本發(fā)明屬于動力機械工程領(lǐng)域。

技術(shù)背景

眾所周知，現(xiàn)有活塞往復(fù)式發(fā)動機經(jīng)過長足發(fā)展，熱效率有了很大提高，但同溫膨脹擬合度仍然很低，氣缸燃燒與工況適配度也仍然有待進(jìn)一步提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所提供的可變活塞技術(shù)包括有應(yīng)變活塞，調(diào)變活塞，雙變活塞。所述應(yīng)變活塞包括有滑塞殼，滑塞芯，滑塞帽，進(jìn)氣門機構(gòu)。進(jìn)氣門機構(gòu)使滑塞殼與滑塞芯兩者之間的密閉空間成為只進(jìn)不出的氣室。氣缸中的高壓氣體由滑塞殼上的進(jìn)氣門進(jìn)入氣室，使發(fā)動機工作期間的應(yīng)變活塞變成高壓燃?xì)鈴椈苫钊?，它能快速響?yīng)氣缸燃燒膨脹波，削平燃燒溫度峰值，顯著提高氣缸同溫膨脹擬合度?；究膳c活塞桿固接，或與連桿鉸接。所述應(yīng)變活塞可平抑爆燃，提高發(fā)動機功重比。

所述調(diào)變活塞包括有螺塞桶，螺塞芯，調(diào)節(jié)環(huán)；調(diào)節(jié)環(huán)包括有齒環(huán)，環(huán)座，壓銷，齒環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)動機電控系統(tǒng)中增加的的運算模塊，齒環(huán)驅(qū)動機構(gòu)。螺塞桶與螺塞芯構(gòu)成高阻尼螺旋副，螺塞桶裙部為齒裙，其裙齒齒廓面與調(diào)節(jié)環(huán)齒環(huán)上的壓銷構(gòu)成凸輪副；調(diào)節(jié)環(huán)環(huán)座固定在相應(yīng)氣缸下口，調(diào)節(jié)環(huán)齒環(huán)在驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動下在環(huán)座中轉(zhuǎn)動，齒環(huán)上的壓銷迫使下行穿過齒環(huán)的螺塞桶齒裙旋轉(zhuǎn)，而與活塞桿固接，或與連桿鉸接的螺塞芯不轉(zhuǎn)動，可使活塞高度在大范圍內(nèi)精細(xì)調(diào)節(jié)，以滿足不同空燃比混合氣對不同壓縮比的要求，進(jìn)一步提高氣缸燃燒與工況的適配度。所述調(diào)變活塞特別適應(yīng)于均質(zhì)壓燃汽油機。

所述雙變活塞包括有螺塞筒，滑塞芯，進(jìn)氣門機構(gòu)，氣室隔，螺塞芯，調(diào)節(jié)環(huán)；調(diào)節(jié)環(huán)包括有齒環(huán)，環(huán)座，壓銷，齒環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)動機電控系統(tǒng)中增加的的運算模塊，齒環(huán)驅(qū)動機構(gòu)。所述雙變活塞綜合了前述應(yīng)變活塞和調(diào)變活塞的構(gòu)造和性能：所述螺塞筒與滑塞芯構(gòu)成移動副，并與氣室隔一道圍成只進(jìn)不出的氣室，使雙變活塞具有應(yīng)變活塞功能；所述螺塞筒與螺塞芯構(gòu)成高阻尼螺旋副，螺塞筒裙齒齒廓面與調(diào)節(jié)環(huán)齒環(huán)上的壓銷構(gòu)成凸輪副，使雙變活塞具有調(diào)變活塞功能。所述雙變活塞可以使發(fā)動機按希望途徑清潔燃燒，成為低散熱發(fā)動機。

附圖說明

圖1為應(yīng)變活塞示意圖。

圖中：101-進(jìn)氣門，102-滑塞殼，103-滑塞芯，104-彈簧，105-滑塞帽。

圖2為調(diào)變活塞示意圖。

圖中；201-螺塞桶，202-螺塞芯，203-壓銷，204-齒環(huán)，205-環(huán)座，206-蝸桿。

圖3為雙變活塞示意圖。

圖中；301-進(jìn)氣門，302-螺塞筒，303-滑塞芯，304-氣室隔，305-螺塞芯，306-壓銷，307-齒環(huán)，308-齒條，309-油缸，310-環(huán)座。

具體實施方式

1.應(yīng)變活塞與連桿鉸接：參考圖1所示，連桿小頭先套入滑塞帽105，再和與滑塞芯103同體的連桿座鉸連，然后置入進(jìn)氣門101，彈簧104，再將滑塞殼102與滑塞帽105固接完成應(yīng)變活塞與連桿的組裝。冷機啟動時，發(fā)動機按設(shè)定值先進(jìn)行幾次無油循環(huán)，將氣缸中的空氣壓入應(yīng)變活塞氣室，使氣室壓力滿足氣缸著火要求，然后發(fā)動機再按設(shè)定值給油燃燒，繼續(xù)對應(yīng)變活塞氣室增壓，使其壓力滿足發(fā)動機工況要求，發(fā)動機進(jìn)入工作狀況。

2.調(diào)變活塞與活塞桿固接：參考圖2所示，用螺栓將活塞桿與螺塞芯202固接，然后將組件放進(jìn)已安裝好調(diào)節(jié)環(huán)的氣缸，再將螺塞芯202旋入螺塞桶201到設(shè)定高度。調(diào)節(jié)環(huán)齒環(huán)204內(nèi)徑與氣缸內(nèi)徑和螺塞桶201齒裙外徑相同，壓銷203高度與齒裙裙齒廓厚度相同。齒環(huán)204驅(qū)動機構(gòu)控制螺塞桶201高度變化。發(fā)動機電控單元根據(jù)各參數(shù)要求控制齒環(huán)204驅(qū)動機構(gòu)，從而調(diào)節(jié)發(fā)動機壓縮比。

3.雙變活塞與活塞桿固接：參考圖3所示，與上述調(diào)變活塞方式不同之處只是先將螺塞桶302，進(jìn)氣門301，氣室隔304組裝成螺塞桶組件。發(fā)動機冷啟動的過程與上述應(yīng)變活塞過程相同，調(diào)節(jié)壓縮比的過程與上述調(diào)變活塞過程相同。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供的應(yīng)變活塞，它包括有滑塞殼，滑塞芯，進(jìn)氣門機構(gòu)，滑塞帽?；九c滑塞帽圍成的氣室，在發(fā)動機工作時里面充滿高溫高壓氣體，使應(yīng)變活塞成為燃?xì)鈴椈苫钊?。本發(fā)明提供的調(diào)變活塞，它包括有螺塞桶，螺塞芯，調(diào)節(jié)環(huán)。調(diào)節(jié)環(huán)可使螺塞桶下行出氣缸口時繞螺塞芯旋轉(zhuǎn)，改變活塞長度，調(diào)節(jié)壓縮比。本發(fā)明提供的雙變活塞綜合了應(yīng)變活塞與調(diào)變活塞的構(gòu)造和功能，它可以使發(fā)動機按希望途徑清潔燃燒，成為低散熱發(fā)動機。

技術(shù)研發(fā)人員：司長松
受保護(hù)的技術(shù)使用者：司長松
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.07
技術(shù)公布日：2017.10.20