气缸盖、可变压缩比发动机和汽车制造技术

一种气缸盖、可变压缩比发动机和汽车，其中气缸盖包括盖体；位于盖体中且用于连通气缸燃烧室的通孔；位于通孔内且可在通孔内往复移动的活塞，活塞沿轴向方向包括密封部、齿轮部和螺纹部，密封部位于活塞靠近气缸燃烧室的端部且密封通孔，齿轮部外圆周面具有周向间隔分布的若干条形齿，螺纹部外表面具有外螺纹；与活塞垂直的蜗杆，蜗杆位于盖体中且至少一端位于盖体外，蜗杆的螺旋齿与齿轮部的条形齿啮合；与活塞的螺纹部周向相对的通孔内壁设置有内螺纹，内螺纹和外螺纹能够旋拧配合。本技术方案的可变压缩比发动机的结构简单、操作方便，并通过调节压缩比来避免发动机高负荷时产生爆震，并在低负荷时提高燃油效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车制造领域，特别涉及一种气缸盖、可变压缩比发动机和汽车。 气缸盖、可变压缩比发动机和汽车
技术介绍
在现有汽车用发动机中，压缩比是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了 气缸中气体的压缩程度，它是气缸中气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比，即气缸 总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。增加压缩比，可以提高气缸压力和燃烧效率，但是容 易引起发动机的爆震，爆震是指气缸内的压力超过了临界值，汽油因为压缩而在点火之前 被点燃，这会对发动机带来很大的伤害。所以，在发动机处于低负荷时，希望通过增加压缩 比来提高燃烧效率，而高负荷时，希望降低压缩比来防止爆震和改善燃烧效率。 现代发动机中，气缸总容积是基本恒定的，且在发动机工作过程中是无法改变的。 因此，当前的可变压缩比技术，通常是通过改变气缸燃烧室容积和改变气缸中活塞上止点 位置来实现，例如改变活塞上止点位置可以改变气缸燃烧室容积，进而改变压缩比。现有改 变活塞上止点位置往往需要将连杆和曲轴的曲拐改变为4连杆机构，同时增加控制机构， 标致MCE-5发动机就是采用该现有技术。另外，萨博SVC可变压缩比技术是通过改变气缸 盖和缸体的相对位置来实现活塞上止点位置的。但是，现有可变压缩比机构结构复杂、操作 困难。
技术实现思路
本技术解决的问题是，现有可变压缩比机构结构复杂、操作困难。 为解决上述问题，本技术提供一种气缸盖，该气缸盖包括： 盖体； 位于所述盖体中且用于连通气缸燃烧室的通孔； 位于所述通孔内且可在通孔内往复移动的活塞，所述活塞沿轴向方向包括密封 部、齿轮部和螺纹部，所述密封部位于活塞靠近气缸燃烧室的端部且密封通孔，所述齿轮部 外圆周面具有周向间隔分布的若干条形齿，所述螺纹部外表面具有外螺纹； 与所述活塞垂直的蜗杆，所述蜗杆位于所述盖体中且至少一端位于盖体外，所述 蜗杆的螺旋齿与齿轮部的条形齿啮合； 与所述活塞的螺纹部周向相对的通孔内壁设置有内螺纹，所述内螺纹和外螺纹能 够旋抒配合。 可选地，在所述蜗杆位于盖体外的一端连接有控制电机，所述控制电机控制蜗杆 绕中轴线转动以带动活塞周向转动。 可选地，所述齿轮部位于密封部和螺纹部之间，或者，所述螺纹部位于齿轮部和密 封部之间。 可选地，在所述密封部和通孔的相向周面之间设置有油封。 可选地，还包括套装在所述密封部上的活塞环，所述活塞环与油封轴向相互隔开。 可选地，所述活塞环与活塞外表面连接，或者所述活塞环与通孔内壁连接。 可选地，在所述密封部外表面套设有防摩擦环，所述防摩擦环与活塞环和油封轴 向相互隔开。 可选地，所述发动机的气缸具有多个，对应每个气缸设置有一个活塞，所述蜗杆可 带动所有活塞同步移动。 可选地，所述控制电机为步进电机，所述蜗杆与步进电机的转子连接。 可选地，所述条形齿延伸方向与活塞中轴线平行，或者所述条形齿相对活塞中轴 线倾斜。 本技术还提供一种可变压缩比发动机，该可变压缩比发动机包括上述任一所 述的气缸盖，所述气缸盖与气缸体开口连接。 可选地，还包括火花塞和点火线圈，所述火花塞顶板与点火线圈电连接； 所述活塞中形成有活塞腔，所述活塞腔轴向贯通活塞，所述火花塞位于所述活塞 腔中且其放电一端指向气缸燃烧室，并与所述活塞腔内壁连接。 可选地，所述火花塞与活塞腔内壁之间为螺纹连接。 可选地，所述点火线圈与火花塞顶板电连接的一端具有绝缘管，所述绝缘管伸入 至活塞腔中并包围部分高度的火花塞； 在所述火花塞顶板与绝缘管顶端之间设置有弹簧，所述弹簧轴向一端与点火线圈 电连接，另一端连接有碳晶，所述碳晶与火花塞顶板接触。 本技术还提供一种汽车，该汽车包括上述任一所述的可变压缩比发动机。 与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下优点： 蜗杆与活塞之间为蜗杆传动，在蜗杆旋转时，活塞相对通孔可沿轴向移动以调整 气缸燃烧室的容积，实现调节压缩比和气缸压力的目的。本技术方案的可变压缩比发动机 的结构简单、操作方便，并通过调节压缩比来避免发动机高负荷时产生爆震，并在低负荷时 提高燃油效率。 【附图说明】 图1是本技术具体实施例的气缸盖的剖面结构示意图； 图2是本技术具体实施例的活塞和蜗杆的立体结构图； 图3是本技术具体实施例的气缸盖的立体剖视图； 图4是本技术具体实施例的活塞的立体剖视图。 【具体实施方式】 为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本 技术的具体实施例做详细的说明。 发动机是一整套动力输出设备，现有发动机包括气缸，气缸包括气缸盖和气缸体， 气缸体靠近气缸盖的部分为气缸燃烧室。发动机工作主要包括四冲程，在点火冲程中，气缸 中的活塞向气缸盖运动至活塞上止点，并将空气和燃油的混合气体挤压在气缸燃烧室，同 时火花塞放电将燃油点燃。 在本实施例中，在现有气缸盖基础上进行了改进，在改进的气缸盖基础上形成了 可变压缩比发动机，该可变压缩比发动机具有调节压缩比和气缸压力的功能。 参照图1、图2,气缸盖包括： 盖体 1 ; 位于盖体1中且用于连通气缸燃烧室10的通孔2 ; 位于通孔2中且可在通孔2内往复移动的活塞3,活塞3呈圆柱形，活塞3沿轴向 分为密封部31、螺纹部32和齿轮部33,其中齿轮部33和密封部31之间为螺纹部32,密封 部31位于活塞3靠近气缸燃烧室10的端部且密封通孔2,齿轮部33外圆周面具有周向间 隔分布的若干条形齿330,螺纹部32外表面具有外螺纹320 ; 与活塞3垂直的蜗杆4,蜗杆4位于盖体1中且至少一端位于盖体1外，蜗杆4的 螺旋齿41与齿轮部33径向相对并可与条形齿330啮合形成蜗杆传动； 与活塞3的螺纹部32周向相对的通孔2内壁设置有内螺纹21，内螺纹21能够和 螺纹部32的外螺纹320旋拧配合。当活塞3周向转动时，通孔内螺纹21和活塞外螺纹320 相互配合以使活塞3沿轴向移动。 相应地，在蜗杆4位于盖体1外的一端连接有控制电机5,控制电机5控制蜗杆4 绕中轴线转动以带动活塞3周向转动。由于活塞3的螺纹部32与周向相向的通孔内部之 间为螺纹配合，活塞3周向转动时还沿轴向移动。 需要说明的是，参照图2,通常一个发动机具有多个气缸，那么对应每个气缸设置 一个活塞3,多个气缸设置有多个活塞3,这样，在蜗杆4上对应每个活塞3设置有一组螺旋 齿41，一个蜗杆4可带动所有活塞3同步转动。 使用本实施例的气缸盖可形成可变压缩比发动机，气缸盖与气缸体开口连接。本 实施例的可变压缩发动机的工作原理为： 当控制电机5驱动蜗杆4顺时针旋转，借助螺旋齿41与条形齿330配合，蜗杆4 带动活塞3绕其中轴线按第一旋转方向转动，同时活塞3外螺纹与通孔2内螺纹之间的螺 纹配合使活塞3相对通孔2沿轴向第一方向移动； 当控制电机5驱动蜗杆4逆时针旋转，蜗杆4带动活塞3绕其中轴线按第二旋转 方向转动，该第二旋转方向与上述第一旋转方向相反，同时活塞3相对通孔2沿轴向第二方 向转动，该第二方向与上述第一方向相反。通过调整蜗杆4的旋转方向可实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气缸盖，其特征在于，包括：盖体；位于所述盖体中且用于连通气缸燃烧室的通孔；位于所述通孔内且可在通孔内往复移动的活塞，所述活塞沿轴向方向包括密封部、齿轮部和螺纹部，所述密封部位于活塞靠近气缸燃烧室的端部且密封通孔，所述齿轮部外圆周面具有周向间隔分布的若干条形齿，所述螺纹部外表面具有外螺纹；与所述活塞垂直的蜗杆，所述蜗杆位于所述盖体中且至少一端位于盖体外，所述蜗杆的螺旋齿与齿轮部的条形齿啮合；与所述活塞的螺纹部周向相对的通孔内壁设置有内螺纹，所述内螺纹和外螺纹能够旋拧配合。

【技术特征摘要】
1. 一种气缸盖，其特征在于，包括： 盖体； 位于所述盖体中且用于连通气缸燃烧室的通孔； 位于所述通孔内且可在通孔内往复移动的活塞，所述活塞沿轴向方向包括密封部、齿 轮部和螺纹部，所述密封部位于活塞靠近气缸燃烧室的端部且密封通孔，所述齿轮部外圆 周面具有周向间隔分布的若干条形齿，所述螺纹部外表面具有外螺纹； 与所述活塞垂直的蜗杆，所述蜗杆位于所述盖体中且至少一端位于盖体外，所述蜗杆 的螺旋齿与齿轮部的条形齿啮合； 与所述活塞的螺纹部周向相对的通孔内壁设置有内螺纹，所述内螺纹和外螺纹能够旋 抒配合。2. 如权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，在所述蜗杆位于盖体外的一端连接有控 制电机，所述控制电机控制蜗杆绕中轴线转动以带动活塞周向转动。3. 如权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述齿轮部位于密封部和螺纹部之间，或 者，所述螺纹部位于齿轮部和密封部之间。4. 如权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，在所述密封部和通孔的相向周面之间设 置有油封。5. 如权利要求4所述的气缸盖，其特征在于，还包括套装在所述密封部上的活塞环，所 述活塞环与油封轴向相互隔开。6. 如权利要求5所述的气缸盖，其特征在于，所述活塞环与活塞外表面连接，或者所述 活塞环与通孔内壁连接。7. 如权利要求5所述的气缸盖，其特征在于，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚红兵，张钊，钱文忠，张家宁，梅爱群，李建如，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31