本發(fā)明關(guān)于一種內(nèi)燃機(jī)活塞，更準(zhǔn)確的說，是一種內(nèi)置擺動液壓馬達(dá)式變壓縮比活塞。

背景技術(shù)：

壓縮比決定了汽油機(jī)壓縮混合氣的壓力，汽油的燃燒特性導(dǎo)致了汽油發(fā)動機(jī)的混和氣壓力不能太高。如果氣缸內(nèi)的壓力超過了臨界值，汽油就會因為壓縮而在點火之前被點燃，這種現(xiàn)象被稱為爆燃，并產(chǎn)生爆震，會對發(fā)動機(jī)帶來很大的傷害。對于現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的增壓發(fā)動機(jī)，當(dāng)渦輪增壓介入以后，燃燒室的溫度和壓力會大幅度升高，如果這個值過高，爆震就不可避免。這會對發(fā)動機(jī)造出巨大傷害，同時也會影響動力輸出。所以，固定壓縮比的渦輪增壓和機(jī)械增壓發(fā)動機(jī)只能把壓縮比設(shè)計得比普通自然吸氣發(fā)動機(jī)低一些。但是這種過低的壓縮比設(shè)計，又會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)在增壓器(特別是渦輪增壓)沒有完全介入時(也就是說，發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速時)，燃燒效率非常低，能產(chǎn)生的動力要比普通自然吸氣發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的動力要少的多。這個矛盾是促使設(shè)計師開發(fā)可變壓縮比發(fā)動機(jī)的重要原因。

另外，這種技術(shù)可以讓發(fā)動機(jī)在燃油適應(yīng)性方面擁有巨大的優(yōu)勢。現(xiàn)在新款的主流發(fā)動機(jī)的壓縮比普遍設(shè)計在10:1以上，以獲得更好的動力輸出和燃油經(jīng)濟(jì)性。但是高壓縮比的發(fā)動機(jī)需要使用較高標(biāo)號的燃油，這種要求會降低汽車在偏遠(yuǎn)地方的適應(yīng)性，影響到車輛的銷售。

采用可變壓縮比技術(shù)能夠：

1.通過提高發(fā)動機(jī)的熱效率來提高其動力性。

2.降低爆震產(chǎn)生的概率。

3.便于發(fā)動機(jī)小型化設(shè)計。

4.發(fā)動機(jī)燃燒充分，減少CO₂的排放。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的制造成本高、可靠性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的技術(shù)問題，提供了一種內(nèi)置擺動液壓馬達(dá)式變₁壓縮比活塞。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種內(nèi)置擺動液壓馬達(dá)式變壓縮比活塞，其特征在于，葉片馬達(dá)放置在活塞裙部的中心座內(nèi)，密封蓋板將中心座上端面蓋住，并通過螺栓固定；花鍵連接葉片馬達(dá)與螺旋轉(zhuǎn)輪，螺旋轉(zhuǎn)輪的底座處于活塞裙部卡環(huán)槽的下部，將卡環(huán)放置在活塞裙部的卡環(huán)槽內(nèi)，把螺旋轉(zhuǎn)輪限制在繞活塞軸線轉(zhuǎn)動的方向上；活塞主體套在活塞裙部上，活塞主體銷孔的軸線與活塞裙部銷孔的軸線平行，并使得活塞主體與螺旋轉(zhuǎn)輪進(jìn)行螺旋配合；將連桿放置在活塞裙部下部的空腔內(nèi)，并將活塞銷插入連桿小端、活塞主體和活塞裙部的銷孔中。

所述的活塞主體的銷孔加工成跑道形橢圓結(jié)構(gòu)。

所述的葉片馬達(dá)的上端面有一圈橫截面為矩形的密封槽，葉片馬達(dá)下端面的內(nèi)外油槽的外側(cè)以及凸臺處各有一圈橫截面為矩形的密封槽。

所述的活塞銷四個油槽的左右兩側(cè)各開有一圈密封槽。

所述的葉片馬達(dá)的密封槽與活塞銷的密封槽內(nèi)填充材料是聚四氟乙烯O形圈。

所述的葉片馬達(dá)的側(cè)面與活塞裙部中心座內(nèi)壁是間隙配合，葉片馬達(dá)的上下端面與中心座底面和密封蓋板也是間隙配合，葉片馬達(dá)可以在中心座的油腔內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明所述的一種內(nèi)置擺動液壓馬達(dá)式變壓縮比活塞利用擺動液壓馬達(dá)作為動力源,有轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)動角度小的特點，能保證裝置的動力輸出強勁。

2.本發(fā)明所述的一種內(nèi)置擺動液壓馬達(dá)式變壓縮比活塞油路鉆在活塞內(nèi)部、活塞銷、連桿、曲軸上避免了對其他地方的改動。

3.本發(fā)明所述的一種內(nèi)置擺動液壓馬達(dá)式變壓縮比活塞因保留原有的活塞與燃燒室、僅對活塞內(nèi)部進(jìn)行改動，經(jīng)濟(jì)性好。

4.本發(fā)明所述的一種內(nèi)置擺動液壓馬達(dá)式變壓縮比活塞通過螺旋轉(zhuǎn)輪使得活塞主體相對于活塞裙部相對運動，由于螺旋轉(zhuǎn)輪的自鎖作用，使得氣缸壓力無法傳達(dá)至葉片馬達(dá)上，從而保證了馬達(dá)葉片正常運轉(zhuǎn)，工作可靠。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

圖1是本發(fā)明所述的一種內(nèi)置擺動液壓馬達(dá)式變壓縮比活塞的主剖視圖。

圖2是本發(fā)明所述的一種內(nèi)置擺動液壓馬達(dá)式變壓縮比活塞的左視圖。

圖3是本發(fā)明活塞裙部的俯視圖。

圖4是本發(fā)明馬達(dá)葉片的主剖視圖。

圖5是本發(fā)明馬達(dá)葉片的主剖視圖的D-D投影視圖。

圖6是本發(fā)明馬達(dá)葉片的主剖視圖的E-E投影視圖。

圖7是本發(fā)明活塞銷的主視圖。

圖8是本發(fā)明活塞銷主視圖的C-C投影視圖。

圖9是本發(fā)明連桿的主視圖。

圖10是本發(fā)明連桿主視圖的A-A投影視圖。

圖11是本發(fā)明連桿主視圖的B-B投影視圖。

圖中：1.活塞主體，2.螺旋轉(zhuǎn)輪，3.密封蓋板，4.卡環(huán)，5.活塞裙部，6.花鍵，7.葉片馬達(dá)，8.連桿，9.活塞銷。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的描述：

如圖1所示，葉片馬達(dá)7放置在活塞裙部5的中心座上，葉片馬達(dá)7上的油槽與活塞裙部的中心座油槽口正對，并通過螺栓將密封蓋板3與活塞裙部5的中心座固定；葉片馬達(dá)7的端面與側(cè)面和中心座的內(nèi)壁、密封蓋板3下端面間隙配合，葉片馬達(dá)7可在中心座內(nèi)轉(zhuǎn)動；花鍵6上部連接螺旋轉(zhuǎn)輪2，下部連接葉片馬達(dá)7，螺旋轉(zhuǎn)輪2的底座處于活塞裙部5的卡環(huán)槽的下方，將卡環(huán)4放置在活塞裙部5的卡環(huán)槽內(nèi)，把螺旋轉(zhuǎn)輪2限制在繞活塞軸線轉(zhuǎn)動的方向上；活塞主體1與螺旋轉(zhuǎn)輪2通過螺紋連接方式，并使得活塞主體1銷孔與活塞裙部5銷孔軸線平行，將連桿8小端放置在活塞裙部5下方的內(nèi)腔中，通過活塞銷9將連桿8小端、活塞主體1銷孔、活塞裙部5銷孔連接在一起。

如圖1、圖2與圖3所示，原機(jī)活塞分為內(nèi)外兩個部分，外部為活塞主體1，內(nèi)部為活塞裙部5?；钊黧w1的內(nèi)壁上部是牙型為梯形的內(nèi)螺旋結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁下部打磨光滑內(nèi)壁，內(nèi)壁上下部間有分隔明顯的臺階，活塞主體1上的銷孔加工成跑道性橢圓結(jié)構(gòu)；活塞裙部5的上部中間凸起的是中心座，中心座外形為開口圓柱體，中心座內(nèi)壁均勻分布三個扇形葉片結(jié)構(gòu)的固定定子，中心座開口端面上均勻分布著一圈螺紋孔，中心座底面沿垂直于活塞軸線方向的左右兩側(cè)分別鉆有半圈油槽，從兩油槽的中間位置鉆入油道，從活塞裙部5銷孔上鉆出油道，中心座的外側(cè)是一圈薄壁狀的凸起結(jié)構(gòu)，薄壁的內(nèi)側(cè)是橫截面為矩形的卡環(huán)槽。

如圖1，螺旋轉(zhuǎn)輪2是圓筒形結(jié)構(gòu)，螺旋轉(zhuǎn)輪2的外側(cè)面是梯形螺紋，下部為圓形底座，螺旋轉(zhuǎn)輪2的中間是一塊支撐鋼板，支撐鋼板中心鉆有花鍵孔。

如圖4、圖5和圖6所示，葉片馬達(dá)7是圓柱體的側(cè)面均勻分布有三個扇形葉片的結(jié)構(gòu)，葉片馬達(dá)7上端面鉆有花鍵孔，并有一圈矩形截面的密封槽，下端面連接圓柱凸臺，凸臺的側(cè)面也有一圈矩形截面的密封槽，下端面鉆有內(nèi)外兩圈油槽，外圈油槽淺、內(nèi)圈油槽深，內(nèi)外油槽的頂部分別沿葉片軸線向外側(cè)鉆出三條油道，其中于內(nèi)圈油槽的三條油道垂直與葉片軸線鉆出葉片，外圈油槽的三條油道垂直與葉片軸線沿反方向鉆出葉片，在葉片馬達(dá)7的下端面內(nèi)外油槽開口的外側(cè)各自有一圈矩形截面的密封槽。

如圖1、圖7與圖8所示，對原機(jī)的活塞銷9進(jìn)行再加工，活塞銷9內(nèi)的油道布置是左右對稱結(jié)構(gòu)，活塞銷9在與活塞裙部5銷孔左側(cè)油道口的接觸位置有一圈矩形截面油槽，活塞銷9在與連桿8小端左側(cè)油道口的接觸位置有一圈矩形截面油槽，在這兩圈油槽底部沿垂直于活塞銷9軸線方向向內(nèi)各自鉆有四條短油道，并通過平行于活塞銷9軸線的四條長油道將這八條短油道連接起來。

如圖9、圖10與圖11所示，對原機(jī)的連桿8進(jìn)行再加工，在連桿8的桿身左右對角線處，以連桿8大端為入口，連桿8小端為出口，各鉆有一條油道。

對原機(jī)的曲軸進(jìn)行再加工，從曲軸的軸端鉆進(jìn)兩條油道，并沿曲軸軸頸鉆出油道，曲軸軸頸的油道口位置和連桿大端油道口的位置正對。

如圖1、圖2、圖3所示，當(dāng)發(fā)動機(jī)需要大壓縮比的時候，液壓油泵將液壓油通過曲軸導(dǎo)入連桿8的左側(cè)油道，依次經(jīng)過活塞銷9左側(cè)四條油道、活塞主體1左側(cè)油道進(jìn)入葉片馬達(dá)7的外側(cè)油槽中，隨后通過與外側(cè)油槽相連的三條油道進(jìn)入活塞裙部5中心座與葉片馬達(dá)7構(gòu)成的三個油腔中，隨著液壓油壓力的增大，油腔受壓推動葉片馬達(dá)7轉(zhuǎn)動，花鍵6將葉片馬達(dá)7的動力傳遞給螺旋轉(zhuǎn)輪2，使得螺旋轉(zhuǎn)輪2也隨之轉(zhuǎn)動，螺旋轉(zhuǎn)輪2外螺紋與活塞主體1的內(nèi)螺紋進(jìn)行螺旋配合，使得活塞主體1在活塞銷9的導(dǎo)向作用下相對于活塞裙部5分離，此時發(fā)動機(jī)的壓縮比增大。

如圖1、圖2與圖3所示，當(dāng)發(fā)動機(jī)需要低壓縮比的時候，同理液壓油被導(dǎo)入到連桿8的右側(cè)油道，依次經(jīng)過活塞銷9右側(cè)油道、活塞主體1右側(cè)油道進(jìn)入葉片馬達(dá)7的內(nèi)側(cè)油槽，隨后通過與內(nèi)側(cè)油道相連的三條油道進(jìn)入中心座與葉片馬達(dá)7構(gòu)成的三個對側(cè)油腔中，油腔壓力增大后，推動葉片馬達(dá)7反方向轉(zhuǎn)動，螺旋轉(zhuǎn)輪2也隨之轉(zhuǎn)動，螺旋轉(zhuǎn)輪2通過與活塞主體1的螺旋配合，使得活塞主體1在活塞銷9的導(dǎo)向作用下相對于活塞裙部5合攏，此時發(fā)動機(jī)的壓縮比降低。

如圖1、圖2與圖3所示，當(dāng)發(fā)動機(jī)完成對壓縮比的改變以后，液壓油泵停止工作，此時活塞裙部5的中心座與葉片馬達(dá)7構(gòu)成的油腔壓力維持恒定，劇烈燃燒產(chǎn)生的氣缸壓力作用在活塞主體1頂部，由于活塞主體1內(nèi)螺旋的自鎖性，使得燃燒壓力不會強行推動活塞主體1相對活塞裙部5運動，此時發(fā)動機(jī)的壓縮比保持恒定狀態(tài)。