双曲轴可变压缩比发动机制造技术

一种双曲轴可变压缩比发动机，包括优化后的双曲轴和可变压缩比活塞相结合的结构，其特征是，可变压缩比活塞是将外活塞作为双作用液压缸的缸套（401），缸套（401）的开口上固定环状的盖板（403），内活塞杆从盖板（403）中间通过，双作用液压缸的内活塞（402）将缸套的空间分为上、下液压缸，内活塞的中心安装孔（4023）内固定滑阀式方向控制阀的控制阀套，在活塞顶内表面中心安装孔（4011）旋转滑动安装或螺母丝杆安装控制阀芯；双曲轴发动机反向旋转曲轴通过齿轮偶合在一起同步反向转动，每个活塞与两个曲轴的连杆轴相连，在双曲轴发动机的曲轴、连杆的中间留出可变压缩比活塞的驱动杆（808、807）通过位置；活塞控制阀驱动机构（800）安装在两个曲轴之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种往复式活塞发动机，尤其是可改变压缩比的双曲轴发动机。
技术介绍
公知的普通发动机上、下止点固定，压缩比固定，造成以调整进气量来调整功率的汽油发动机在低负荷时，点火压力低，热机效率低，变压缩比的发动机可解决这个问题。公知的变压缩比发动机有移动缸盖、移动曲轴、通过液压改变活塞长度，以及通过弹簧和液压配合来改变活塞长度等方式。移动缸盖式已有成形产品，并证实可变压缩比发动机可大幅度节省油耗。移动缸盖式和移动曲轴式的可变压缩比发动机移动部件大、同时增加驱动气门的凸轮及动力输出轴的复杂程度，目前并无大规模推广。通过液压以及弹簧与液压配合改变活塞的方案，由于活塞是一个高速运动的部件，可靠地设置液压管路的难度很大。本专利技术的专利技术人在前期设计了一种自泵式可变压缩比的活塞(2012204098128)，将活塞设计为双作用的液压缸，在液压缸的内活塞与连杆相连，内活塞和缸体分别安装控制阀套和控制阀芯，控制阀芯分为轴向移动式和旋转式。两种控制阀套的内柱面上均有液道分别与上、下液压缸相通，控制阀套中间为密封段，旋转式的控制阀芯在外柱面有螺旋形液道，轴向移动式的控制阀芯在外柱面的中间有环形液道，控制阀芯带中心通孔，中心通孔与外柱面上的液道相通，中心通孔分别通过单向阀与上、下液压缸相通，通过旋转外柱面有螺旋形液道的控制阀芯，或轴向移动外柱面有环形液道的控制阀芯，可使控制阀芯外柱面上的液道与控制阀套内柱面的上液道、下液道相通，当控制阀芯外柱面上的液道在与阀套上内柱面上液道相通时，在上液压缸受压时(典型状态为做功冲程及下止点附近)上液压缸的液压油由上液压缸进入控制阀芯通过单向阀流入下液压缸，推动内活塞向上运动，活塞长度变短，同时内活塞上运动，当控制阀套上的密封段与阀芯上的液道相对时，阀芯上的液道与上、下液压缸均不相通，内活塞位置固定，同样，当控制阀芯外柱面上的液道与控制阀套内柱面下液道相通时，在下液压缸受压时(典型状态吸气冲程和排气冲程末期)下液压缸的液压油由下液压缸进入控制阀芯通过单向阀流入上液压缸，推动内活塞向下运动，这样通过移动阀芯就实现了内活塞的上、下移动，改变了活塞的长度，不需要液压油的输送通道，又没有增加其它部件的配置难度，但常规发动的连杆小头位于活塞轴线处，阀芯的控制杆必须安装在侧面，造成活塞为非对称结构，双液压缸式的活塞的缸盖不适合采用结构较简单的丝扣安装，结构较复杂，前期的自泵式可变压缩比的活塞(2012204098128)也未考虑工作液体热澎胀问题，自泵式可变压缩比的活塞中采用了单向阀，但单向阀受活塞运动加速度的影响，工作参数设计难度大。公知的发动机一般为单曲轴式，但双曲轴的发动机也有研宄和实验，双曲轴发动机是发动机上有两个曲轴，每个活塞同时与两个曲轴通过连杆相连，两个曲轴齿合在一起，两个曲轴分别反相旋转，可以消除活塞的侧压力，同时两个曲轴主轴和连杆大轴直径可以减小，降低摩擦损失，但具一些资料介绍该发动机可能在上、下止点附近两个连杆不同步现象，造成工作不稳定，上述问题可通过采用增加一个连接轴来解决，本专利技术者通过研宄发现，两个曲轴通过齿轮偶合时，再通过单驱动轴输出时，由于发动机工作时是向外输出能量(做功冲程)与从外吸收能量交替发生，会造成偶合齿轮频繁地处于正反驱动状态，偶合齿轮工作状态极为恶劣，会造成齿轮寿命极短。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是:(I)可变压活塞比活塞加工难度大的问题，(2)双曲轴可变压缩比发动机控制阀受加速度影响的问题；(3)可变活塞液压缸工作液体热胀冷缩的问题，(4)可变压缩比活塞控制阀芯上、下端面压差可能造成控制阀芯操作力大的问题(5)双曲轴发动机偶合齿轮的工作状态恶劣的问题。具体技术方案为:将双曲轴发动机和可变压缩比活塞相结合，可变压缩比活塞是将外活塞作为双作用液压缸的缸套，缸套的开口上固定环状的盖板，内活塞杆从盖板中间通过，双作用液压缸的内活塞将缸套的空间分为上、下液压缸，内活塞的中心安装孔内固定滑阀式方向控制阀的控制阀套，在活塞顶内表面中心安装孔旋转滑动安装或螺母丝杆安装控制阀芯，可变压缩比活塞滑阀式方向阀的控制阀芯上安装驱动杆，驱动杆下部安装直线滑动的滑套，下部用旋转驱动机构驱动滑套；双曲轴发动机是反向旋转曲轴通过齿轮偶合在一起同步反向转动，每个活塞与两个曲轴的连杆轴相连，在双曲轴发动机的曲轴、连杆的中间留出可变压缩比活塞的驱动杆通过位置，活塞控制阀驱动机构安装在两个曲轴之间；在双曲轴发动机的每个曲轴上分别安装飞轮；方向控制阀在平衡状态时，方向阀处于关闭状态，当旋转阀芯，阀芯油进、出油口相对上移时，阀芯出油口与上液压缸连能通，进油口与下液压缸连通，上液压缸排液，下液压缸进液，内活塞上移，同时带动阀套上移，阀芯和阀套的相对位置回味到关闭状态，运动停止，活塞总长变短，反之活塞长度变长；由于发动机在运动过程中，其受力为周期性拉力和压力，导致两作用液压缸为的压力周期变化，本专利技术设计的可变压缩比活塞控制工作液体为低压液体，直接用发动机润滑系统的润滑作为可变压缩比活塞控制工作液体。上述可改变压缩比的双曲轴发动机中每个曲轴上分别安装飞轮，优化的曲轴飞轮采用分散式，分散式飞轮采用完全对称结构，即曲轴的每个缸上分布两个平衡重块，每个平衡重块上同时附加飞轮，也可以采出减重结构的分散飞轮，减重结构一为:每个汽缸相对应的两个曲轴上各安装一个带平衡重的曲轴臂和一个既带平衡重又带飞轮的曲轴臂，减重结构二为:每个汽缸相对应的两个曲轴上各安装一个带平衡重的曲轴臂，两个曲轴上不同曲轴臂交替分布。优化的曲轴采用完全分离或部分分离的结构，完全分离曲轴是主轴、曲轴臂、连杆大轴分离，部分分离曲轴是连杆大轴为分离式，主轴和曲轴臂之间采用热装过盈配合连结，或采用螺丝紧固的锥形过盈配合连结，曲轴臂和连杆大轴之间采用过盈配合连结，此时要先将连杆安装在杆大轴上，再过盈配合连结，曲轴臂和连杆大轴之间也可采用滑动配合连接，不含飞轮的曲轴臂连杆大轴为盲孔式，含飞轮的曲轴臂飞轮为边沿厚，中间薄，飞轮与缸体隔板之间留有环形空隙，连杆大轴在不含飞轮的曲轴臂的轴端不安装止推机构，依靠盲孔止推，在含飞轮的曲轴臂安装止推机构，在与连杆大轴相对应的位置的缸体上设置连杆大轴安装孔，用于安装连杆大轴和止推机构。优化的活塞连杆连接方式为:三轴连接，活塞的内活塞推杆通过三孔接头、活塞销、连杆小头轴滑动配合将连杆连接在一起，连杆大头轴孔滑动配合安装在连杆大轴上，三孔接头为分布三个轴孔的两个角形板，通过连接板形成一个整体，连接板中间为控制阀芯驱动杆的通过孔，较大的轴孔为活塞销孔，较小的两个轴孔为连杆小头轴孔，优选的三孔接头中间开口部份为向外增大的结构。上述可改变压缩比的双曲轴发动机中的可变压缩比活塞为双作用液压缸式，液压缸的上安装滑阀式控制阀，控制阀的阀套固定在内活塞上，控制阀的阀芯旋转滑动安装在活塞顶的内表面上，或者控制阀的阀芯用丝杆螺母安装在活塞顶的内表面上，阀芯的驱动杆采用轴向滑动式的滑套驱动，阀芯的驱动杆为中空式，旋转滑芯，滑芯相对于外活塞轴线移动，液压缸的补充液或液压缸的工作液通过中空的驱动杆输送。控制阀分为六种(I)三位三通轴线移动自泵式，(2)三位三通螺旋槽自泵式，(3)三槽滑套三位四通外液式，(4)二槽滑套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双曲轴可变压缩比发动机，包括优化后的双曲轴和可变压缩比活塞相结合的结构，其特征是，可变压缩比活塞是将外活塞作为双作用液压缸的缸套（401），缸套（401）的开口上固定环状的盖板（403），内活塞杆（4026）从盖板（403）中间通过，双作用液压缸的内活塞（402）将缸套的空间分为上、下液压缸（4021、4022），内活塞的中心安装孔（4023）内固定滑阀式方向控制阀的控制阀套（502a、502b、502c、502d、502e、502f），在活塞顶内表面中心安装孔（4011）旋转滑动安装或螺母丝杆安装控制阀芯（501a、501b、501c、501d、501e、501f），可变压缩比活塞滑阀式方向阀的控制阀芯上安装驱动杆（808），驱动杆下部安装直线滑动的滑套（807），下部用旋转驱动机构（800）驱动滑套（807）；双曲轴发动机反向旋转曲轴通过齿轮偶合在一起同步反向转动，每个活塞与两个曲轴的连杆轴相连，在双曲轴发动机的曲轴、连杆的中间留出可变压缩比活塞的驱动杆（808、807）通过位置；活塞控制阀驱动机构（800）安装在两个曲轴之间；在双曲轴发动机的每个曲轴上分别安装飞轮（204）；可变压缩比活塞的工作液体为低压液体，直接采用发动机润滑系统的润滑油作为可变活塞的工作液体。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明龙，
申请(专利权)人：天津潜景技术咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12