一種棘輪驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用發(fā)動機(jī)組件，更具體的說是一種棘輪驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件。
【背景技術(shù)】
[0002]可變壓縮比技術(shù)顧名思義就是實時的通過發(fā)動機(jī)反饋的負(fù)荷信息來改變發(fā)動機(jī)的壓縮比，這一技術(shù)結(jié)合渦輪增壓技術(shù)能夠極大的改善發(fā)動機(jī)的熱效率和燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0003]渦輪增壓發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速下渦輪無法提供正壓，導(dǎo)致汽油無法完全燃燒，如果加入可變壓縮比，那么可以在渦輪無法提供正壓時，發(fā)動機(jī)采用高壓縮比工作，這樣可以提升經(jīng)濟(jì)性和動力性。當(dāng)渦輪提供正壓，發(fā)動機(jī)需要爆發(fā)更多能量時，自動切換至低壓縮比，那么整個輸出曲線就得到了控制?？勺儔嚎s比技術(shù)實現(xiàn)后，便可在低負(fù)荷區(qū)和高負(fù)荷區(qū)改變壓縮比，大幅擴(kuò)大能夠以高熱效率行駛的區(qū)域。可變壓縮比可以顯著提升發(fā)動機(jī)熱效率，改善燃油經(jīng)濟(jì)性，同時它可以適用于多元燃料驅(qū)動，大大提升對油品的寬容度，同時有助于降低排放，減少爆震，提升發(fā)動機(jī)穩(wěn)定性。最重要的是，它可以在保證動力的前提下，讓發(fā)動機(jī)排量進(jìn)一步減少，讓結(jié)構(gòu)變得更小、重量更輕，更利于汽車突破現(xiàn)如今的發(fā)動機(jī)體積限制。
[0004]但是要控制壓縮比就需要更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，這在一定程度上反而會增加發(fā)動機(jī)體積，同時加工難度變大。除此之外，磨損、控制精度、密封性等問題都是非常棘手的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]對于目前存在的現(xiàn)有技術(shù)上的問題，本發(fā)明提出了一種棘輪驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件，成本低、響應(yīng)迅速、可行性強(qiáng)、對氣缸整體改動很小，更具體的說，本發(fā)明將活塞分為活塞上體與活塞下體，通過連桿的往復(fù)運(yùn)動使得活塞銷上的棘輪轉(zhuǎn)動來帶動活塞銷上的主動錐齒輪的轉(zhuǎn)動，最后通過從動錐齒輪上部螺旋結(jié)構(gòu)使得活塞上體與活塞下體相互分離或合攏。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種棘輪驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件，包括活塞上體、活塞下體、連桿上頭、連桿下頭、活塞銷、止回棘爪、推桿、主動錐齒輪、從動錐齒輪等，其特征在于:
[0008]活塞上體與活塞下體通過四個均勻分布拉伸彈簧連接，活塞下體均勻分布的四個導(dǎo)向板插入活塞上體對應(yīng)的導(dǎo)向孔中，活塞銷從左側(cè)插入活塞下體銷孔內(nèi)，活塞銷與銷孔為間隙配合，用平鍵將主動錐齒輪固定在活塞銷上，主動錐齒輪處于銷孔右側(cè)拱形孔內(nèi)，緊貼主動錐齒輪處安放一個內(nèi)套，內(nèi)套與活塞銷間隙配合，與銷孔過盈配合，支撐型錐齒輪處于銷孔左側(cè)拱形孔內(nèi)，其側(cè)面與銷孔過盈配合，活塞銷與圓柱銷之間有一段間隙，并在活塞銷右側(cè)、圓柱銷左側(cè)、各自安放一個銷孔卡環(huán)；
[0009]從動錐齒輪與主動錐齒輪、支撐型錐齒輪相嚙合，從動錐齒輪上部的外螺紋與活塞上體內(nèi)壁的內(nèi)螺紋相配合；
[0010]連桿下頭與連桿上頭包裹活塞銷的棘輪結(jié)構(gòu)并用螺栓連接，連桿下頭的內(nèi)部分布對應(yīng)的兩個圓形孔，圓形孔內(nèi)各放置一個推桿，在推桿的上端是回位彈簧，并用卡環(huán)將其限位在圓形孔內(nèi)，推桿的中心孔內(nèi)放置緩沖彈簧，并將止回棘爪固定在緩沖彈簧內(nèi)。
[0011]所述的活塞銷是階梯軸結(jié)構(gòu)，軸大段是圓形支撐板結(jié)構(gòu)，軸中段是左、右兩側(cè)方向相反的棘輪結(jié)構(gòu)，棘輪的外齒是直角邊與圓心相交的三角齒，軸小段的側(cè)面開有鍵槽，鍵槽開至中段與小段交面處。
[0012]所述的止回棘爪下部是圓柱形短桿，桿的上部是圓柱形凸臺，凸臺的上端為兩個三角偏心斜齒。
[0013]所述的從動錐齒輪的上部是四圈橫截面為三角形的外螺紋。
[0014]連桿分為連桿上頭與連桿下頭，連桿上頭內(nèi)壁是半圈矩形內(nèi)凹槽，連桿下頭小端內(nèi)壁開出寬度與矩形內(nèi)凹槽相等的矩形腔，腔底鉆出左、右各對應(yīng)的圓形孔，孔上端開有卡環(huán)槽，推桿位于圓孔內(nèi)，推桿與圓孔所構(gòu)成的空腔作為油腔，兩油腔底部的內(nèi)側(cè)開各開一段連桿油路，左、右連桿油路開透至連桿下頭大端內(nèi)壁處，并各自繞內(nèi)壁半圈，從并穿透連桿下頭大端外壁。
[0015]所述的活塞銷上的棘輪結(jié)構(gòu)與連桿下頭圓形孔內(nèi)的止回棘爪相配合。
[0016]所述的活塞銷上的主動錐齒輪與從動錐齒輪相嚙合。
[0017]通過緩沖彈簧作用在止回棘爪上，使得止回棘爪與活塞銷上的棘輪結(jié)構(gòu)一直處于接觸狀態(tài)。
[0018]所述的支撐型錐齒輪的內(nèi)壁與圓柱銷側(cè)面為間隙配合，通過支撐型錐齒輪的支撐作用，能使從動錐齒輪保持受力平衡。
[0019]所述的活塞下體銷孔左右側(cè)各有一段凹槽，凹槽與內(nèi)腔之間各鉆有一個拱形孔，孔底面開至活塞下體下底面處，活塞下體分?jǐn)嗝嬷行你@有一個圓孔，圓孔與拱形孔相交面為矩形。
[0020]與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0021](I)本發(fā)明所述的一種棘輪驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件僅對活塞與連桿做了一定的結(jié)構(gòu)上的改變而并未改變氣缸體整體結(jié)構(gòu)，所以制造成本大大降低。
[0022](2)本發(fā)明所述的一種棘輪驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件利用連桿下頭的往復(fù)運(yùn)動作為動力源，在止回棘爪與活塞銷上的棘輪機(jī)構(gòu)的配合下，使得棘輪間歇性單向轉(zhuǎn)動，帶動主動錐齒輪轉(zhuǎn)動，所以工作可靠。
[0023](3)本發(fā)明所述的一種棘輪驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件利用液壓機(jī)構(gòu)推動止回棘爪運(yùn)動的方式來使棘輪運(yùn)動，所以響應(yīng)迅速。
[0024](4)本發(fā)明所述的一種棘輪驅(qū)動式可變壓縮比活塞連桿組件通過活塞銷上主動錐齒輪與從動錐齒輪的嚙合，并由從動錐齒輪上部的外螺紋結(jié)構(gòu)與活塞上體內(nèi)壁的內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)作用下，使得活塞上體與活塞下體分離或合攏，達(dá)到了壓縮比無極可變的效果。
[0025]通過棘輪與棘爪配合運(yùn)動實現(xiàn)的壓縮比發(fā)動機(jī)能夠提升發(fā)動機(jī)的熱效率，提高增壓發(fā)動機(jī)的功作效率以及動力輸出的平順性，使得發(fā)動機(jī)的體積更小，重量更輕，能適應(yīng)各種不同標(biāo)號的燃油，對碳煙顆粒物排放更低，對環(huán)境起到很好的保護(hù)作用。
【附圖說明】
[0026]圖1是活塞連桿組件的主剖視圖。
[0027]圖2是活塞連桿組件主剖視圖的B-B投影視圖。
[0028]圖3是活塞內(nèi)部機(jī)構(gòu)的斜視圖。
[0029]圖4是活塞銷零件的主視圖。
[0030]圖5是活塞銷零件的左視圖。
[0031 ]圖6是活塞銷零件主視圖的A-A區(qū)域視圖。
[0032]圖7是活塞銷零件主視圖的B-B區(qū)域視圖。
[0033]圖8是活塞下體零件的主剖視圖。
[0034]圖9是活塞下體零件主剖視圖的A-A投影視圖。
[0035]圖10是活塞下體零件主剖視圖的C-C投影視圖。
[0036]圖11是棘爪零件的主視圖。
[0037]圖12是棘爪零件的左視圖。
[0038]圖13是圖1中棘輪與棘爪配合下活塞銷的單向運(yùn)動示意圖。
[0039]圖14是活塞上體零件的分?jǐn)嗝媸疽鈭D。
[0040]附圖標(biāo)記說明:
[0041 ]1-活塞上體，2-活塞下體，3-活塞銷，連桿(4-連桿上頭，5-連桿下頭)，6_油腔，7_連桿油路，8-止回棘爪，9-卡環(huán)，10-回位彈簧，11-緩沖彈簧，12-拉伸彈簧，13-推桿，14-從動錐齒輪，15-支撐型錐齒輪，16-銷孔卡環(huán)，17-圓柱銷，18-內(nèi)套，19-平鍵，20-主動錐齒輪。
【具體實施方式】
[0042]下面根據(jù)【附圖說明】對本發(fā)明做詳細(xì)介紹，本發(fā)明所述為眾多實施方式中的一種優(yōu)選實施方式。
[0043]參閱圖14，將傳統(tǒng)的活塞分成活塞上體I與活塞下體2兩部分，活塞上體I分?jǐn)嗝嫣幘鶆蚍植妓膫€的扇形導(dǎo)向孔，兩導(dǎo)向孔中間各鉆有一個圓形孔，孔內(nèi)有橫截面為圓形的短棒結(jié)構(gòu)起連接作用，活塞上體I分?jǐn)嗝娴闹虚g是一個圓孔，圓孔的內(nèi)壁是橫截面為三角形的四圈內(nèi)螺紋。
[0044]參閱圖8、圖9、圖10，活塞下體2分?jǐn)嗝嫱鈧?cè)開有四個均勾分布的扇形導(dǎo)向板與活塞上體I的導(dǎo)向孔對應(yīng)，兩導(dǎo)向板之間各開有一個拱形孔，孔底面開至活塞下體2側(cè)面壁處，孔內(nèi)鑄有橫截面為圓形的短棒結(jié)構(gòu)與活塞上體I的圓形孔對應(yīng)，活塞下體2銷孔的左、右兩側(cè)鉆有兩個內(nèi)凹槽用于安放銷孔卡環(huán)16，在凹槽與內(nèi)腔之間各有一個拱形孔，孔底面開至活塞下體2下底面，活塞下體2分?jǐn)嗝娴闹行氖且粋€圓形孔，孔開至恰好與銷孔處的拱形孔的相交面為矩形。
[0045]參閱圖2，從動錐齒輪14的上部是四圈橫截面為三角形的外螺紋結(jié)構(gòu)。
[0046]參閱圖4、圖5、圖6、圖7，活塞銷3是階梯軸的結(jié)構(gòu)，軸大段為圓形支撐板結(jié)構(gòu)，軸中段為左、右兩邊方向相反棘輪形狀，棘輪的外齒是直角邊與圓心相交的三角齒，活塞銷3軸小段的側(cè)面有鍵槽，鍵槽開至軸小段與軸中段的交面處。
[0047]參閱圖1、圖2，連桿分為連桿上頭4與連桿下頭5兩部分，連桿上頭4小端內(nèi)壁開出矩形內(nèi)凹槽，連桿下頭5小端內(nèi)壁鉆出矩形腔，內(nèi)凹槽與矩形腔的寬度相同，矩形腔底分布左、右對稱的圓形孔作為油腔6，兩油腔6底面的內(nèi)側(cè)開各鉆有一段連桿