一种液压马达驱动式可变压缩比活塞制造技术

本发明专利技术公开一种液压马达驱动式可变压缩比活塞，包括活塞顶部、活塞裙部、液压马达机构、转轮、减速装置和进出口油道；活塞顶部与活塞裙部各有一个空腔，液压马达机构放置在活塞裙部的空腔内，转轮处于活塞顶部的空腔内，转轮上的四圈螺旋板与活塞顶部的四个半圆凸起相配合，液压马达与转轮间的接触部分是由主动齿轮、行星齿轮和内齿轮配合构成的减速装置，液压马达由液压底座、液压叶片、液压挡板、密封弹簧和活塞裙部的椭圆形空腔构成；压力油从油道进入椭圆油腔内，使得液压叶片转动，从而带动转轮转动，在导向棒的作用下，使得活塞顶部相对于活塞裙部相对运动从而改变发动机的压缩比。

Hydraulic motor driven variable compression ratio piston

The invention discloses a hydraulic motor driven variable compression ratio piston, piston top, including piston skirt, hydraulic motor, speed reducer and wheel mechanism, the import and export of oil; the top of the piston and the piston skirt has a cavity, a hydraulic motor mechanism is placed in the cavity of piston skirt, cavity runner in piston at the top, with four semi-circular bulge on the wheel of four circle spiral plate and the top of the piston, the contact part between the hydraulic motor and the wheel is composed of a driving gear, planetary gear and internal gear reducer with a hydraulic motor, the hydraulic cavity oval base hydraulic blade, hydraulic damper, spring and piston seal the skirt of the constitution; the pressure oil from the oil enters the elliptic oil cavity, the hydraulic blade to rotate so as to drive the rotation, the guide rod under the action of the piston top The relative movement of the part relative to the piston skirt changes the compression ratio of the engine.

【技术实现步骤摘要】
一种液压马达驱动式可变压缩比活塞
本专利技术涉及一种车用发动机活塞，更具体地说，本专利技术涉及一种液压马达驱动式可变压缩比活塞。
技术介绍
压缩比是气缸总容积与燃烧室容积的比值，其表示活塞由下止点运动到上止点时气缸内气体被压缩的程度，是衡量发动机性能的重要参数，是影响发动机效率最重要的因素之一。一般来说，压缩比越高，发动机的性能就越好。对于传统的发动机，一经设计好其压缩比是固定不变的，因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数。现代汽车发动机的压缩比汽油机一般为8～12，柴油机一般为12-22。可变压缩比技术主要是针对增压发动机的一种技术。固定的压缩比不能充分发挥发动机的性能，事实上在小负荷、低速运转时，发动机的热效率低，相应地综合性能比较差，这时可以用较大的压缩比，而在大负荷、高转速运转时，若压缩比过高，则很容易发生爆震并产生很大的热负荷和机械负荷，这时可以用较小的压缩比。随着负荷的变化连续调节压缩比，可以最大限度地挖掘发动机的潜力，使其在整个工况区域内有效提高热效率，进而提高发动机的综合性能。采用可变压缩比技术能够：1.提高了发动机的热效率，很大程度上改善了发动机的燃油经济性。2.有利于降低排放。3.具有良好的燃料适应性。4.相同输出功率的情况下结构可以更紧凑，达到小排量大功率、大扭矩。5.兼顾部分负荷时的燃油经济性和大负荷时的动力性，改善发动机低速动力性能的同时还避免了燃烧过程中的爆震风险。6.一定程度上能提高运行稳定性，降低噪声。目前国内外发动机可变压缩比一般都结构复杂，通常需要对发动机结构进行大幅改变，有时加工困难，如何简化机构以在有限的空间里实现理想的效果是需解决的一个问题；那些新增的控制及辅助机构等可活动零部件导致了振动、摩擦损失和磨损的增加，也使发动机质量增加，这些大质量体的移动需要耗费很大一部分能量；适时准确地改变发动机的压缩比，需要相应的高精度控制设备，匹配难度大；当压缩比过高时，漏气会耗损发动机的动力，并导致发动机机体等零部件的故障。若过多的混合气漏入曲轴箱内，会引起润滑油的变质；研发及制造成本高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有技术所存在的机构结构复杂、零件多、工艺性性差、研发成本高等问题，提出了一种液压马达驱动式可变压缩比活塞。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种液压马达驱动式可变压缩比活塞，其特征在于，所述的液压马达驱动式可变压缩比活塞将传统内燃机活塞分成活塞顶部与活塞裙部两个部分；八个密封弹簧放置在液压底座的圆孔中，并把八个液压叶片放置在液压底座的矩形孔，液压叶片与密封弹簧相接触，零件紧固弹簧、密封弹簧、液压底座装配成液压转动机构并安装在活塞裙部的圆形凹槽中，在液压转动机构上面盖上液压档板，零件液压底座、液压叶片、液压挡板、密封弹簧和活塞裙部的椭圆形空腔装配构成液压马达；将花键插入液压底座的花键孔中；通过齿轮减速机构使得转轮减速、增扭，在转轮的凸台侧面放置滚珠轴承，并用两片端盖将转轮固定在绕轴线运动的自由度上，端盖上的拱形孔被液压挡板的圆形孔固定座穿透，然后将卡环放置在活塞裙部的卡环槽内，用来固定端盖；将活塞顶部放置在活塞裙部上，活塞顶部的柱状棒插入液压挡板的圆形孔固定座内，对活塞顶部起导向作用，活塞顶部的半圆形凸起与转轮上的螺旋板线接触。所述的活塞顶部分断面中心是一个大的空腔，空腔的底面周围均匀伸出四个柱状棒，在柱状棒的中间位置向内各有一个半圆形凸起。所述的活塞裙部的分断面中心钻有一个圆形空腔，空腔侧面有一圈卡环槽，空腔的底面钻有一个大的椭圆形孔，椭圆孔底面也钻有一个圆形凹槽，用于安放液压底座，活塞裙部处的销孔左、右侧各向上钻有一条油道，左、右油道长度不同，两段油道的终端都在水平方向以30度和150度的圆弧沿椭圆孔边缘延伸，然后进入椭圆形孔内。所述的转轮是一个圆柱体结构，在圆柱体的外侧均匀的分布四条螺旋板，在圆柱体的底座是一个柱状体，柱状体的底部是圆形凸台，用于圆轮的固定，在凸台内面钻有内齿轮。所述的减速机构是三个行星齿轮分别同时与主动齿轮外啮合，与转轮凸台内的内齿轮内啮合来构成减速机构。所述的液压叶片的主体是一个矩形体，并倒有圆角，在矩形体的端面是一个圆柱支撑棒。所述的液压底座是一个圆柱体结构，圆柱上端面的中间钻有花键孔，圆柱的侧面均匀分布着八个矩形开口，矩形孔的内侧面水平向内钻有圆孔。所述的液压挡板是一个圆板形结构，圆板的中间是一个圆孔，圆板的周围分布四个圆孔形固定座。所述的液压叶片的侧面与活塞裙部的椭圆孔侧面紧密接触，并由于密封弹簧施加在液压叶片的预紧力使得液压叶片与活塞裙部的椭圆孔接触面间存在一定预压力。与现有技术相比本专利技术的有益效果是：1.本专利技术仅对活塞内部进行加工并增加相应的零件以及一套液压控制系统，而未改变气缸的整体结构，使得机构结构简单。2.本专利技术通过液压马达的转动作为驱动力，结构紧凑、轮廓尺寸较小、噪声低、寿命长。3.本专利技术在液压马达提供的转矩后，经过转轮与活塞顶部间的螺旋配合来实现压缩比的改变，工作可靠。4.本专利技术因加工零件少，并是对活塞进行的再加工，所以制造成本低。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明：图1是本专利技术所述的液压马达驱动式可变压缩比活塞的主剖视图。图2是图1所示的C-C投影视图。图3是图1所示的D-D投影视图。图4是图1所示的E-E投影视图。图5是本专利技术组件的去掉活塞顶部后的斜视图。图6是本专利技术转轮零件的主视图。图7是本专利技术转轮零件的俯视图。图8是本专利技术活塞顶部零件的主视图。图9是图8中主视图的B-B投影视图。图10是液压叶片的主视图。图11是液压叶片的左视图。图12是液压底座的主视图。图13是图12中主视图的A-A投影视图。图14是活塞裙部的主剖视图。图15是图14主剖视的B-B投影视图。图16是图14主剖视的C-C投影视图。图中：1-活塞顶部，2-紧固弹簧，3-转轮，4-卡环，5-端盖，6-滚珠轴承，7-液压挡板，8-液压叶片，9-密封弹簧，10-活塞裙部，11-花键，12-液压底座，13-行星齿轮，14-主动齿轮。具体实施方案下面结合附图对本专利技术作详细的描述：参阅图1与图2，活塞沿分断面分成活塞顶部1与活塞裙部10两大部分，在两部分构成的空腔内装配液压马达、减速机构和转轮3，在活塞裙部10内钻有两条油道，为液压马达提供进出口油路，活塞顶部1的分断面边缘的四个圆孔内有连接棒用于紧固弹簧2的连接。参阅图8与图9，活塞顶部1分断面的中心是一个大的空腔，在空腔的底部周围均匀分布四个柱状棒，柱状棒上各有一个半圆结构的凸起，方向向内，通过半圆凸起与转轮的螺旋板线接触，使得活塞顶部1能够相对活塞裙部10运动。参阅图14、图15与图16，活塞裙部10分断面中心是一个大的空腔，空腔的侧面上部钻有一圈卡环槽，空腔的形状为圆形腔，圆形腔的下部面为椭圆形孔，椭圆形的长轴与活塞顶部1的空腔半径相等，活塞裙部10的椭圆孔底面钻有一个圆形凹槽，圆形凹槽用于液压底座12的固定，活塞裙部10分断面的边缘均匀分布四个与活塞顶部1对应拱形孔，拱形孔内同样有连接棒；在活塞裙部10销孔左右两侧沿活塞轴线方向钻有左、右油道，两油道长度不同，左油道的终端分别以水平方向30度、150度沿椭圆孔边缘延伸，然后进入椭圆孔内，同样的，右本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压马达驱动式可变压缩比活塞，其特征在于，所述的液压马达驱动式可变压缩比活塞包括活塞顶部(1)、紧固弹簧(2)、转轮(3)、卡环(4)、端盖(5)、滚珠轴承(6)、液压挡板(7)、液压叶片(8)、密封弹簧(9)、活塞裙部(10)、花键(11)、液压底座(12)、行星齿轮(13)、主动齿轮(14)；传统内燃机活塞被分成活塞顶部(1)与活塞裙部(10)两个部分；八个密封弹簧(9)放置在液压底座(12)的圆孔中，并把八个液压叶片(8)放置在液压底座(12)的矩形孔，液压叶片(8)与密封弹簧(9)相接触，零件紧固弹簧(2)、密封弹簧(9)、液压底座(12)装配成液压转动机构并安装在活塞裙部(10)的圆形凹槽中，在液压转动机构上面盖上液压档板(7)，零件液压底座(12)、液压叶片(8)、液压挡板(7)、密封弹簧(9)和活塞裙部(10)的椭圆形空腔装配构成液压马达；将花键(11)插入液压底座(12)的花键孔中；通过齿轮减速机构使得转轮(3)减速、增扭，在转轮(3)的凸台侧面放置滚珠轴承(6)，并用两片端盖(5)将转轮(3)固定在绕轴线运动的自由度上，端盖(5)上的拱形孔被液压挡板(7)的圆形孔固定座穿透，然后将卡环(4)放置在活塞裙部(10)的卡环槽内，用来固定端盖(5)；将活塞顶部(1)放置在活塞裙部(10)上，活塞顶部(1)的柱状棒插入液压挡板(7)的圆形孔固定座内，对活塞顶部(1)起导向作用，活塞顶部(1)的半圆形凸起与转轮(3)上的螺旋板线接触。...

【技术特征摘要】
2016.10.18 CN 20161090743151.一种液压马达驱动式可变压缩比活塞，其特征在于，所述的液压马达驱动式可变压缩比活塞包括活塞顶部(1)、紧固弹簧(2)、转轮(3)、卡环(4)、端盖(5)、滚珠轴承(6)、液压挡板(7)、液压叶片(8)、密封弹簧(9)、活塞裙部(10)、花键(11)、液压底座(12)、行星齿轮(13)、主动齿轮(14)；传统内燃机活塞被分成活塞顶部(1)与活塞裙部(10)两个部分；八个密封弹簧(9)放置在液压底座(12)的圆孔中，并把八个液压叶片(8)放置在液压底座(12)的矩形孔，液压叶片(8)与密封弹簧(9)相接触，零件紧固弹簧(2)、密封弹簧(9)、液压底座(12)装配成液压转动机构并安装在活塞裙部(10)的圆形凹槽中，在液压转动机构上面盖上液压档板(7)，零件液压底座(12)、液压叶片(8)、液压挡板(7)、密封弹簧(9)和活塞裙部(10)的椭圆形空腔装配构成液压马达；将花键(11)插入液压底座(12)的花键孔中；通过齿轮减速机构使得转轮(3)减速、增扭，在转轮(3)的凸台侧面放置滚珠轴承(6)，并用两片端盖(5)将转轮(3)固定在绕轴线运动的自由度上，端盖(5)上的拱形孔被液压挡板(7)的圆形孔固定座穿透，然后将卡环(4)放置在活塞裙部(10)的卡环槽内，用来固定端盖(5)；将活塞顶部(1)放置在活塞裙部(10)上，活塞顶部(1)的柱状棒插入液压挡板(7)的圆形孔固定座内，对活塞顶部(1)起导向作用，活塞顶部(1)的半圆形凸起与转轮(3)上的螺旋板线接触。2.根据权利要求1所述的一种液压马达驱动式可变压缩比活塞，其特征在于，所述的活塞顶部(1)分断面中心是一个大的空腔，空腔的底面周围均匀伸出四个柱状棒，在柱状棒的中间位置向内各有一个半圆形凸起。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：苏岩，朱振华，解方喜，郭淑芳，王耀东，邵珠杰，石卜从，赵海平，冯爽，于岐，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22