一种无级可变压缩比内燃机制造技术

一种无级可变压缩比内燃机，其曲轴主轴承孔相对曲轴主轴承座偏心，曲轴主轴承可以在轴承座上转动。由于主轴承孔的偏心结构，主轴承的转动带动曲轴主轴相对于内燃机缸体上下移动，使得活塞运行的上下止点位置发生变化，从而改变内燃机的压缩比。其气门正时系统采用左右两个张紧轮对称向内或向外一起移动，使得配气相位不受曲轴主轴上下移动的影响。其曲轴的动力通过齿轮和齿圈的啮合将曲轴移动轴的动力输出转化为固定轴的动力输出以利于后续机构接受利用。根据内燃机工况变化调整压缩比使得内燃机在全工况范围内既能稳定正常工作也能保证最好的燃烧效率，降低了燃油消耗和污染物的排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机，特别涉及一种无级可变压缩比内燃机
技术介绍
现有的已经量产的内燃机的压缩比都是在设计和制造时就已经固定而不能在内燃机运转工作时变化调节的，而内燃机在不同的运行工况下的最佳压缩比是不同的，在高负荷工况下为避免爆震则压缩比不能太高，而在低负荷下为提高内燃机效率就需要较高的压缩比，因此按照高负荷不爆震而设计确定一个压缩比在低负荷下就严重影响内燃机的效率和燃油经济性，而在内燃机运用最广泛的汽车大部分时间都是运行在中小负荷下，所以内燃机压缩比能根据运行工况变化调节的意义非常重要。由于目前的可变压缩比技术或者过于复杂、或成本太高及其他原因，还没有一种可变压缩比内燃机技术得到广泛应用。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种无级可变压缩比内燃机，其曲轴主轴承孔相对轴承外圆偏心，曲轴主轴承安装在内燃机缸体上的主轴承座上并且轴承外圆与轴承座是微小间隙配合，使得曲轴主轴承可以在轴承座上转动。主轴承上固定安装一个齿轮用来控制转动主轴承，这个齿轮与一个控制齿轮啮合，由这个控制齿轮旋转并带动主轴承在主轴承座内转动，也可以在曲轴主轴承上延伸出一个横杆，由控制机构的纵拉杆拉动横杆从而转动曲轴主轴承，由于主轴承孔的偏心结构，而曲轴主轴颈是安装在主轴承孔内的，主轴承的转动带动曲轴主轴颈相对于内燃机缸体上下移动，使得活塞运行的上下止点位置发生变化，从而使得活塞上止点位时的燃烧室容积发生变化，而压缩比＝(单汽缸排量+上止点燃烧室容积)÷上止点燃烧室容积，因单汽缸排量是不变的，所以上止点燃烧室容积的变化使得压缩比也发生变化。由于内燃机的气门正时是由曲轴主轴正时链轮或皮带轮通过链条或皮带带动顶端的气门凸轮轴链轮或皮带轮的，而本专利技术之可变压缩比内燃机的曲轴主轴颈是可以上下移动的，为保证气门正时不受曲轴主轴颈上下移动的影响，本专利技术之内燃机的气门正时传动系统有左右两个张紧轮，这两个张紧轮轴心在一个水平的滑道内滑动，且平行四边形机构的左右两个转轴孔也分别安装在左右两个张紧轮的轴心上，而平行四边形机构的上下两个转轴孔之轴心在垂直滑道内上下滑动，这样的机构保证当曲轴主轴颈上下移动时，左右两个张紧轮在弹簧的推动下可以同步对称向内或向外移动，左右两个张紧轮对链条或皮带的张紧度也是左右对称的，这样就保证了在曲轴主轴颈上下移动时气门凸轮轴和曲轴之间的相对相位角不发生或发生很小的变化而不会影响气门正时的准确性。由于本专利技术之内燃机在工作运行的时候，其曲轴主轴颈中心是以缸体曲轴轴承座中心为圆心转动的，这就造成曲轴输出端也是会平行移动的，必须将移动的曲轴输出轴转变为相对缸体固定的输出轴，这样的内燃机动力输出才好被后面的变速箱或其他机构所接受利用。为此在曲轴主轴颈输出轴上固定安装一个曲轴输出齿轮，同这个齿轮啮合的齿圈固定安装在内燃机的动力输出轴上，齿圈的中心同内燃机缸体上的曲轴主轴承座中心一致，齿圈齿数大于齿轮齿数，齿轮在齿圈内同齿圈啮合，齿轮和齿圈的中心距同上文所述曲轴主轴承孔与曲轴主轴承座的偏心距一样，这样齿轮中心正好绕齿圈的中心可以转动而不影响齿轮同齿圈的啮合，这样内燃机的动力就通过齿轮传动到齿圈以及内燃机动力输出轴，移动的曲轴输出轴动力就转化成了固定轴线的内燃机动力输出并被后面机构所利用。由于曲轴主轴承的转动是无级连续的，所以本专利技术之内燃机的压缩比也是在很宽范围内无级连续可变的，且容易通过内燃机的多种传感器和控制器根据内燃机的各种工况调节出最佳压缩比。本专利技术之可变压缩比内燃机相对现有可变压缩比内燃机技术，具有结构简单，运行稳定可靠，而且在现有固定压缩比内燃机生产设备上稍加改造即可实现大规模生产，制造成本提高不多，但因内燃机工作时压缩比在较宽范围内可以根据工况无级变化调节，由此带来内燃机既能保证高负荷工作稳定可靠，又能在内燃机中低负荷时大幅度提高燃烧效率和燃油经济性，降低污染物排放。由此带来的经济和社会效益远超制造成本的提高。附图说明如图1，曲轴主轴承9内孔相对轴承外圆偏心，1是曲轴主轴承孔中心，2是曲轴主轴承外圆也是曲轴主轴承座的中心，e是偏心距，主轴承9上固定安装一个齿轮13。如图2，曲轴主轴承9安装在内燃机缸体6上的主轴承座8上并且轴承9外圆与轴承座8是微小间隙配合，使得曲轴主轴承9可以在轴承座8上转动。主轴承9上固定安装一个齿轮13用来控制转动主轴承，齿轮13与一个控制齿轮12啮合，由这个控制齿轮12旋转并带动主轴承9在主轴承座8内转动，也可以如图5，在曲轴主轴承9上延伸出一个横杆27，由控制机构的纵拉杆28拉动横杆27从而转动曲轴主轴承，由于主轴承9孔的偏心结构，而曲轴主轴颈11是安装在曲轴主轴承9孔内的，主轴承9转动带动曲轴主轴颈11相对内燃机缸体6上下移动，使得在活塞4运行上下止点位置发生变化，从而使得活塞上止点位时的燃烧室容积发生变化，而压缩比＝(单汽缸排量+上止点燃烧室容积)÷上止点燃烧室容积，由此使得内燃机的压缩比发生变化。图2是曲轴主轴承孔转动到较高位置时的活塞4上止点位置，此时燃烧室3容积较小，压缩比就较高。图3是主轴承孔转至水平偏心时的活塞4上止点位置，较图2的下降M，此时燃烧室3容积适中，压缩比就适中，图4是曲轴主轴承孔转动到较低位置时的活塞4上止点位置，较图2的下降N，此时燃烧室3容积较大，压缩比就比较低。5：连杆7：曲轴之曲柄销10：曲轴之曲柄图6是本内燃机正时端附图，内燃机气门正时是由曲轴主轴端正时链轮或皮带轮14通过链条或皮带17带动顶端的气门凸轮轴链轮或皮带轮18和19的，而本专利技术之可变压缩比内燃机的曲轴主轴颈是可以上下移动的，使得曲轴主轴端正时链轮或皮带轮14也是可以上下移动的，为保证气门正时的准确，本专利技术之内燃机的气门正时传动系统有左右两个张紧轮15和16，这两个张紧轮轴心在一个水平的滑道21内滑动，且平行四边形机构20的左右两个转轴孔也分别安装在左右两个张紧轮15和16的轴心上，而平行四边形机构20的上下两个转轴孔之轴心在垂直滑道22内上下滑动，这样的机构保证当曲轴主轴颈上下移动时，左右两个张紧轮15和16在弹簧23和24的推动下可以同步对称向内或向外移动。图6是压缩比较高时的气门正时系统，图7是压缩比适中时的气门正时系统，图8是压缩比较低时的气门正时系统。这样就保证了在曲轴主轴颈上下移动时气门凸轮轴和曲轴之间的相对相位角不发生或发生很小的变化而不会影响气门正时的准确性。图9是本内燃机动力输出端附图，其曲轴主轴颈11的中心1是以缸体曲轴轴承座中心2为圆心转动的，这就造成曲轴输出端也是会平行移动的，必须将移动的曲轴输出轴转变为相对缸体固定的输出轴，这样内燃机动力输出才好被后面的变速箱或其他机构所接受利用。为此曲轴输出齿轮25固定在曲轴主轴颈11上，中心同样是前述的1，同齿轮25啮合的齿圈26固定在内燃机的动力输出轴上，齿圈26的中心同内燃机缸体上的曲轴主轴承座中心2一致，齿轮25和齿圈26的中心距同样是上文所述的偏心距e，这样齿轮25中心正好绕齿圈26的中心可以转动而不影响齿轮25同齿圈26的啮合，这样内燃机的动力就通过齿轮25传动到齿圈26以及内燃机动力输出轴上，移动的曲轴输出轴动力就转化成了固定轴线的内燃机动力输出并被后面机构所利用。图9是较高压缩比时的输出端图，图10是适中压缩比时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无级可变压缩比内燃机，其曲轴箱部分包括内燃机缸体(6)、曲轴主轴承座(8)、曲轴主轴承(9)和曲轴主轴颈(11)，其特征在于曲轴主轴承(9)的轴承孔之中心相对于曲轴主轴承外圆之中心偏心。

【技术特征摘要】
1.一种无级可变压缩比内燃机，其曲轴箱部分包括内燃机缸体(6)、曲轴主轴承座(8)、曲轴主轴承(9)和曲轴主轴颈(11)，其特征在于曲轴主轴承(9)的轴承孔之中心相对于曲轴主轴承外圆之中心偏心。2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于曲轴主轴承(9)之外圆面同曲轴主轴承座(8)之间是间隙配合，曲轴主轴承(9)可以在曲轴主轴承座(8)内转动。3.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于曲轴主轴承上固定一个齿轮(13)，由一个同其啮合的齿轮(12)带动齿轮(13)和曲轴主轴承(9)在曲轴主轴承座(8)内转动。4.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于曲轴主轴承上固定一个横杆(27)，由一个同横杆(27)铰接的纵拉杆(28)拉动横杆(27)和曲轴主轴承(9)在曲轴主轴承座(8)内转动。5.一种无级可变压缩比内燃机，其气门正时系统包括曲轴端链轮(14)、凸轮轴端链轮(18...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祖军，
申请(专利权)人：王祖军，
类型：发明
国别省市：广东;44