一種可變壓縮比發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可變壓縮比發(fā)動機(jī)，包括活塞、連桿和曲軸，其特征在于：所述連桿包括上連桿和下連桿，上連桿的上端通過活塞銷與活塞連接，上連桿的下端通過連桿銷與橫梁連接；橫梁的一端通過左銷子與下連桿的上端連接，下連桿的下端通過連桿軸頸與曲軸連接；橫梁的另一端通過右銷子與控制桿連接，控制桿的上端設(shè)有一彈性件，控制桿的下端有一凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有一橫銷，輪子通過橫銷與控制桿的下端滾動連接，控制桿只能上下移動；輪子的下方設(shè)有一凸輪，凸輪由曲軸一端的曲軸鏈輪通過傳動件帶動其轉(zhuǎn)動，曲軸轉(zhuǎn)動2周，凸輪轉(zhuǎn)動1周。本發(fā)明能有效地提高發(fā)動機(jī)的輸出效率，達(dá)到增大動力、節(jié)省燃油的目的。
【專利說明】—種可變壓縮比發(fā)動機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)，特別是一種可變壓縮比發(fā)動機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)的壓縮比是指活塞運動到下止點時的氣缸容積與活塞運動到上止點時的氣缸容積之比，是影響功率、扭矩輸出的重要因素。傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的壓縮比一般是固定的，近年來國外開始將研究的方向轉(zhuǎn)向可變壓縮比的發(fā)動機(jī)，以適應(yīng)在不同工況時發(fā)動機(jī)對壓縮比的不同要求，發(fā)動機(jī)在中、低負(fù)荷時，為了改善發(fā)動機(jī)的排放水平，需要采用較大的壓縮比，而在高負(fù)荷時采用更高的增壓壓力，需要降低壓縮比，這樣可以提高發(fā)動機(jī)的燃油性和輸出功率，換言之，隨著負(fù)荷的變化連續(xù)調(diào)節(jié)壓縮比，以便能夠從低負(fù)荷到高負(fù)荷的整個工況范圍內(nèi)有效提高熱效率。國外許多研究通過改變凸輪與曲軸的相對角度來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的有效壓縮比，但國內(nèi)研究在這一方面仍相對滯后。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種能改變凸輪與曲軸的相對角度的可變壓縮比發(fā)動機(jī)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種可變壓縮比發(fā)動機(jī)，包括活塞、連桿和曲軸，其特征在于:
所述連桿包括上連桿和下連桿，上連桿的上端通過活塞銷與活塞連接，上連桿的下端通過連桿銷與橫梁連接；橫梁的一端通過左銷子與下連桿的上端連接，下連桿的下端通過連桿軸頸與曲軸連接；橫梁的另一端通過右銷子與控制桿連接，控制桿的上端設(shè)有一彈性件，控制桿的下端有一凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有一橫銷，輪子通過橫銷與控制桿的下端滾動連接，控制桿只能上下移動；輪子的下方設(shè)有與其相接觸的凸輪，凸輪由曲軸一端的曲軸鏈輪通過傳動件帶動其轉(zhuǎn)動，曲軸轉(zhuǎn)動2周，凸輪轉(zhuǎn)動I周。
[0005]一種可變壓縮比發(fā)動機(jī)，包括活塞、連桿和曲軸，活塞通過活塞銷與連桿的上端相連，其特征在于:
連桿的下端通過連桿銷與外橫梁連接，外橫梁設(shè)有一端開口的內(nèi)腔，內(nèi)腔中設(shè)有與其相吻合的內(nèi)橫梁，內(nèi)橫梁可在外橫梁的內(nèi)腔左右移動，內(nèi)橫梁的外端通過連桿軸頸與曲軸連接，內(nèi)橫梁露在外橫梁外的長度會隨著連桿軸頸的移動伸長或收縮；外橫梁的另一端通過右銷子與控制桿連接，控制桿的上端設(shè)有一彈性件；控制桿的下端有一凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有一橫銷，輪子通過橫銷與控制桿的下端滾動連接，控制桿只能上下移動；輪子的下方設(shè)有與其相接觸的凸輪，凸輪由曲軸一端的曲軸鏈輪通過傳動件帶動其轉(zhuǎn)動，曲軸轉(zhuǎn)動2周，凸輪轉(zhuǎn)動I周。
[0006]所述傳動件包括凸輪軸驅(qū)動鏈輪、調(diào)控套筒、鏈條A、調(diào)節(jié)輪、傳動齒輪和蝸桿；其中:凸輪與凸輪軸相連，凸輪軸的另一端設(shè)有斜狀齒紋，調(diào)控套筒設(shè)在凸輪軸帶有斜狀齒輪的一端外側(cè)上，調(diào)控套筒的一邊上下設(shè)有凸出的長方體卡條，凸輪軸驅(qū)動鏈輪套在調(diào)控套筒的外側(cè)且其內(nèi)腔與長方體卡條相吻合，調(diào)控套筒可在凸輪軸驅(qū)動鏈輪的內(nèi)腔中左右移動，且調(diào)控套筒可隨凸輪軸驅(qū)動鏈輪的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；曲軸鏈輪通過鏈條A帶動凸輪軸驅(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)動；調(diào)控套筒的另一邊外側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)輪，調(diào)節(jié)輪不隨調(diào)控套筒的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；調(diào)節(jié)輪的外側(cè)周邊上有齒紋并與設(shè)在調(diào)節(jié)輪上方的蝸桿A桿紋相吻合，蝸桿A的另一端與傳動齒輪固定連接，傳動齒輪的一側(cè)設(shè)有一電機(jī)，電機(jī)的輸出軸與傳動齒輪的齒紋相吻合。
[0007]所述傳動件包括凸輪軸驅(qū)動鏈輪、左鏈輪、右鏈輪、調(diào)節(jié)桿、套管、主動齒輪、從動齒輪和鏈條B，其中:凸輪軸驅(qū)動鏈輪通過凸輪軸與凸輪相連，左鏈輪和右鏈輪分別設(shè)在曲軸鏈輪和凸輪驅(qū)動鏈輪中間的左右兩側(cè)，左鏈輪和右鏈輪中心徑向固定在調(diào)節(jié)桿的兩端，調(diào)節(jié)桿的中部上方設(shè)有調(diào)節(jié)桿齒紋，且中部套在套管內(nèi)并可在套管內(nèi)左右滑動，套管固定在汽缸內(nèi)壁上且中部開口，從動齒輪與開口處內(nèi)的調(diào)節(jié)桿齒紋相互嚙合，從動齒輪前端設(shè)有與其同軸的主動齒輪并由主動齒輪帶動，鏈條B套置在曲軸鏈輪、左鏈輪、凸輪驅(qū)動鏈輪和右鏈輪上。
[0008]所述主動齒輪由電機(jī)通過蝸桿B驅(qū)動。
[0009]所述凸輪所述凸輪具有一凸輪本體和一弧形的凸出部，凸輪本體為圓形或盤形。
[0010]所述凸輪左右兩側(cè)面為對稱的內(nèi)凹圓弧面，上下面為凸出的圓弧面。
[0011]所述彈性件為彈簧，彈簧通過彈簧座固定在汽缸內(nèi)壁上。
[0012]本發(fā)明通過連桿、控制條、橫梁、輪子、凸輪、彈性件與傳動件的配合，使凸輪與曲軸之間的相對角度發(fā)生變化，實現(xiàn)點火或燃燒時活塞的位置相對向上或向下發(fā)生了改變，從而改變發(fā)動機(jī)的有效壓縮比，同時可使發(fā)動機(jī)點火或噴油燃燒產(chǎn)生的最大壓力作用在最佳的角度上，使力的傳輸更科學(xué)，起到事半功倍的作用，能有效地提高發(fā)動機(jī)的輸出效率，達(dá)到增大動力、節(jié)省燃油的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是采用上連桿和下連桿結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是采用外橫梁和內(nèi)橫梁結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是具有內(nèi)凹圓弧面的凸輪結(jié)構(gòu)不意圖；
圖4是采用調(diào)控套筒和調(diào)節(jié)輪的傳動件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是采用左右鏈輪的傳動件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，活塞，活塞銷2，上連桿3，橫梁4，左銷子5，下連桿6，曲柄7，曲軸8，連桿銷9，凸輪10，輪子11，橫銷12，控制桿13，右銷子14，彈簧15，彈簧座16，連桿17，外橫梁18，內(nèi)橫梁19，電機(jī)20，蝸桿A21，凸輪軸驅(qū)動鏈輪22，凸輪軸23，調(diào)節(jié)輪24，調(diào)控套筒25，左鏈輪26，主動齒輪27，右鏈輪28，調(diào)節(jié)桿29，從動齒輪30，套管31，曲軸鏈輪32，鏈條B33，蝸桿B34，傳動齒輪35。

【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
實施例1
如圖1所示，一種可變壓縮比發(fā)動機(jī)，包括活塞1、連桿和曲軸8，連桿包括上連桿3和下連桿6，上連桿3的上端通過活塞銷2與活塞I連接，上連桿3的下端通過連桿銷9與橫梁4連接；橫梁4的一端通過左銷子5與下連桿6的上端連接，下連桿6的下端通過連桿軸頸與曲軸8連接；橫梁4的另一端通過右銷子14與控制桿13連接，控制桿13的上端設(shè)有一彈性件，控制桿13的下端有一凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有一橫銷12,輪子11通過橫銷12與控制桿13的下端滾動連接，控制桿13只能上下移動；輪子11的下方設(shè)有與其相接觸的凸輪10，凸輪10由曲軸8 一端的曲軸鏈輪32通過傳動件帶動其轉(zhuǎn)動，曲軸8轉(zhuǎn)動2周，凸輪10轉(zhuǎn)動I周。
[0016]彈性件可設(shè)為彈簧15，彈簧15通過彈簧座16固定在汽缸內(nèi)壁上。
[0017]凸輪10具有一凸輪本體和一弧形的凸出部，凸輪本體為圓形或盤形，圖中所示為圓形。
[0018]本實施例的工作過程為:壓縮沖程曲軸8是從下往上轉(zhuǎn)動，做功沖程曲軸8是從上往下轉(zhuǎn)動，進(jìn)入壓縮沖程，曲軸8從下往上轉(zhuǎn)動，進(jìn)而推動下連桿6、橫梁4的一邊、上連桿3、活塞I向上頂起，當(dāng)曲軸8轉(zhuǎn)到最高點時,活塞I也運行到最高點,此時還不點火或噴油，與此同時輪子11也運行到剛與凸輪10的凸出面相接觸，曲軸8自上往下轉(zhuǎn)動，當(dāng)曲柄7與下連桿6形成一定的角度時，輪子11剛好運行到凸輪10凸出部的斜面上，由于輪子11受到凸輪10凸出部的推動而向上移動，進(jìn)而推動控制桿13、橫梁4的一邊向上移動，向上移動的距離剛好補(bǔ)償了曲軸8向下轉(zhuǎn)動帶動下連桿6、橫梁4的一邊向下運動帶來的影響，可使活塞I在同一位置不變，從曲軸8轉(zhuǎn)到最高點和曲柄7與下連桿6形成一定的角度時，活塞I都在同一位置不變，當(dāng)它們形成一定的角度時再點火或噴油，此時燃燒產(chǎn)生的最大壓力作用在最佳的角度上，使力更科學(xué)更好的傳輸出去，從而起到事半功倍的效果，曲軸8繼續(xù)向下轉(zhuǎn)動，此時活塞1、上連桿3隨著曲軸8—起向下運動，而輪子11則在凸輪10凸出部的斜面上運動，所以輪子11、控制桿13、橫梁4的一邊在同一位置不變，當(dāng)曲軸8和活塞I快運行到最低點時，輪子11則從凸輪10凸出部的斜面運行到凸輪本體的弧面上，彈簧15則把控制桿13、輪子11、橫梁4 一邊往下推使其歸位。進(jìn)入排氣沖程，曲軸8從下往上轉(zhuǎn)到最高點，活塞I也運行到最高點，進(jìn)入吸氣沖程，曲軸8從上往下轉(zhuǎn)動，活塞I和上連桿3則隨著曲軸8向下運動。由于左銷子5、連桿銷9是以右銷子14為中心點而進(jìn)行上下運動的，所以曲軸8旋轉(zhuǎn)I周的直徑要比活塞I行程大。排氣沖程、吸氣沖程、壓縮沖程輪子11都在凸輪本體的弧面上運行，所以輪子11、控制桿13轉(zhuǎn)到同一位置不變，所以活塞I會隨著曲軸8 一起運動，只有在做功沖程活塞I會在剛開始時的一小段時間內(nèi)不動，當(dāng)形成一定的角度時點火或噴油后活塞I才會隨著曲軸8 —起運動。
[0019]實施例2
實施例2與實施例1在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別在于凸輪10采用不同的形狀，凸輪10的形狀如圖3所示，凸輪10左右兩側(cè)面為內(nèi)凹圓弧面，上下面為凸出的圓弧面。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。
[0020]本實施例的工作過程為:經(jīng)曲軸8旋轉(zhuǎn)I周的直徑設(shè)置的比活塞I行程要大的多。當(dāng)曲軸8從下往上轉(zhuǎn)到到曲柄7與下連桿6形成一定的角度時，活塞I也運行到最高點，如果按傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)在這種情況下曲軸8繼續(xù)向上轉(zhuǎn)動的話活塞會繼續(xù)向上運行將汽缸蓋頂?shù)?，為避免這種情況的發(fā)生，所以采用凸輪2這種設(shè)計。進(jìn)入排氣沖程，曲軸8從下往上轉(zhuǎn)動，當(dāng)曲軸8轉(zhuǎn)動到曲柄7與下連桿6形成一定的角度時，活塞I也隨著曲軸8向上運行到最高點，而此時輪子11剛好從凸輪10的凸出弧面運行到與內(nèi)凹面的接觸處，曲軸8繼續(xù)向上轉(zhuǎn)動，輪子11由于受到彈簧推力則往凸輪10的內(nèi)凹面往下運動，當(dāng)曲軸8往上轉(zhuǎn)到最高點，輪子11也運行到凸輪凹面的最低點，(此處說明中的曲軸8運行到最高點，輪子11也運行到最低點，此種協(xié)調(diào)運行并不是絕對的，具體按實際生產(chǎn)而定)。進(jìn)入吸氣沖程，曲軸8向下轉(zhuǎn)動，輪子11則從凹面的最低點往凸輪一側(cè)的弧面上運行，曲軸8向下轉(zhuǎn)到曲柄7與下連桿6形成一定的角度時輪子11剛從凸輪10的內(nèi)凹面運行到凸輪10的凸出弧面上。(排氣沖程形成一定角度時，曲軸8向上轉(zhuǎn)動活塞I也會隨著向上運動，但由于輪子11同時從凸輪10的凸出弧面往內(nèi)凹面上往下運動，抵消了曲軸8向上轉(zhuǎn)動給活塞1、上連桿3帶來的影響，所以曲軸8向上轉(zhuǎn)動，輪子11向下移動相互抵消可使活塞I在同一位置不變，當(dāng)進(jìn)入吸氣沖程曲軸8向下轉(zhuǎn)動時，輪子11從內(nèi)凹面往凸出弧面上向上運動也抵消掉了曲軸8向下運動給活塞1、上連桿3帶來的影響，活塞I還是在同一位置不變，接著到壓縮沖程和做功沖程也是同樣地給抵消掉了。)曲軸8繼續(xù)向下轉(zhuǎn)動，此時活塞I也隨著曲軸8 一起向下運動，輪子11由于在凸輪10的斜面上運行，所以輪子11、控制桿13在同一位置不動。進(jìn)入壓縮沖程，曲軸8從下往上轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動到曲柄7與下連桿6形成一定的角度時，輪子11也剛好從凸輪10凸出弧面運行到內(nèi)凹面處，曲軸8繼續(xù)向上轉(zhuǎn)動，輪子11受到彈簧15的推力繼續(xù)往內(nèi)凹面的凹處往下運行，當(dāng)曲軸8轉(zhuǎn)到最高點，輪子11則運行到內(nèi)凹面的最低點，進(jìn)入做功沖程曲軸8繼續(xù)轉(zhuǎn)動從上往下轉(zhuǎn)動，當(dāng)曲軸8轉(zhuǎn)到曲柄7與下連桿6形成一定的角度時，輪子11也剛好從凸輪10的內(nèi)凹面運行到凸輪10的凸出弧面上，(壓縮沖程形成一定角度和做功沖程形成一定的角度時，曲軸8從下往上到從上往下都會給活塞1、下連桿6帶來影響，但由于輪子11同時也是從凸輪10的凸出弧面到內(nèi)凹面，由自上往下到自下往上運動抵消掉了曲軸8轉(zhuǎn)動帶來的影響，從而使活塞I保持在同一位置不變)。此時再點火或噴油燃燒產(chǎn)生的最大壓力作用在最佳的角度上，可使力的傳輸更科學(xué)?；钊鸌燃燒產(chǎn)生的作用力經(jīng)活塞1、上連桿3作用在兩個受力點上，一個是左銷子5，另一個是右銷子14，左銷子5的作用力直接推動曲軸8旋轉(zhuǎn)做功的，這是可用的，但右銷子14的作用力將會浪費掉，不過由于曲軸8旋轉(zhuǎn)一周的直徑設(shè)置得比活塞行程大，這直接增長了曲柄7的長度，也就增加了動力臂的長度，將右銷子14浪費掉的一部分作用力補(bǔ)償回來。
[0021]實施例3
如圖2所示，一種可變壓縮比發(fā)動機(jī)，包括活塞1、連桿17和曲軸8，活塞I通過活塞銷2與連桿17的上端相連，連桿17的下端通過連桿銷9與外橫梁18連接，外橫梁18設(shè)有一端開口的內(nèi)腔，內(nèi)腔中設(shè)有與其相吻合的內(nèi)橫梁19，內(nèi)橫梁19可在外橫梁18的內(nèi)腔左右移動，內(nèi)橫梁19的外端通過連桿軸頸與曲軸8連接，內(nèi)橫梁19露在外橫梁18外的長度會隨著連桿軸頸的移動伸長或收縮；外橫梁18的另一端通過右銷子14與控制桿13連接，控制桿13的上端設(shè)有一彈性件；控制桿13的下端有一凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有一橫銷12，輪子11通過橫銷12與控制桿13的下端滾動連接，控制桿13只能上下移動；輪子11的下方設(shè)有與其相接觸的凸輪10，凸輪10由曲軸8 —端的曲軸鏈輪32通過傳動件帶動其轉(zhuǎn)動，曲軸8轉(zhuǎn)動2周，凸輪10轉(zhuǎn)動I周。
[0022]彈性件可設(shè)為彈簧15，彈簧15通過彈簧座16固定在汽缸內(nèi)壁上。
[0023]凸輪10具有一凸輪本體和一弧形的凸出部，凸輪本體為圓形或盤形，圖中所示為圓形。
[0024]壓縮沖程曲軸8是從下往上轉(zhuǎn)動，做功沖程曲軸8是從上往下轉(zhuǎn)動，進(jìn)入壓縮沖程，曲軸8從下往上轉(zhuǎn)動，進(jìn)而推動內(nèi)橫梁19、外橫梁18的一端向上頂起，當(dāng)曲軸8轉(zhuǎn)到最高點時，活塞I也運行到最高點，此時還不點火或噴油，與此同時輪子11也運行到剛與凸輪10的凸出面相接觸，曲軸8自上往下轉(zhuǎn)動，當(dāng)曲柄8與內(nèi)橫梁19形成一定的角度時，輪子11剛好運行到凸輪10凸出部的斜面上，由于輪子11受到凸輪10凸出部的推動而向上移動，進(jìn)而推動控制桿13、外橫梁19的一邊向上移動，向上移動的距離剛好補(bǔ)償了曲軸8向下轉(zhuǎn)動帶動內(nèi)橫梁向下運動帶來的影響，可使活塞在同一位置不變，從曲軸轉(zhuǎn)到最高點到曲柄7與內(nèi)橫梁19形成一定的角度時，活塞I都在同一位置不變，當(dāng)曲柄7與內(nèi)橫梁19形成一定的角度時再點火或噴油，此時燃燒產(chǎn)生的最大壓力作用在最佳的角度上，使力更科學(xué)更好的傳輸出去，從而起到事半功倍的效果，曲軸8繼續(xù)向下轉(zhuǎn)動，此時活塞1、上連桿3隨著曲軸8—起向下運動，而輪子11則在凸輪10凸出部的斜面上運動，所以輪子11、控制桿13、內(nèi)橫梁19的一邊、外橫梁18的一邊在同一位置不變，當(dāng)曲軸8和活塞I快運行到最低點時，輪子11則從凸輪10凸出部的斜面運行到凸輪本體的弧面上，彈簧15則把控制桿13、夕卜橫梁18 —邊往下推使其歸位。進(jìn)入排氣沖程，曲軸8從下往上轉(zhuǎn)到最高點，活塞I也運行到最高點，進(jìn)入吸氣沖程，曲軸8從上往下轉(zhuǎn)動，活塞I和上連桿3則隨著曲軸8向下運動。由于左銷子5、連桿銷9是以右銷子14為中心點而進(jìn)行上下運動的，所以曲軸8旋轉(zhuǎn)I周的直徑要比活塞I行程大。排氣沖程、吸氣沖程、壓縮沖程輪子都在凸輪10本體的弧面上運行，所以輪子11、控制桿13轉(zhuǎn)到同一位置不變，所以活塞I會隨著曲軸8 —起運動，只有在做功沖程活塞I會在剛開始時的一小段時間內(nèi)不動，當(dāng)形成一定的角度時點火或噴油后，活塞I才會隨著曲軸8 一起運動。
[0025]實施例4
實施例4與實施例3在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別在于凸輪10采用不同的形狀，凸輪10的形狀如圖3所示，凸輪10左右兩側(cè)面為內(nèi)凹圓弧面，上下面為凸出的圓弧面。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。
[0026]經(jīng)曲軸8旋轉(zhuǎn)I周的直徑設(shè)置的比活塞I行程要大的多。當(dāng)曲軸8從下往上轉(zhuǎn)到到曲柄7與下連桿6形成一定的角度時，活塞I也運行到最高點，如果按傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)在這種情況下曲軸8繼續(xù)向上轉(zhuǎn)動的話活塞會繼續(xù)向上運行將汽缸蓋頂?shù)?，為避免這種情況的發(fā)生，所以采用凸輪2這種設(shè)計。進(jìn)入排氣沖程，曲軸8從下往上轉(zhuǎn)動，當(dāng)曲軸8轉(zhuǎn)動到曲柄7與內(nèi)橫梁19形成一定的角度時，活塞I也隨著曲軸8向上運行到最高點，而此時輪子11剛好從凸輪10的凸出弧面運行到與內(nèi)凹面的接觸處，曲軸8繼續(xù)向上轉(zhuǎn)動，輪子11由于受到彈簧推力則往凸輪10的內(nèi)凹面往下運動，當(dāng)曲軸8往上轉(zhuǎn)到最高點，輪子11也運行到凸輪凹面的最低點，(此處說明中的曲軸8運行到最高點，輪子11也運行到最低點，此種協(xié)調(diào)運行并不是絕對的，具體按實際生產(chǎn)而定)。進(jìn)入吸氣沖程，曲軸8向下轉(zhuǎn)動，輪子11則從凹面的最低點往凸輪一側(cè)的弧面上運行，曲軸8向下轉(zhuǎn)到曲柄7與內(nèi)橫梁19形成一定的角度時輪子11凸輪10的內(nèi)凹面運行到凸輪10的凸出弧面上。(排氣沖程形成一定角度時，曲軸8向上轉(zhuǎn)動活塞I也會隨著向上運動，但由于輪子11同時從凸輪10的凸出弧面往內(nèi)凹面上往下運動，抵消了曲軸8向上轉(zhuǎn)動給活塞1、連桿17帶來的影響，所以曲軸8向上轉(zhuǎn)動，輪子11向下移動相互抵消可使活塞I在同一位置不變，當(dāng)進(jìn)入吸氣沖程曲軸8向下轉(zhuǎn)動，輪子11從內(nèi)凹面往凸出弧面上向上運動也抵消掉了曲軸8向下運動給活塞1、連桿17帶來的影響，活塞I還是在同一位置不變，接著到壓縮沖程和做功沖程也是同樣地給抵消掉了。)曲軸8繼續(xù)向下轉(zhuǎn)動，此時活塞I也隨著曲軸8—起向下運動，輪子11由于在凸輪10的斜面上運行，所以輪子11、控制桿13在同一位置不動。進(jìn)入壓縮沖程，曲軸8從下往上轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動到曲柄7與內(nèi)橫梁19形成一定的角度時，輪子11也剛好從凸輪10凸出弧面運行到內(nèi)凹面處，曲軸8繼續(xù)向上轉(zhuǎn)動，輪子11受到彈簧15的推力繼續(xù)往內(nèi)凹面的凹處往下運行，當(dāng)曲軸8轉(zhuǎn)到最高點，輪子11則運行到內(nèi)凹面的最低點，進(jìn)入做功沖程曲軸8繼續(xù)轉(zhuǎn)動從上往下轉(zhuǎn)動，當(dāng)曲軸8轉(zhuǎn)到曲柄7與內(nèi)橫梁19形成一定的角度時，輪子11也剛好從凸輪10的內(nèi)凹面運行到凸輪10的凸出弧面上，(壓縮沖程形成一定角度和做功沖程形成一定的角度時，曲軸8從下往上到從上往下都會給活塞1、連桿17帶來的影響，但由于輪子11同時也是從凸輪10的凸出弧面到內(nèi)凹面，由自上往下到自下往上運動抵消掉了曲軸8轉(zhuǎn)動帶來的影響，從而使活塞I保持在同一位置不變)。此時再點火或噴油燃燒產(chǎn)生的最大壓力作用在最佳的角度上，可使力的傳輸更科學(xué)?；钊鸌燃燒產(chǎn)生的作用力經(jīng)活塞1、連桿17作用在兩個受力點上，一個是連桿軸頸，另一個是右銷子14，連桿軸頸的作用力直接推動曲軸8旋轉(zhuǎn)做功的，這是可用的，但右銷子14的作用力將會浪費掉，但由于曲軸8旋轉(zhuǎn)一周的直徑設(shè)置得比活塞I行程大，這直接增長了曲柄7的長度也就增加了動力臂的長度，將右銷子14浪費掉的一部分作用力補(bǔ)償回來。
[0027]以上實施例1、2、3和4都是通過改變凸輪10與曲軸8的相對角度來調(diào)節(jié)壓縮比，改變凸輪10與曲軸8的相對角度優(yōu)選方式有以下兩種:
(I)如圖4所示,通過實施例1、2、3和4所述的傳動件來改變,傳動件包括凸輪軸驅(qū)動鏈輪22、調(diào)控套筒25、鏈條A、調(diào)節(jié)輪24、傳動齒輪35和蝸桿A21 ;其中:凸輪10與凸輪軸2相連，凸輪軸23的另一端設(shè)有斜狀齒紋，調(diào)控套筒25設(shè)在凸輪軸23帶有斜狀齒輪的一端外側(cè)上，調(diào)控套筒25的一邊上下設(shè)有凸出的長方體卡條，凸輪軸驅(qū)動鏈輪22套在調(diào)控套筒25的外側(cè)且其內(nèi)腔與長方體卡條相吻合，調(diào)控套筒25可在凸輪軸驅(qū)動鏈輪22的內(nèi)腔中左右移動，且調(diào)控套筒25可隨凸輪軸驅(qū)動鏈輪22的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；曲軸鏈輪32通過鏈條A帶動凸輪軸驅(qū)動鏈輪22轉(zhuǎn)動；調(diào)控套筒25的另一邊外側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)輪24，調(diào)節(jié)輪24不隨調(diào)控套筒25的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；調(diào)節(jié)輪24的外側(cè)周邊上有齒紋并與設(shè)在調(diào)節(jié)輪24上方的蝸桿A桿紋相吻合，蝸桿A21的另一端與傳動齒輪35固定連接，傳動齒輪35的一側(cè)設(shè)有一電機(jī)20，電機(jī)20的輸出軸與傳動齒輪35的齒紋相吻合。
[0028]當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時，電機(jī)輸出軸帶動傳動齒輪35轉(zhuǎn)動進(jìn)而帶動蝸桿A21轉(zhuǎn)動，蝸桿A21轉(zhuǎn)動推動調(diào)節(jié)輪24向左移動，進(jìn)而帶動調(diào)控套筒25 —起向左移動，調(diào)控套筒25向左移動的同時會隨著凸輪軸23的斜狀齒紋向上滑行往右移動，可使調(diào)控套筒23與凸輪軸23的相對角度發(fā)生改變，進(jìn)而使凸輪軸驅(qū)動鏈輪22、曲軸8與凸輪軸23的相對角度發(fā)生改變。反之電機(jī)反轉(zhuǎn)也會促使凸輪軸23與曲軸8的相對角度發(fā)生改變。
[0029](2)如圖5所示,通過實施例1、2、3和4所述的傳動件來改變,傳動件包括凸輪軸驅(qū)動鏈輪22、左鏈輪26、右鏈輪28、調(diào)節(jié)桿29、套管31、主動齒輪27、從動齒輪30和鏈條B33，其中:凸輪軸驅(qū)動鏈輪22通過凸輪軸23與凸輪10相連，左鏈輪26和右鏈輪28分別設(shè)在曲軸鏈輪32和凸輪驅(qū)動鏈輪22中間的左右兩側(cè)，左鏈輪26和右鏈輪28中心徑向固定在調(diào)節(jié)桿29的兩端，調(diào)節(jié)桿29的中部上方設(shè)有調(diào)節(jié)桿齒紋，且中部套在套管31內(nèi)并可在套管31內(nèi)左右滑動，套管31固定在汽缸內(nèi)壁上且中部開口，從動齒輪30與開口處內(nèi)的調(diào)節(jié)桿齒紋相互嚙合，從動齒輪30前端設(shè)有與其同軸的主動齒輪27并由主動齒輪27帶動，鏈條B33套置在曲軸鏈輪32、左鏈輪26、凸輪驅(qū)動鏈輪22和右鏈輪28上。
[0030]主動齒輪27由電機(jī)20通過蝸桿B34驅(qū)動。
[0031]主動齒輪27由電機(jī)20通過蝸桿B34驅(qū)動，電機(jī)20轉(zhuǎn)動，蝸桿B34帶動主動齒輪27轉(zhuǎn)動，主動齒輪27轉(zhuǎn)動從動齒輪30隨之轉(zhuǎn)動，從動齒輪30轉(zhuǎn)動推動調(diào)節(jié)桿29移動，電機(jī)20正轉(zhuǎn)則調(diào)節(jié)桿29向左移動，左、右鏈輪26、28 —起向左移動，左鏈輪26頂起由右鏈輪28放松過來的鏈條B33，會使凸輪軸驅(qū)動鏈輪22與曲軸鏈輪32相對應(yīng)的角度改變，從而使凸輪10與曲軸8的相對角度會發(fā)生變化；反之，調(diào)節(jié)桿29和左、右鏈輪26、28向右移動，也會使凸輪軸驅(qū)動鏈輪22與曲軸鏈輪32相對應(yīng)的角度發(fā)生改變。
[0032]進(jìn)入壓縮沖程，當(dāng)運行到最高點，曲軸8也轉(zhuǎn)到最高點，此時輪子11則剛好運行到與凸輪10凸出部斜面或凸輪10的最凹處的相接觸，在此基礎(chǔ)上如果實施例1/實施例3和實施例2/實施例4中的凸輪10比曲軸8提前了一些角度，那將迫使輪子11提前與實施例1/實施例3中凸輪10凸出部的斜面接觸點接觸，或迫使輪子11提前從實施例2/實施例4中凸輪10最凹處提前往斜面上運行。進(jìn)入做功沖程，當(dāng)曲柄7與下連桿6形成一定的角度時，輪子11也到實施例1/實施例3凸輪10的凸出部斜面上或?qū)嵤├?/實施例4中凸輪10的凸面上，最終使活塞I在曲軸8轉(zhuǎn)到最高點時所在的位置向上提高了一些，使壓縮比變大，反之，凸輪10延后一些角度也將使活塞I的位置下降一些距離，使壓縮比變小。
[0033]由于凸輪的形狀有多種，改變凸輪與曲軸的相對角度的結(jié)構(gòu)也有多種方法，本說明書只列舉2種作為本發(fā)明之用，本發(fā)明并不限于以上的說明范圍，如果用任何別的等效的內(nèi)容代替上述實施例，它們也同樣落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可變壓縮比發(fā)動機(jī)，包括活塞、連桿和曲軸，其特征在于: 所述連桿包括上連桿(3)和下連桿(6)，上連桿(3)的上端通過活塞銷(2)與活塞(I)連接，上連桿(3)的下端通過連桿銷(9)與橫梁(4)連接；橫梁(4)的一端通過左銷子(5)與下連桿(6)的上端連接，下連桿(6)的下端通過連桿軸頸與曲軸(8)連接；橫梁(4)的另一端通過右銷子(14)與控制桿(13)連接，控制桿(13)的上端設(shè)有一彈性件，控制桿(13)的下端有一凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有一橫銷(12)，輪子(11)通過橫銷(12)與控制桿(13)的下端滾動連接，控制桿(13)只能上下移動；輪子(11)的下方設(shè)有與其相接觸的凸輪(10)，凸輪(10)由曲軸(8) —端的曲軸鏈輪(32)通過傳動件帶動其轉(zhuǎn)動，曲軸(8)轉(zhuǎn)動2周，凸輪(10)轉(zhuǎn)動I周。
2.—種可變壓縮比發(fā)動機(jī)，包括活塞、連桿和曲軸，活塞通過活塞銷與連桿的上端相連，其特征在于: 連桿(17 )的下端通過連桿銷(9 )與外橫梁(18 )連接，外橫梁(18 )設(shè)有一端開口的內(nèi)腔，內(nèi)腔中設(shè)有與其相吻合的內(nèi)橫梁(19)，內(nèi)橫梁(19 )可在外橫梁(18)的內(nèi)腔左右移動，內(nèi)橫梁(19)的外端通過連桿軸頸與曲軸(8)連接，內(nèi)橫梁(19)露在外橫梁(18)外的長度會隨著連桿軸頸的移動伸長或收縮；外橫梁(18)的另一端通過右銷子(14)與控制桿(13)連接，控制桿(13)的上端設(shè)有一彈性件；控制桿(13)的下端有一凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有一橫銷(12)，輪子(11)通過橫銷(12)與控制桿(13)的下端滾動連接，控制桿(13)只能上下移動；輪子(11)的下方設(shè)有與其相接觸的凸輪(10)，凸輪(10)由曲軸(8) —端的曲軸鏈輪(32)通過傳動件帶動其轉(zhuǎn)動，曲軸(8)轉(zhuǎn)動2周，凸輪(10)轉(zhuǎn)動I周。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變壓縮比發(fā)動機(jī)，其特征在于: 所述傳動件包括凸輪軸驅(qū)動鏈輪(22)、調(diào)控套筒(25)、鏈條A、調(diào)節(jié)輪(24)、傳動齒輪(35)和蝸桿A (21);其中:凸輪(10)與凸輪軸(23)相連，凸輪軸(23)的另一端設(shè)有斜狀齒紋，調(diào)控套筒(25)設(shè)在凸輪軸(23)帶有斜狀齒輪的一端外側(cè)上，調(diào)控套筒(25)的一邊上下設(shè)有凸出的長方體卡條，凸輪軸驅(qū)動鏈輪(22)套在調(diào)控套筒(25)的外側(cè)且其內(nèi)腔與長方體卡條相吻合，調(diào)控套筒(25)可在凸輪軸驅(qū)動鏈輪(22)的內(nèi)腔中左右移動，且調(diào)控套筒(25)可隨凸輪軸驅(qū)動鏈輪(22)的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；曲軸鏈輪(32)通過鏈條A帶動凸輪軸驅(qū)動鏈輪(22)轉(zhuǎn)動；調(diào)控套筒(25)的另一邊外側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)輪(24)，調(diào)節(jié)輪(24)不隨調(diào)控套筒(25)的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；調(diào)節(jié)輪(24)的外側(cè)周邊上有齒紋并與設(shè)在調(diào)節(jié)輪(24)上方的蝸桿A桿紋相吻合，蝸桿A (21)的另一端與傳動齒輪(35)固定連接，傳動齒輪(35)的一側(cè)設(shè)有一電機(jī)(20)，電機(jī)(20)的輸出軸與傳動齒輪(35)的齒紋相吻合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變壓縮比發(fā)動機(jī)，其特征在于: 所述傳動件包括凸輪軸驅(qū)動鏈輪(22 )、左鏈輪(26 )、右鏈輪(28 )、調(diào)節(jié)桿(29 )、套管(31)、主動齒輪(27)、從動齒輪(30)和鏈條B (33)，其中:凸輪軸驅(qū)動鏈輪(22)通過凸輪軸(23)與凸輪(10)相連，左鏈輪(26)和右鏈輪(28)分別設(shè)在曲軸鏈輪(32)和凸輪驅(qū)動鏈輪(22)中間的左右兩側(cè)，左鏈輪(26)和右鏈輪(28)中心徑向固定在調(diào)節(jié)桿(29)的兩端，調(diào)節(jié)桿(29)的中部上方設(shè)有調(diào)節(jié)桿齒紋，且中部套在套管(31)內(nèi)并可在套管(31)內(nèi)左右滑動，套管(31)固定在汽缸內(nèi)壁上且中部開口，從動齒輪(30)與開口處內(nèi)的調(diào)節(jié)桿齒紋相互嚙合，從動齒輪(30 )前端設(shè)有與其同軸的主動齒輪(27 )并由主動齒輪(27 )帶動，鏈條B(33)套置在曲軸鏈輪(32)、左鏈輪(26)、凸輪驅(qū)動鏈輪(22)和右鏈輪(28)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變壓縮比發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述凸輪(10)具有一凸輪本體和一弧形的凸出部，凸輪本體為圓形或盤形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變壓縮比發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述凸輪(10)左右兩側(cè)面為內(nèi)凹圓弧面，上下面為凸出的圓弧面。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變壓縮比發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述主動齒輪(27)由電機(jī)(20)通過蝸桿B (34)驅(qū)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變壓縮比發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述彈性件為彈簧(15 )，彈簧(15 )通過彈簧座(16 )固定在汽缸內(nèi)壁上。
【文檔編號】F02B75/32GK104500241SQ201510010843
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月9日
【發(fā)明者】范偉俊 申請人:范偉俊