(jí)活塞的位置，并且連通ロ在燃燒氣缸與ニ級(jí)氣缸之間建立流體流動(dòng)連通。致動(dòng)器可以是液壓致動(dòng)器或凸輪致動(dòng)器。該裝置的構(gòu)造是比較復(fù)雜的。本發(fā)明的目的是提供用于可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的補(bǔ)償裝置，其具有簡(jiǎn)單構(gòu)造和較高效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的對(duì)象是一種用于可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的補(bǔ)償裝置，該補(bǔ)償裝置包括可往復(fù)運(yùn)動(dòng)在導(dǎo)向套內(nèi)的活塞，該導(dǎo)向套具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒氣缸連通的開(kāi)ロ端、和封閉端，其中所述活塞具有空心圓柱管形狀，包括第一部分和第二部分，第一部分帶有封閉端，且可運(yùn)動(dòng)在所述導(dǎo)向套第一部分內(nèi)，第二部分具有比所述第一部分的直徑大的直徑和開(kāi)ロ端，第二部分可運(yùn)動(dòng)在所述導(dǎo)向套第二部分內(nèi)，并且其中所述補(bǔ)償裝置還包括在活塞的第一部分和導(dǎo)向套第一部分之間的第一密封件，在活塞的第二部分和導(dǎo)向套的第二部分之間的第二密封件，形成在導(dǎo)向套的封閉端和活塞內(nèi)表面之間的第一氣動(dòng)緩沖裝置，以此來(lái)限制活塞向?qū)蛱椎姆忾]端的運(yùn)動(dòng)，形成在導(dǎo)向套與由第一密封件和第二密封件所限制的活塞外表面之間的第二氣動(dòng)緩沖裝置，以此來(lái)限制活塞向?qū)蛱椎拈_(kāi)ロ端的運(yùn)動(dòng)，止回閥，其配置為在活塞向?qū)蛱椎姆忾]端的移動(dòng)過(guò)程中，依據(jù)活塞的位移的量提供氣動(dòng)介質(zhì)到所述第二氣動(dòng)緩沖裝置?；钊蛇M(jìn)ー步包括中間部分，其具有錐形擴(kuò)大的形狀并且位于活塞的第一部分和第二部分之間。導(dǎo)向套可進(jìn)ー步包括具有基本對(duì)應(yīng)于活塞的中間部分內(nèi)部輪廓的形狀的緩沖件， 配置為限制活塞向?qū)蛱椎姆忾]端的運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向套可進(jìn)ー步包括具有基本對(duì)應(yīng)于活塞的中間部分外部輪廓的形狀的緩沖件， 配置為限制活塞向?qū)蛱椎拈_(kāi)ロ端的運(yùn)動(dòng)。該裝置可進(jìn)ー步包括形成在導(dǎo)向套內(nèi)的出口管道，其與第二氣動(dòng)緩沖裝置連通使得在活塞向?qū)蛱椎拈_(kāi)ロ端運(yùn)動(dòng)過(guò)程中允許排除氣動(dòng)介質(zhì)。出ロ管道的活動(dòng)橫截面可通過(guò)針閥來(lái)調(diào)節(jié)。活塞的第一部分的外壁可包括凹槽，導(dǎo)向套的第一部分包括管道，凹槽和管道配置為在活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中流體連通。
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導(dǎo)向套的封閉端可以是固定的。導(dǎo)向套的封閉端可以通過(guò)可移動(dòng)的隔板形成?？梢苿?dòng)的隔板可以包括帶有止回閥的進(jìn)口管道，用于提供氣動(dòng)介質(zhì)到所述第一氣動(dòng)緩沖裝置。


本發(fā)明的目的以典型實(shí)施例方式顯示在附圖中，附圖中圖1顯示補(bǔ)償裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。圖2示意性地顯示出通過(guò)氣動(dòng)緩沖裝置對(duì)補(bǔ)償裝置第一實(shí)施例的活塞的支撐。圖3顯示補(bǔ)償裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。圖4示意性地顯示出通過(guò)氣動(dòng)緩沖裝置對(duì)補(bǔ)償裝置第二實(shí)施例的活塞的支撐。圖5A-5D顯示出在不同發(fā)動(dòng)機(jī)工作階段中補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)。圖6示意性地顯示出用于標(biāo)準(zhǔn)奧托循環(huán)與具有根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的理論壓力-容積曲線(xiàn)圖的比較。圖7示意性地顯示出用于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)與具有根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力按照時(shí)間的變化的比較。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1-用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，具有可變化量的氣動(dòng)介質(zhì)的被動(dòng)緩沖裝置，它可以在運(yùn)行過(guò)程中被調(diào)整到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載。它包括同軸地設(shè)置在導(dǎo)向套2中并且可在導(dǎo)向套2中往復(fù)移動(dòng)的成形活塞1，導(dǎo)向套2具有與燃燒氣缸連通的開(kāi)口端M，在該燃燒氣缸內(nèi)主活塞可往復(fù)運(yùn)動(dòng)(未顯示)?；钊?具有空心圓柱管的形狀，其具有底部部分25，所述底部部分具有在導(dǎo)向套2的開(kāi)口端M處的封閉端31，并且具有頂部部分26，所述頂部部分沈具有比底部部分25直徑大的直徑和開(kāi)口端32。具有錐形延伸形狀的中間部分27連接活塞1的底部部分25和頂部部分26。中間部分27的錐形形狀最適合于由輕金屬制成的活塞1，所述輕金屬例如為鎂或鋁合金。在活塞1由復(fù)合材料制成的情況下，中間部分27的形狀可根據(jù)所使用的復(fù)合材料的屬性設(shè)置。導(dǎo)向套2具有底部部分觀和頂部部分四，所述底部部分觀的直徑相應(yīng)于活塞的底部部分25，所述頂部部分 29的直徑相應(yīng)于活塞的頂部部分26。凹槽3形成在活塞1的底部部分25的外壁上，而底部密封件5和頂部密封件4在活塞1的外壁和導(dǎo)向套2之間分別低于和高于所述凹槽。進(jìn)口管道6和出口管道7形成在導(dǎo)向套2中來(lái)提供與凹槽3的流體連通。在一個(gè)實(shí)施例中， 潤(rùn)滑和冷卻混合物可以通過(guò)管道6、7輸送，以在活塞1的凹槽3周?chē)鷱?qiáng)烈流動(dòng)，來(lái)潤(rùn)滑和冷卻活塞1。在另一個(gè)實(shí)施例中，一小部分油可以通過(guò)管道6、7輸送，以?xún)H潤(rùn)滑活塞1，而活塞通過(guò)底部密封件5和對(duì)導(dǎo)向套2的冷卻來(lái)冷卻。頂部氣動(dòng)密封件8安裝到活塞1上在頂部部分26的外周和導(dǎo)向套2之間?；钊?的頂部部分沈在導(dǎo)向套2的頂部部分四內(nèi)在安裝到導(dǎo)向套2的頂部緩沖件9和安裝到導(dǎo)向套2的底部緩沖件10之間移動(dòng)。頂部緩沖件 9進(jìn)一步包括用于氣動(dòng)介質(zhì)的出口管道23。頂部緩沖件9的外表面限制活塞1向?qū)蛱? 的封閉端11的移動(dòng)，當(dāng)活塞施加壓力到頂部緩沖件9上時(shí)，該頂部緩沖件9的外表面基本上對(duì)應(yīng)于活塞1的中間部分27的內(nèi)部輪廓。底部緩沖件10的外表面，其限制活塞1向?qū)蛱?的開(kāi)口端M的移動(dòng)，當(dāng)活塞施加壓力到底部緩沖件10上時(shí)，該外表面基本上對(duì)應(yīng)于活塞1的中間部分27的外部輪廓。優(yōu)選地，所述緩沖件在活塞1壓到緩沖件9、10的情況下可彈性形變?yōu)榛钊耐庑?。所述緩沖件9、10可以由抗高溫的彈性材料制成。導(dǎo)向套2的頂部部分29 (優(yōu)選地在上述頂部緩沖件9上方)包括可移動(dòng)的隔板 11，其安裝在導(dǎo)向件12上，通過(guò)在導(dǎo)向套2的頂壁中的開(kāi)口可移動(dòng)，在導(dǎo)向套的頂壁中形成用于氣動(dòng)介質(zhì)的進(jìn)口管道13?？梢苿?dòng)的隔板11具有在其外圍和導(dǎo)向套2之間安裝的密封件14?？梢苿?dòng)的隔板11在其中間部分還包括用于氣動(dòng)介質(zhì)的進(jìn)口管道15，其通過(guò)止回閥 16(如翻板閥或通道閥)關(guān)閉。底部緩沖件10包括用于氣動(dòng)介質(zhì)的進(jìn)口管道17，其由止回閥18關(guān)閉，所述止回閥例如為翻板閥或通道閥。此外，用于氣動(dòng)介質(zhì)的出口管道21和用來(lái)調(diào)節(jié)出口管道21的活動(dòng)截面的可調(diào)節(jié)針閥22被放置在底部緩沖件10內(nèi)臨近導(dǎo)向套。圖2示意性地顯示出通過(guò)氣動(dòng)緩沖裝置對(duì)補(bǔ)償裝置第一實(shí)施例的活塞的支撐。在操作過(guò)程中，活塞1在導(dǎo)向套2內(nèi)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而其運(yùn)動(dòng)由被動(dòng)氣動(dòng)緩沖裝置20和主動(dòng)氣動(dòng)緩沖裝置19彈性限制。根據(jù)本發(fā)明，主動(dòng)氣動(dòng)緩沖裝置在內(nèi)部恢復(fù)過(guò)程中最佳地降低活塞運(yùn)動(dòng)，在補(bǔ)償裝置的內(nèi)部能量積累過(guò)程中促進(jìn)其運(yùn)動(dòng)。主動(dòng)氣動(dòng)緩沖裝置19在導(dǎo)向套和活塞1低于其頂部部分26的外表面之間包括氣動(dòng)介質(zhì)。主動(dòng)氣動(dòng)緩沖裝置19由頂部氣動(dòng)密封件8和活塞1的頂部密封件4所密封。其優(yōu)選地通過(guò)嵌入在導(dǎo)向件2中且通過(guò)止回閥 18封閉的進(jìn)口管道17提供氣動(dòng)介質(zhì)，所述氣動(dòng)介質(zhì)具有可被調(diào)節(jié)的或恒定的壓力。止回閥 18配置為在活塞1朝向?qū)蛱?的封閉端11運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中根據(jù)活塞1的位移的量提供氣動(dòng)介質(zhì)到主動(dòng)氣動(dòng)緩沖裝置19。主動(dòng)緩沖裝置19通過(guò)具有恒定或調(diào)整過(guò)的橫截面的出口管道21的泄漏，或在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)通過(guò)可調(diào)節(jié)閥而縮小，并且自動(dòng)調(diào)節(jié)。此外，底部緩沖件10保護(hù)活塞1在主動(dòng)緩沖裝置19內(nèi)的氣動(dòng)介質(zhì)量不足或缺乏時(shí)免受損害。主動(dòng)緩沖裝置19同時(shí)作為彈簧和阻尼器。氣動(dòng)主動(dòng)緩沖裝置19限制活塞1向?qū)蛱?的開(kāi)口端M 的運(yùn)動(dòng)。氣動(dòng)被動(dòng)緩沖裝置20包括封閉在活塞1內(nèi)部和導(dǎo)向套2的封閉端之間的氣動(dòng)介質(zhì)，導(dǎo)向套的封閉端在圖1的實(shí)施例中是由可移動(dòng)隔板11形成。所述氣動(dòng)緩沖裝置是由活塞頂部部分26的氣動(dòng)密封件8和可移動(dòng)隔板11的密封件14所密封。頂部緩沖件9保護(hù)活塞1在被動(dòng)緩沖裝置20中的氣動(dòng)介質(zhì)量不足的情況下免受損害。被動(dòng)緩沖裝置20通過(guò)進(jìn)口管道15穿過(guò)止回閥16被提供有恒壓的氣動(dòng)介質(zhì)。在自動(dòng)調(diào)節(jié)的情況下，可控閥可以用來(lái)代替止回閥16，以便允許通過(guò)可調(diào)壓的氣動(dòng)介質(zhì)來(lái)膨脹和縮小氣動(dòng)被動(dòng)緩沖裝置20。 被動(dòng)緩沖裝置起到彈簧作用。氣動(dòng)被動(dòng)緩沖裝置20限制活塞1向?qū)蛱椎姆忾]端11的運(yùn)動(dòng)?；钊?的質(zhì)量和幾何結(jié)構(gòu)相對(duì)于它所運(yùn)行的熱機(jī)配置。被動(dòng)緩沖裝置20的進(jìn)口氣動(dòng)介質(zhì)壓力和體積、主動(dòng)緩沖裝置19的進(jìn)口氣動(dòng)介質(zhì)壓力和出口管道21的橫截面可相對(duì)于運(yùn)行過(guò)程中熱機(jī)給定的旋轉(zhuǎn)速度和負(fù)載被調(diào)節(jié)。實(shí)施例2圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償裝置的第二實(shí)施例構(gòu)造，其具有的被動(dòng)緩沖裝置具有可變量的氣動(dòng)介質(zhì)，其特別是可用于相對(duì)恒定的負(fù)載和轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)。該實(shí)施例中的導(dǎo)向套2具有固定的封閉端30。與圖1中構(gòu)件類(lèi)似的構(gòu)件使用相同的數(shù)字表示。它包括同軸設(shè)置在導(dǎo)向套中且可往復(fù)移動(dòng)在導(dǎo)向套2中的成形活塞1，導(dǎo)向套2具有與燃燒氣缸連通的開(kāi)口端M，在該燃燒氣缸內(nèi)主活塞可往復(fù)運(yùn)動(dòng)(未顯示)?；钊?具有中空?qǐng)A柱管的形狀，其具有的底部部分25在導(dǎo)向套2的開(kāi)口端M處具有封閉端31，并且其具有的頂部部分沈具有比底部部分25直徑大的直徑和開(kāi)口端32。具有錐形延伸形狀的中間部分27連接活塞 1的底部部分25和頂部部分26。中間部分27的圓錐形狀是最適合于由輕金屬制成的活塞 1，所述輕金屬例如為鎂或鋁合金。在活塞1由復(fù)合材料制成的情況下，中間部分27的形狀可以根據(jù)所使用的復(fù)合材料的屬性設(shè)置。導(dǎo)向套2具有底部部分觀和頂部部分四，所述底部部分觀的直徑相應(yīng)于活塞的底部部分25，所述頂部部分四的直徑相應(yīng)于活塞的頂部部分沈。凹槽3形成在活塞1的底部部分25的外壁中，而底部密封件5和頂部密封件4在活塞1的外壁和導(dǎo)向套2之間分別低于和高于所述凹槽。進(jìn)口管道6和出口管道7形成在導(dǎo)向套2中來(lái)提供與凹槽3的流體連通。在一個(gè)實(shí)施例中，潤(rùn)滑和冷卻混合物可以通過(guò)管道 6、7輸送，以在活塞1的凹槽3周?chē)鷱?qiáng)烈流動(dòng)來(lái)潤(rùn)滑和冷卻活塞1。在另一個(gè)實(shí)施例中，一小部分油可以通過(guò)管道6、7輸送，來(lái)僅潤(rùn)滑活塞1，而活塞通過(guò)底部密封件5和對(duì)導(dǎo)向套2 的冷卻來(lái)冷卻。頂部氣動(dòng)密封件8安裝到活塞1上在頂部部分沈的外周和導(dǎo)向套2之間。 活塞1的頂部部分26在導(dǎo)向套2的頂部部分四內(nèi)，在安裝到導(dǎo)向套2的頂部緩沖件9和安裝到導(dǎo)向套2的底部緩沖件10之間運(yùn)動(dòng)。頂部緩沖件9進(jìn)一步包括用于氣動(dòng)介質(zhì)的出口管道23。當(dāng)活塞施加壓力到頂部緩沖件9上時(shí)，頂部緩沖件9的外表面對(duì)應(yīng)于活塞1的頂部部分26的內(nèi)部輪廓。當(dāng)活塞施加壓力到底部緩沖件10上時(shí)，底部緩沖件10的外表面對(duì)應(yīng)于活塞1的中間部分27的外部輪廓。優(yōu)選地，所述緩沖件在活塞1壓到緩沖件9、10 的情況下可彈性形變?yōu)榛钊耐庑?。所述緩沖件9、10可以由可抗高溫的彈性材料制成。導(dǎo)向套2的頂部部分四優(yōu)選地在頂部緩沖件9的上方包括用于氣動(dòng)介質(zhì)的進(jìn)口管道13。底部緩沖件10包括通過(guò)止回閥18關(guān)閉的用于氣動(dòng)介質(zhì)的進(jìn)口管道17，所述止回閥例如為翻板閥或通道閥。此外，氣動(dòng)介質(zhì)的出口管道21和可調(diào)節(jié)針閥22形成在底部緩沖件10內(nèi)臨近導(dǎo)向套。圖4示意性地顯示出通過(guò)氣動(dòng)緩沖裝置對(duì)補(bǔ)償裝置第二實(shí)施例的活塞的支撐，類(lèi)似于圖2中第一實(shí)施例的活塞的支撐，具有以下的區(qū)別。被動(dòng)緩沖裝置20的最大容積是固定的，這使得該實(shí)施例特別適合于具有基本恒定轉(zhuǎn)速和基本恒定負(fù)載運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)。上述描述中使用的術(shù)語(yǔ)“頂部”和“底部”是指在圖中的特定構(gòu)件的位置，在附圖中以垂直方式示出，但不有意限制根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償裝置的配置位置。圖5A-5D顯示出在不同發(fā)動(dòng)機(jī)工作階段中補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)，其將與圖6和7所展示的曲線(xiàn)圖關(guān)聯(lián)地進(jìn)行說(shuō)明。圖6示意性地顯示出用于標(biāo)準(zhǔn)奧托循環(huán)(虛線(xiàn))與具有根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)(連續(xù)線(xiàn))的理論壓力-容積曲線(xiàn)圖的比較。圖7示意地顯示出用于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)(虛線(xiàn))與具有根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)(實(shí)線(xiàn))壓力根據(jù)時(shí)間的變化的比較。圖6和7中的標(biāo)記A-D對(duì)應(yīng)于圖5A-5D顯示的活塞位置。圖5A對(duì)應(yīng)這樣的階段在該階段主活塞40到達(dá)上死點(diǎn)位置，并且啟動(dòng)點(diǎn)火。圖 5B對(duì)應(yīng)這樣的階段在該階段主活塞40處于上死點(diǎn)中。增加的氣體壓力使活塞1急劇加速，由于其質(zhì)量小于主活塞40的質(zhì)量，因而其移動(dòng)地比主活塞40快?；钊?向上移動(dòng)增加了燃燒室41的容積，因而補(bǔ)償了壓力的增加。其在B和C點(diǎn)之間的峰值處達(dá)到其最大加速度，如圖7所示。在該峰值處，燃燒室41的容積的增加如此高以致于導(dǎo)致壓力的下降。當(dāng)燃燒室41中的壓力降低到被動(dòng)緩沖裝置20的壓力之下時(shí)(考慮到與活塞1的頂部和底部直徑之間的差有關(guān)的氣動(dòng)比率)，圖5C中所示的，活塞1開(kāi)始減速并達(dá)到其最高位置。在這一點(diǎn)上，通過(guò)開(kāi)啟止回閥18提供給主動(dòng)氣動(dòng)緩沖裝置19的氣動(dòng)介質(zhì)的量被限定。接下來(lái)， 活塞1向下移動(dòng)，返回其機(jī)械能，降低燃燒室41內(nèi)的壓力下降的速度，并同時(shí)擠壓主動(dòng)氣動(dòng)緩沖裝置19內(nèi)的氣動(dòng)介質(zhì)，直至其達(dá)到其最低位置，如圖5D所示，該位置比圖5A所示的位置略高。由于在圖5C和5D的位置之間燃燒室的體積基本恒定，燃燒室41中的氣體沒(méi)有實(shí)質(zhì)上做功，并且能量主要是由被動(dòng)緩沖裝置20提供?；钊?的動(dòng)能消耗在主動(dòng)氣動(dòng)緩沖裝置19上?；谝韵率聦?shí)，即主動(dòng)緩沖裝置19中的氣動(dòng)介質(zhì)的量依賴(lài)于活塞的最大位移，所以所述能量損失最低。在位置D之后，該循環(huán)的進(jìn)一步的階段像典型的發(fā)動(dòng)機(jī)中那樣繼續(xù)進(jìn)行。由于較高的壓縮比，即使考慮到主動(dòng)氣動(dòng)緩沖裝置19的最佳、最小的能量損失，發(fā)動(dòng)機(jī)也能達(dá)到比標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)更高的效率。 根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償裝置可用于具有可變?nèi)紵业臒釞C(jī)中。它允許在工作周期中壓縮比的連續(xù)變化。壓力的增加與活塞質(zhì)量和支撐其的氣動(dòng)緩沖裝置(彈簧)的參數(shù)的結(jié)合有關(guān)。因此，該補(bǔ)償裝置可以用在具有高轉(zhuǎn)速范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)(牽引發(fā)動(dòng)機(jī))中?；钊臏p速會(huì)影響其耐用性，因此它必須在給定的距離并且以相對(duì)較小的背壓運(yùn)行，并具有迅速衰減振蕩的特征，這是通過(guò)氣動(dòng)主動(dòng)緩沖裝置來(lái)保證實(shí)現(xiàn)的。彈性氣動(dòng)密封件允許將熱部分從活塞的氣動(dòng)部分分離，因此氣動(dòng)介質(zhì)的損失受限制。通過(guò)采用直接冷卻，活塞可用在較高的熱負(fù)荷和渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中。通過(guò)出口管道對(duì)冷卻和潤(rùn)滑系統(tǒng)的清掃(其始終存在于熱側(cè)和氣動(dòng)側(cè))保護(hù)活塞避免出現(xiàn)局部過(guò)熱。通過(guò)改變導(dǎo)向套的直徑，氣動(dòng)介質(zhì)的壓力最小化。一個(gè)簡(jiǎn)單的活塞結(jié)構(gòu)會(huì)使其容易制造并且容易與發(fā)動(dòng)機(jī)整合?；钊男螤钤诰|(zhì)材料的情況下會(huì)增加其耐磨性能。在主動(dòng)緩沖裝置中使用翻板閥或通道止回閥減少其死容積， 并提高了充裝速度以及提供了適當(dāng)?shù)哪陀眯?。這樣的裝置即使在小負(fù)荷時(shí)也是自動(dòng)調(diào)節(jié)的。本發(fā)明的對(duì)象可以在低過(guò)量空氣系數(shù)時(shí)與均質(zhì)充量壓燃(HCCI)發(fā)動(dòng)機(jī)一同使用，并且允許減少?gòu)U氣。
權(quán)利要求
1.一種用于可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的補(bǔ)償裝置，該補(bǔ)償裝置包括在導(dǎo)向套O)內(nèi)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞(1)，該導(dǎo)向套(2)具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒氣缸連通的開(kāi)ロ端04)和封閉端(11， 30)，其特征在干:-所述活塞(1)具有中空?qǐng)A柱管的形狀，具有第一部分0 和第二部分(26)，所述第一部分0 具有封閉端(31)且在所述導(dǎo)向套O)的第一部分08)內(nèi)可運(yùn)動(dòng)，所述第二部分06)具有比所述第一部分0 的直徑大的直徑和開(kāi)ロ端(32)，并且在所述導(dǎo)向套(2) 的第二部分09)內(nèi)可運(yùn)動(dòng)，并且，其中，所述補(bǔ)償裝置還包括-第一密封件G)，其在所述活塞(1)的所述第一部分0 和所述導(dǎo)向套的所述第一部分08)之間，-第二密封件(8)，其在所述活塞(1)的所述第二部分06)和所述導(dǎo)向套的所述第二部分(29)之間，-第一氣動(dòng)緩沖裝置(20)，其形成在所述導(dǎo)向套( 的封閉端(11，30)和所述活塞(1) 內(nèi)表面之間，以此來(lái)限制所述活塞⑴朝向所述導(dǎo)向套⑵的所述封閉端(11，30)的運(yùn)動(dòng)，-第二氣動(dòng)緩沖裝置(19)，其形成在所述導(dǎo)向套( 與所述活塞(1)的由所述第一密封件(4)和所述第二密封件(8)所限制的外表面之間，以此來(lái)限制所述活塞(1)朝向所述導(dǎo)向套的開(kāi)ロ端04)的運(yùn)動(dòng)，-止回閥(18)，其構(gòu)成為在活塞⑴朝向所述導(dǎo)向套(2)的封閉端(11，30)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，向所述第二氣動(dòng)緩沖裝置(19)提供供應(yīng)量依所述活塞(1)的位移而定的氣動(dòng)介質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的補(bǔ)償裝置，其中所述活塞(1)進(jìn)ー步包括中間部分(27)，其具有錐形擴(kuò)展形狀并且位于活塞(1)的所述第一部分0 和所述第二部分06)之間。
3.如權(quán)利要求2所述的補(bǔ)償裝置，其中，所述導(dǎo)向套( 進(jìn)ー步包括緩沖件(9)，其具有基本對(duì)應(yīng)于活塞(1)的所述中間部分07)的內(nèi)部輪廓的形狀，配置為限制活塞(1)朝向所述導(dǎo)向套⑵的封閉端(11，30)的運(yùn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2所述的補(bǔ)償裝置，其中所述導(dǎo)向套( 進(jìn)ー步包括緩沖件(10)，其具有基本對(duì)應(yīng)于活塞(1)的所述中間部分07)外部輪廓的形狀，配置為限制活塞(1)朝向所述導(dǎo)向套(2)的開(kāi)ロ端04)的運(yùn)動(dòng)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償裝置，進(jìn)ー步包括形成在所述導(dǎo)向套內(nèi)的出口管道(21)，其與所述第二氣動(dòng)緩沖裝置(19)連通，以在活塞(1)朝向所述導(dǎo)向套(2) 的開(kāi)ロ端04)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中允許清除氣動(dòng)介質(zhì)。
6.如權(quán)利要求5所述的補(bǔ)償裝置，其中所述出口管道01)的活動(dòng)橫截面可通過(guò)針閥 (22)來(lái)調(diào)節(jié)。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償裝置，其中所述活塞(1)的第一部分0 的外壁包括凹槽(3)，并且，所述導(dǎo)向套的第一部分08)包括管道(6，7)，所述凹槽(3)和所述管道(6，7)構(gòu)成為在活塞(1)運(yùn)動(dòng)時(shí)流體連通。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償裝置，其中所述導(dǎo)向套的封閉端是固定的 (30)。
9.如前述權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償裝置，其中所述導(dǎo)向套的封閉端通過(guò)可移動(dòng)隔板(11)形成。
10.如權(quán)利要求9所述的補(bǔ)償裝置，其中所述可移動(dòng)隔板(11)包括帶有止回閥(16)的進(jìn)ロ管道(15)，用于提供氣動(dòng)介質(zhì)到所述第一氣動(dòng)緩沖裝置00)。
全文摘要
一種用于可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的補(bǔ)償裝置，該補(bǔ)償裝置包括可往復(fù)運(yùn)動(dòng)在導(dǎo)向套(2)內(nèi)的活塞(1)，該導(dǎo)向套具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒氣缸連通的開(kāi)口端(24)、和封閉端(11，30)，其中該裝置進(jìn)一步包括形成在導(dǎo)向套(2)的封閉端(11，30)和活塞(1)內(nèi)表面之間的第一氣動(dòng)緩沖裝置(20)，以此來(lái)限制活塞(1)向?qū)蛱?2)的封閉端(11，30)的運(yùn)動(dòng)，形成在導(dǎo)向套(2)與活塞(1)外表面之間的第二氣動(dòng)緩沖裝置(19)，以此來(lái)限制活塞(1)向?qū)蛱?2)的開(kāi)口端(24)的運(yùn)動(dòng)，和止回閥(18)，其配置為在活塞(1)向?qū)蛱?2)的封閉端(11，30)移動(dòng)的過(guò)程中，根據(jù)活塞(1)的位移的量提供氣動(dòng)介質(zhì)到所述第二氣動(dòng)緩沖裝置(19)。
文檔編號(hào)F02B75/04GK102597457SQ201080038402
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者米哈烏·格洛戈夫斯基 申請(qǐng)人:米哈烏·格洛戈夫斯基