可变长度连杆机构及发动机制造技术

本发明专利技术公开了一种可变长度连杆机构及发动机，属于发动机技术领域。该可变长度连杆机构包括连杆小端和连杆大端，连杆小端自由端开设开孔，连杆大端自由端插入开孔并能够在开孔内滑动；连杆大端自由端的端部将开孔分隔为第一空腔和第二空腔；第一空腔内设置小端弹性件，连杆大端内开设有第一油道，第一油道靠近连杆小端的一端设置有挡油件，第一油道与第二空腔之间贯设第二油道，在第一油道内油压的作用下，挡油件能够在关闭和打开第二油道的状态间切换；第二空腔下端开设有直径小于第二油道直径的出油孔。根据负荷油压大小通过弹性件实现连杆长度变化，从而改变压缩比大小。

Variable Length Linkage and Engine

The invention discloses a variable length connecting rod mechanism and an engine, which belongs to the technical field of engines. The variable length connecting rod mechanism includes small end and large end of the connecting rod, opening at the free end of the small end of the connecting rod, inserting the opening at the free end of the large end of the connecting rod and sliding in the opening; separating the opening at the end of the free end of the large end of the connecting rod into the first cavity and the second cavity; setting small end elastic parts in the first cavity, opening the first oil passage at the large end of the connecting rod, and the first oil passage near the small end of the connecting rod. One end is equipped with an oil blocking device, and the second oil channel is inserted between the first oil channel and the second cavity. Under the action of oil pressure in the first oil channel, the oil blocking device can switch between the state of closing and opening the second oil channel. The lower end of the second cavity is provided with an oil outlet with a diameter smaller than the diameter of the second oil channel. According to the load oil pressure, the length of connecting rod can be changed by elastic parts, thus the compression ratio can be changed.

【技术实现步骤摘要】
可变长度连杆机构及发动机
本专利技术涉及发动机
，尤其涉及一种可变长度连杆机构及发动机。
技术介绍
随着各项法规的日益严苛，对于发动机经济性与排放性要求越来越高，为达到此要求，发动机压缩比也越来越高，高压缩比意味着提高爆压，全负荷高爆压工况下发动机容易产生爆震，振动、噪声也会加剧，从而引起动力性下降。因此压缩比不能太高，然而在怠速等小负荷工况下采用低压缩比容易燃烧不完全，排放性较差，油耗升高，热效率也较低。目前发动机压缩比不能根据工况随意调节，只能是一个固定值，所以存在上述问题。现阶段，大多数连杆为整体式结构，连杆杆身只有一种长度，长度不可调节，压缩比不能改变，在全负荷高爆压工况下采用高压缩比会造成发动机振动、噪声加剧，从而引起动力性下降，在怠速等小负荷工况下采用低压缩比容易燃烧不完全，排放性较差，热效率也较低。还有少部分发动机采用阿特金森循环技术，设计复杂的连杆小头或大头结构，来实现行程的改变，进而改变压缩比，这种结构复杂，占用空间较大，整机布置困难，成本较高。因此，亟需提供一种可变长度连杆机构，以解决现有可变压缩比连杆存在的结构复杂、占用空间大、整机布置困难且成本高的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可变长度连杆机构及发动机，以在不增加额外的复杂结构的情况下，即可实现连杆长度调节，进而改变压缩比，节省空间，整机布置简单，制造容易，成本低廉。为实现上述目的，提供以下技术方案：本专利技术提供了一种可变长度连杆机构，所述连杆小端自由端开设开孔，所述连杆大端自由端插入所述开孔并能够在所述开孔内滑动；所述连杆大端自由端的端部将所述开孔分隔为第一空腔和第二空腔；所述第一空腔内设置小端弹性件，所述连杆大端内开设有第一油道，所述第一油道靠近所述连杆小端的一端设置有挡油件，所述第一油道与所述第二空腔之间贯设第二油道，在所述第一油道内油压的作用下，所述挡油件能够在关闭和打开所述第二油道的状态间切换；所述第二空腔下端开设有直径小于所述第二油道直径的出油孔。进一步地，所述挡油件设置为限压球阀，所述限压球阀包括阀芯和大端弹性件，所述大端弹性件设置于所述阀芯与所述第一油道的端部之间。进一步地，所述连杆大端于所述挡油件的下方设置有支撑所述挡油件的圆柱销。进一步地，所述连杆大端的端部设置有隔板，所述隔板将所述开孔分为所述第一空腔和所述第二空腔。进一步地，所述隔板的外周套设有第一密封环，所述第一密封环与所述开孔的内壁密封接触；所述连杆小端的底部设置有环状的压板，所述压板内周套设第二密封环，所述第二密封环与所述连杆大端的外壁密封接触。进一步地，所述压板于所述第二空腔的底部开设有所述出油孔。进一步地，所述开孔的内端设置小端弹性件上座，所述连杆大端的端部设置小端弹性件下座，所述小端弹性件的两端分别连接在所述小端弹性件上座和所述小端弹性件下座上。进一步地，所述第一油道的端部设置有大端弹性件上座，所述大端弹性件的一端连接在所述大端弹性件上座上。进一步地，所述小端弹性件和所述大端弹性件均为弹簧；所述阀芯为球体。本专利技术还提供了一种发动机，包括如上述任一项技术方案所述的可变长度连杆机构。与现有技术相比，本专利技术提供的可变长度连杆机构，当在大负荷时，机油压力较高，达到挡油件开启压力，挡油件上升，机油进入第二油道，进而填满第二空腔，虽然第二空腔下端设置出油孔，但第二油道的直径比出油孔的直径大很多，所以即使第二空腔一边进油，一边出油，但最终也会很快被填满，由于机油具有不可压缩特性，此时认为第二空腔为刚性的，连杆大端与连杆小端之间只能进行压缩而不能伸长，大负荷时爆压较大，做功冲程第一空腔中的小端弹性件被压缩，第二空腔填满机油，认为是刚性不可压缩的，此时连杆缩短且不能伸长，压缩比变小。在其他排气、进气、压缩冲程连杆均处于压缩状态，不能伸长。当在怠速等小负荷时，机油压力较低，达不到挡油件开启压力，第二空腔中的机油会从出油孔流出，第二空腔可以被压缩，第一空腔中的小端弹性件会在往复惯性力作用下复位，连杆大端与连杆小端之间相对伸长，此时爆压较低，第一空腔中小端弹性件压缩量远远小于大负荷时压缩量，且在其他排气、进气、压缩冲程，第二空腔被压缩，连杆被拉长，压缩比减小。本专利技术的连杆大端、连杆小端均与普通连杆一样，只是改变连杆杆身结构，连杆长短的调节完全由主油道机油压力是否达到挡油件开启压力决定，不需要额外设置复杂的电控系统与油路控制系统，即可实现连杆长度调节，进而改变压缩比，节省空间，整机布置简单，成本较低。附图说明图1为本专利技术实施例中的可变长度连杆机构的主视图；图2为本专利技术实施例中的可变长度连杆机构的侧视图；图3为图2沿A-A向的剖视图；图4为图3中B部的放大图；图5为图3中沿C-C向的剖视图。附图标记：1-连杆小端；101-第一连接孔；2-小端弹性件上座；3-小端弹性件；4-第一空腔；5-小端弹性件下座；6-第二空腔；7-第一油道；8-第一螺栓；9-压板；10-出油孔；11-连杆大端；1101-第二连接孔；1102-隔板；12-第二螺栓；13-第二油道；14-圆柱销；15-阀芯；16-大端弹性件；17-大端弹性件上座。具体实施方式为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例提供了一种发动机，包括活塞、曲轴及可变长度连杆机构，其中可变长度连杆机构的一端与曲轴连接，另一端与活塞连接，发动机工作时，曲轴内的机油自其油腔向可变长度连杆机构进油。上述可变长度连杆机构通过改变活塞在上止点的位置，从而改变燃烧室容积，实现压缩比可调节。所谓压缩比即：发动机气缸总容积(活塞处于下止点时，活塞顶部以上气缸容积)比上气缸燃烧室容积(活塞处于上止点时，活塞顶部以上容积)。如图1-图4所示，上述可变长度连杆机构，包括连杆小端1和连杆大端11，连杆小端1自由端开设开孔，连杆大端11自由端插入开孔并能够在开孔内滑动；连杆大端11自由端的端部将开孔分隔为第一空腔4和第二空腔6(即连杆大端11自由端的端部与开孔的内端形成第一空腔4，连杆大端11自由端的端部与连杆小端1的端部形成密闭的第二空腔6)；第一空腔4内设置小端弹性件3，连杆大端11内开设有第一油道7，第一油道7靠近连杆小端1的一端设置有挡油件。可选地，本实施例中，上述挡油件设置为限压阀，限压阀又包括阀芯15和大端弹性件16,大端弹性件16设置于阀芯15与第一油道7的端部之间，其中，阀芯15为球体。第一油道7与第二空腔6之间贯设第二油道13，在第一油道7内油压的作用下，限压阀能够在关闭和打开第二油道13的状态间切换；第二空腔6下端开设有直径小于第二油道13直径的出油孔10，以将第二空腔6内的油排出。当在大负荷时，机油压力较高，达到限压阀开启压力，限压阀压缩大端弹性件16，机油进入第二油道13，进而填满第二空腔6，虽然第二空腔6下端设置出油孔10，但第二油道13的直径比出油孔10的直径大很多，所以即使第二空腔6一边进油，一边出油，但最终也会很快被填满，由于机油具有不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变长度连杆机构，包括连杆小端(1)和连杆大端(11)，其特征在于，所述连杆小端(1)自由端开设开孔，所述连杆大端(11)自由端插入所述开孔并能够在所述开孔内滑动；所述连杆大端(11)自由端的端部将所述开孔分隔为第一空腔(4)和第二空腔(6)；所述第一空腔(4)内设置小端弹性件(3)，所述连杆大端(11)内开设有第一油道(7)，所述第一油道(7)靠近所述连杆小端(1)的一端设置有挡油件，所述第一油道(7)与所述第二空腔(6)之间贯设第二油道(13)，在所述第一油道(7)内油压的作用下，所述挡油件能够在关闭和打开所述第二油道(13)的状态间切换；所述第二空腔(6)下端开设有直径小于所述第二油道(13)直径的出油孔(10)。

【技术特征摘要】
1.一种可变长度连杆机构，包括连杆小端(1)和连杆大端(11)，其特征在于，所述连杆小端(1)自由端开设开孔，所述连杆大端(11)自由端插入所述开孔并能够在所述开孔内滑动；所述连杆大端(11)自由端的端部将所述开孔分隔为第一空腔(4)和第二空腔(6)；所述第一空腔(4)内设置小端弹性件(3)，所述连杆大端(11)内开设有第一油道(7)，所述第一油道(7)靠近所述连杆小端(1)的一端设置有挡油件，所述第一油道(7)与所述第二空腔(6)之间贯设第二油道(13)，在所述第一油道(7)内油压的作用下，所述挡油件能够在关闭和打开所述第二油道(13)的状态间切换；所述第二空腔(6)下端开设有直径小于所述第二油道(13)直径的出油孔(10)。2.根据权利要求1所述的可变长度连杆机构，其特征在于，所述挡油件设置为限压阀，所述限压阀包括阀芯(15)和大端弹性件(16)，所述大端弹性件(16)设置于所述阀芯(15)与所述第一油道(7)的端部之间。3.根据权利要求1所述的可变长度连杆机构，其特征在于，所述连杆大端(11)于所述挡油件的下方设置有支撑所述挡油件的圆柱销(14)。4.根据权利要求1所述的可变长度连杆机构，其特征在于，所述连杆大端(11)的端部设置有隔板(1102)，所述隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐建明，王雪，崔凯，付伟，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37