具有壓縮比可變裝置的發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機。發(fā)動機可以包括曲軸、活塞、將所述曲軸的曲柄銷與所述活塞連接在一起的連接桿以及能改變所述活塞與所述曲柄銷之間的距離的壓縮比可變裝置，其中所述壓縮比可變裝置包括：機體罩，其安裝在所述發(fā)動機機體的外側(cè)，并且罩軸頸部分和渦輪安裝空間形成在所述機體罩中；控制軸，其與所述罩軸頸部分接觸，并且操作臂從所述控制軸的外圓周突出；及馬達部分，其中連接到所述馬達部分的蝸桿安裝到所述機體罩上，所述蝸桿與所述渦輪嚙合以便使所述控制軸根據(jù)所述馬達部分而進行旋轉(zhuǎn)，其中通過旋轉(zhuǎn)所述控制軸可以改變所述活塞與所述曲柄銷之間的距離。
【專利說明】 具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年10月31日提交的韓國專利申請第10-2012-0122088號的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機，該發(fā)動機根據(jù)發(fā)動機的操作狀況來改變?nèi)紵业膲嚎s比以改善燃燒效率并減少噪音/振動。
【背景技術(shù)】
[0004]—般來說，如果增加壓縮比，可以改善發(fā)動機的熱效率，如果將點火型發(fā)動機中的點火正時提前到預(yù)定水平，也可以增加熱效率。
[0005]但是，如果在高壓縮比下提前點火正時，氣缸中非正常燃燒的燃料就會對發(fā)動機造成損害，因此對點火正時的提前受到限制，這樣可能有損于輸出功率。
[0006]可變壓縮比(VCR)裝置能根據(jù)發(fā)動機的驅(qū)動狀況來改變氣缸中的空氣/燃料混合物的壓縮比。
[0007]在具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機中，在發(fā)動機處于低負載狀況時增加空氣/燃料混合物的壓縮比，以便改善燃料的燃燒效率，而在發(fā)動機處于高負載狀況時減少空氣/燃料混合物的壓縮比，以防止發(fā)動機爆震并改善發(fā)動機的輸出。
[0008]具有常規(guī)壓縮比可變裝置的發(fā)動機可改變活塞與將活塞同曲軸連接的曲柄銷之間的長度以改變壓縮比。
[0009]具有上述類型的壓縮比可變裝置的發(fā)動機包括控制軸、軸蓋、機體罩和控制馬達，其中所述控制馬達使控制軸旋轉(zhuǎn)，且設(shè)置在控制軸上的操作臂通過連桿結(jié)構(gòu)使偏心軸承旋轉(zhuǎn)。
[0010]同時，用軸蓋將控制軸固定在發(fā)動機機體上，機體罩罩住軸蓋和控制軸，因此，零件的數(shù)目及其重量必然要增加。此外，用作致動器的控制馬達設(shè)置在機體罩的一個端部上，因此布局體積增加，并且控制馬達的驅(qū)動扭矩?zé)o法被有效地傳遞到控制軸。
[0011]公開于該發(fā)明【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般【背景技術(shù)】的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的各種方面致力于提供一種具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機，其優(yōu)點在于能簡化機體罩和軸蓋的結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)目和重量，減小用作致動器的控制馬達的布局體積，并且將控制馬達的驅(qū)動扭矩有效地傳遞到控制軸。
[0013]在本發(fā)明的一方面中，一種可具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機可包括:曲軸，所述曲軸以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在發(fā)動機機體上，并且曲柄銷設(shè)置在所述曲軸中；活塞，所述活塞在所述發(fā)動機機體的氣缸中往復(fù)運動；連接桿，所述連接桿將所述曲軸的所述曲柄銷與所述活塞連接在一起；以及所述壓縮比可變裝置，所述壓縮比可變裝置使所述活塞與所述曲柄銷之間的距離進行改變，其中所述壓縮比可變裝置可包括:機體罩，所述機體罩安裝在所述發(fā)動機機體的外側(cè)，并且罩軸頸部分和渦輪安裝空間形成在所述機體罩中；控制軸，所述控制軸的外圓周與所述罩軸頸部分接觸，從而以可旋轉(zhuǎn)方式被所述罩軸頸部分支撐，且其中渦輪設(shè)置在所述控制軸的一側(cè)上，并且操作臂從所述控制軸的外圓周突出；和馬達部分，所述馬達部分設(shè)置在所述機體罩的外側(cè)，其中連接到所述馬達部分的蝸桿通過穿過所述機體罩而安裝到所述機體罩上，所述蝸桿與所述渦輪嚙合，以便使所述控制軸根據(jù)所述馬達部分而進行旋轉(zhuǎn)，其中通過旋轉(zhuǎn)所述控制軸來改變所述活塞與所述曲柄銷之間的距離。
[0014]所述壓縮比可變裝置可包括:偏心軸承，所述偏心軸承插置在所述活塞與活塞銷之間，所述活塞銷連接所述活塞與所述連接桿；以及偏心連桿，所述偏心連桿將所述操作臂的一端與所述偏心軸承連接在一起。
[0015]所述偏心連桿可包括:第一連桿，所述第一連桿的一端連接到所述操作臂的所述一端；以及第二連桿，所述第二連桿的一端連接到所述偏心軸承，且所述第二連桿的另一端連接到所述第一連桿的另一端。
[0016]多個操作臂形成在所述控制軸上，且在長度方向上彼此隔開一段預(yù)定距離，并且所述渦輪設(shè)置在所述操作臂之間。
[0017]所述控制軸設(shè)置為與所述曲軸平行，并且以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在所述發(fā)動機機體與所述機體罩之間。
[0018]軸軸頸部分在所述操作臂之間形成在所述控制軸上，并且所述軸軸頸部分與所述機體罩中形成的罩軸頸部分接觸。
[0019]操作臂安裝空間形成在所述機體罩中，用于在所述操作臂安裝空間中接收所述操作臂。
[0020]渦輪安裝空間形成在所述機體罩中，用于接收所述渦輪。
[0021]蝸桿安裝孔形成在所述機體罩中，用于接收所述蝸桿，并且所述蝸桿安裝孔與所述渦輪安裝空間連通。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機中，并沒有設(shè)置單獨的蓋來把控制軸固定在發(fā)動機機體上，機體罩安裝在發(fā)動機機體上，同時通過機體罩將控制軸安裝在發(fā)動機機體上，因此，總重量和零件數(shù)目可以減少，布局變小，組裝過程也可縮短。
[0023]此外，馬達部分設(shè)置在機體罩的外側(cè)的中心部分上，因此，總體布局減小，而且可以將馬達部分的扭矩有效地傳遞到控制軸。
[0024]通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的【具體實施方式】，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點將更為具體地變得清楚或得以闡明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機的部分側(cè)視圖。[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機的部分透視圖。
[0027]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機的部分分解透視圖。
[0028]圖4是展示在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的發(fā)動機上裝備的機體罩的內(nèi)表面的側(cè)視圖。
[0029]應(yīng)當了解，所附附圖并非按比例地顯示了本發(fā)明的基本原理的圖示性的各種特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。
[0030]在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標記引用本發(fā)明的同樣的或等同的部分。
【具體實施方式】
[0031 ] 下面將對本發(fā)明的各個實施方案詳細地作出引用，這些實施方案的實例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實施方案相結(jié)合進行描述，但是應(yīng)當意識到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。
[0032]下文中將參看附圖來詳細描述本發(fā)明的示例性實施方案。
[0033]圖1是展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機的部分側(cè)視圖。
[0034]參看圖1，具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機包括曲軸120、連接桿140、偏心軸承170、活塞銷160、活塞110、控制軸100、操作臂105、第一連桿130和第二連桿150。
[0035]連接桿140的下端部連接到曲柄銷125，該曲柄銷設(shè)置在曲軸120上，連接桿140的上端部通過活塞銷160連接到活塞110。
[0036]并且，偏心軸承170插置在活塞銷160與形成在連接桿140的上端部處的孔的內(nèi)圓周之間。也就是說，偏心軸承170以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在連接桿140與活塞銷160之間。
[0037]通過旋轉(zhuǎn)偏心軸承170，可以改變活塞110與曲柄銷之間的距離，從而改變發(fā)動機的壓縮比。
[0038]控制軸100以可旋轉(zhuǎn)方式與曲軸120平行地設(shè)置，操作臂105在控制軸100上向
外突出。
[0039]第一連桿130的一個端部連接到操作臂105的一端，第二連桿150的一個端部連接到第一連桿130的另一個端部。此外，第二連桿150的另一個端部連接到偏心軸承170。
[0040]此處，操作臂105和第一連桿130通過鉸鏈銷連接在一起，第一連桿130和第二連桿150也通過鉸鏈銷連接在一起。而且，偏心軸承170固定在第二連桿150上，使得第二連桿150可以使偏心軸承170旋轉(zhuǎn)。
[0041]如果控制軸100旋轉(zhuǎn)，則操作臂105推動或拖拽第一連桿130，第二連桿150使偏心軸承170在順時針方向或逆時針方向上旋轉(zhuǎn)。
[0042]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機的部分透視圖。
[0043]參看圖2，發(fā)動機包括發(fā)動機機體200，其具有氣缸，設(shè)置在氣缸210下側(cè)上的曲軸120，安裝在發(fā)動機機體200側(cè)面上的機體罩220，及設(shè)置在機體罩220外側(cè)上的馬達部分230。機體罩220可以安裝在發(fā)動機機體200上。
[0044]在本發(fā)明的示例性實施方案中，馬達部分230的輸出扭矩用來使控制軸100在順時針方向或逆時針方向上旋轉(zhuǎn)。
[0045]此外，控制軸100以可旋轉(zhuǎn)方式插置在機體罩220的內(nèi)表面與發(fā)動機機體200的外表面之間。也就是說，控制軸100通過機體罩220以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在發(fā)動機機體200上。
[0046]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機的部分分解透視圖，且圖4是展示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的在發(fā)動機上裝備的機體罩的內(nèi)表面的側(cè)視圖。
[0047]參看圖3和圖4，具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機包括機體罩220、控制軸100、操作臂105、蝸輪310、蝸桿300和馬達部分230。
[0048]操作臂105在控制軸100上向外突出，且操作臂105設(shè)置在控制軸100的長度方向上的預(yù)定距離處。并且鉸鏈銷所插入的銷孔320形成在操作臂105的前端部上。
[0049]軸軸頸部分330在操作臂105之間形成在控制軸外圓周上，并且罩軸頸部分400形成在機體罩220的內(nèi)表面上，對應(yīng)于軸軸頸部分330。
[0050]在本發(fā)明的示例性實施方案中，操作臂安裝空間107形成在機體罩220的內(nèi)表面上，對應(yīng)于操作臂105。
[0051]罩軸頸部分400通過滑動表面接觸軸軸頸部分330，且機體罩220的罩軸頸部分400將控制軸100以可旋轉(zhuǎn)方式固定在發(fā)動機機體200上。
[0052]此外，渦輪310在操作臂105之間形成在控制軸100上，蝸桿300與渦輪310嚙合。
[0053]馬達部分230設(shè)置在機體罩220的外側(cè)的中心部分上，且插置在機體罩220的蝸桿安裝孔410中的蝸桿300設(shè)置在馬達部分230的前端部上。
[0054]通過設(shè)置在馬達部分230中的馬達可使蝸桿300旋轉(zhuǎn)，蝸桿300可使穿過渦輪310的控制軸100旋轉(zhuǎn)。
[0055]如上所述，蝸桿插入的蝸桿安裝孔410形成在機體罩220中，且渦輪安裝空間420形成在機體罩220上，對應(yīng)于蝸桿安裝孔410。
[0056]如上所述，在本發(fā)明的示例性實施方案中，并沒有設(shè)置單獨的蓋來把控制軸100固定在發(fā)動機機體200上。
[0057]并且，安裝在發(fā)動機機體200上的機體罩220將控制軸100安裝在機體罩220上，因此，總重量可以減小，而且布局簡單，組裝過程也可縮短。
[0058]此外，馬達部分230設(shè)置在機體罩220的外側(cè)的中心部分上，因此，總體布局減小，而且馬達部分230可以將扭矩有效地傳遞到控制軸100。
[0059]為了便于在所附權(quán)利要求書中進行解釋和準確定義，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”用以參考如圖中所顯示的特征的位置來描述示例性實施方案的特征。
[0060]前面對本發(fā)明具體示例性實施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等價形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機，包括: 曲軸，所述曲軸以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在發(fā)動機機體上，并且曲柄銷設(shè)置在所述曲軸中； 活塞，所述活塞在所述發(fā)動機機體的氣缸中往復(fù)運動； 連接桿，所述連接桿將所述曲軸的所述曲柄銷與所述活塞連接在一起；以及 所述壓縮比可變裝置，所述壓縮比可變裝置使所述活塞與所述曲柄銷之間的距離進行改變， 其中所述壓縮比可變裝置包括: 機體罩，所述機體罩安裝在所述發(fā)動機機體的外側(cè)，并且罩軸頸部分和渦輪安裝空間形成在所述機體罩中； 控制軸，所述控制軸的外圓周與所述罩軸頸部分接觸，從而以可旋轉(zhuǎn)方式被所述罩軸頸部分支撐，且其中渦輪設(shè)置在所述控制軸的一側(cè)上，并且操作臂從所述控制軸的外圓周突出；和 馬達部分，所述馬達部分設(shè)置在所述機體罩的外側(cè)， 其中連接到所述馬達部分的蝸桿通過穿過所述機體罩而安裝到所述機體罩上，所述蝸桿與所述渦輪嚙合，以便使所述控制軸根據(jù)所述馬達部分而進行旋轉(zhuǎn)， 其中通過旋轉(zhuǎn)所述控制軸來改變所述活塞與所述曲柄銷之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機，其中所述壓縮比可變裝置包括: 偏心軸承，所述偏心軸承插置在所述活塞與活塞銷之間，所述活塞銷連接所述活塞與所述連接桿；以及 偏心連桿，所述偏心連桿將所述操作臂的一端與所述偏心軸承連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機，其中所述偏心連桿包括: 第一連桿，所述第一連桿的一端連接到所述操作臂的所述一端；以及 第二連桿，所述第二連桿的一端連接到所述偏心軸承，且所述第二連桿的另一端連接到所述第一連桿的另一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機，其中多個操作臂形成在所述控制軸上，且在長度方向上彼此隔開預(yù)定距離，并且所述渦輪設(shè)置在所述操作臂之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機，其中所述控制軸設(shè)置為與所述曲軸平行，并且以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在所述發(fā)動機機體與所述機體罩之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機，其中軸軸頸部分在所述操作臂之間形成在所述控制軸上，并且所述軸軸頸部分與所述機體罩中形成的所述罩軸頸部分接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機，其中操作臂安裝空間形成在所述機體罩中，用于在所述操作臂安裝空間中接收所述操作臂。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機，其中渦輪安裝空間形成在所述機體罩中，用于接收所述渦輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有壓縮比可變裝置的發(fā)動機，其中蝸桿安裝孔形成在所述機體罩中，用于接收所述蝸桿，并且所述蝸桿安裝孔與所述渦輪安裝空間連通。
【文檔編號】F02D15/02GK103790716SQ201210586208
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】禹潤植, 孔鎮(zhèn)國, 李東錫, 李銀浩, 禹秀亨 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社