发动机、发动机可变压缩比机构及其控制方法技术

一种发动机、发动机可变压缩比机构及其控制方法，所述发动机可变压缩比机构包括偏心轴瓦；偏心轴瓦设置于连杆与曲拐轴颈之间；偏心轴瓦的内壁上设有油槽，油槽与曲拐轴颈上的油孔相通；偏心轴瓦的外壁上设有圆弧状限位槽；偏心轴瓦设置有两个贯穿内壁和外壁的阶梯锁销孔；阶梯锁销孔的大孔分别设置在限位槽的两端，且与外壁相通并装有锁销；阶梯锁销孔的小孔与油槽相通，适于在曲拐轴颈上油孔的油压作用下，推动阶梯锁销孔的大孔中的锁销；连杆的大头孔上设有阶梯孔。通过上述方案，可以通过改变发动机的压缩比，提高发动机的工作效率，降低油耗和排放。

【技术实现步骤摘要】
发动机、发动机可变压缩比机构及其控制方法
本专利技术涉及汽车发动机制造领域，尤其涉及一种发动机、发动机可变压缩比机构及其控制方法。
技术介绍
发动机的压缩比是指发动机混合气体被压缩的程度，具体来说，可以用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积之比来表示。由于燃烧室容积及气缸工作容积通常在设计中已经事先定义好了，都是固定的参数，因此现有的汽车发动机的压缩比在工作过程中是不可改变的。然而这种固定不变的压缩比无法使发动机在各种工况中发挥更好的效率，存在油耗和排放较高的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例解决的问题是如何通过改变发动机的压缩比提高发动机的工作效率，降低油耗和排放。为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种发动机可变压缩比机构，包括偏心轴瓦；所述偏心轴瓦设置于连杆与曲拐轴颈之间；所述偏心轴瓦的内壁上设有连通的油槽，所述油槽与所述曲拐轴颈上的油孔相通；所述偏心轴瓦的外壁上设有圆弧状限位槽；所述偏心轴瓦设置有至少两个贯穿内壁和外壁的阶梯锁销孔；所述阶梯锁销孔的大孔分别设置在所述限位槽的两端，且与外壁相通并装有锁销；所述阶梯锁销孔的小孔与所述油槽相通，适于在所述曲拐轴颈上油孔的油压作用下，推动所述阶梯锁销孔的大孔中的锁销；所述连杆的大头孔上设有阶梯孔；所述连杆的阶梯孔中小孔内设置有回位装置，所述连杆的阶梯孔中大孔的一端与所述偏心轴瓦接触，并装有锁销；所述连杆的阶梯孔中大孔中的锁销适于与所述限位槽配合，以限制所述偏心轴瓦的转动角度。可选的，所述偏心轴瓦包括厚瓦和薄瓦，所述厚瓦和薄瓦对合连接，并合抱所述曲拐轴颈。可选的，所述连杆的阶梯孔中大孔的深度大于所述锁销的长度，并且小于所述锁销的长度的2倍与所述限位槽的槽深之差。可选的，所述连杆的阶梯孔中小孔的内壁与所述连杆外壁之间设有相通的泄压孔。可选的，所述回位装置为弹簧。可选的，所述偏心轴瓦的内孔壁和外圆壁上涂有减磨合金层。可选的，所述偏心轴瓦的内孔壁或外圆壁上装配有连杆轴瓦。为了解决上述的技术问题，本专利技术实施例还公开了一种发动机，包括上述的可变压缩比机构，并包括两组以上的所述偏心轴瓦；每组所述偏心轴瓦的油槽单独连接至所述曲拐轴颈上的油孔，且互不相通。为了解决上述的技术问题，本专利技术实施例还公开了一种发动机可变压缩比机构的控制方法，用于控制上述的发动机可变压缩比机构实现第一压缩比和第二压缩比之间的切换；所述第一压缩比向所述第二压缩比切换包括：当发动机处于进气行程时，中断对所述油槽提供油压，以解锁所述连杆和所述偏心轴瓦；当发动机处于非进气行程时，恢复所述发动机可变压缩比机构的油路向所述油槽提供油压，以锁定所述连杆和所述偏心轴瓦；所述第二压缩比向所述第一压缩比切换包括：当发动机处于非进气行程时，中断对所述油槽提供油压，以解锁所述连杆和所述偏心轴瓦；当发动机处于进气行程时，恢复所述发动机可变压缩比机构的油路向所述油槽提供油压，以锁定所述连杆和所述偏心轴瓦；所述第一压缩比大于所述第二压缩比。可选的，所述中断或恢复对油槽提供油压切换压缩比之前，还包括：检测曲轴相位、曲轴转速以及节气门位置，且当所述曲轴相位和所述曲轴转速以及节气门位置均处于预设范围内时，执行所述中断或恢复对所述油槽提供油压。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：本专利技术实施例在连杆与曲轴的曲拐轴颈之间装配偏心轴瓦，通过液压控制偏心轴瓦和连杆大头的连接解锁，使偏心轴瓦在连杆大头孔与曲拐轴颈的作用力下转动，改变偏心轴瓦的偏心位置，然后通过控制流经所述油槽的液压，锁定偏心轴瓦和连杆大头的连接，使得燃烧室与活塞顶面的相对位置发生变化，从而改变了连杆的工作长度，进而改变了燃烧室的容积，达到针对发动机不同负荷采用不同压缩比，降低发动机油耗，减少排放的目的。进一步地，通过在所述连杆的阶梯孔中小孔的内壁与所述连杆外壁之间设置相通的泄压孔，可以避免由于所述连杆阶梯孔中由于存在气压，导致所述偏心轴瓦中的锁销难以推动所述连杆中的锁销。进一步地，通过将每个所述偏心轴瓦的油槽单独连接至所述曲拐轴颈上的油孔，且互不相通，可以对传输至偏心轴瓦油槽的压力进行独立控制。进一步地，通过在所述偏心轴瓦的内孔壁和外圆壁上涂有减磨合金层，可以减少所述偏心轴瓦与所述连杆以及所述曲拐轴颈之间的滑动摩擦，以延长相关部件的使用寿命。附图说明图1是本专利技术实施例的一种发动机可变压缩比机构的整体结构示意图；图2是本专利技术实施例的一种厚瓦的剖视图；图3是本专利技术实施例的一种薄瓦的剖视图；图4是图2所示厚瓦内壁的结构示意图；图5是图3所示薄瓦内壁的结构示意图；图6是图2所示厚瓦外圆壁的结构示意图；图7是图3所示薄瓦外圆壁的结构示意图；图8是本专利技术实施例的一种连杆的结构示意图；图9是图8所示连杆的结构剖视图；图10是当发动机分别处于不同压缩比状态，且发动机活塞均位于上死点位置时，所述连杆和所述偏心轴瓦的零件位置对比示意图；图11是本专利技术实施例中当厚瓦锁定连杆时偏心轴瓦的结构示意图；图12是图11中虚线部分的放大示意图；图13是本专利技术实施例中当薄瓦锁定连杆时偏心轴瓦的结构示意图；图14是图13中虚线部分的放大示意图；图15是本专利技术实施例的一种发动机可变压缩比机构的控制方法中实现第一压缩比向第二压缩比切换的流程图；图16是本专利技术实施例中一种发动机可变压缩比机构的油压控制示意图；图17是本专利技术实施例的一种发动机可变压缩比机构的控制方法中实现第二压缩比向第一压缩比切换的流程图。具体实施方式发动机的压缩比是指发动机混合气体被压缩的程度，具体来说，可以用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积之比来表示。由于燃烧室容积及气缸工作容积通常在设计中已经事先定义好了，都是固定的参数，因此现有的汽车发动机的压缩比在工作过程中是不可改变的。然而这种固定不变的压缩比无法使发动机在各种工况中发挥更好的效率，因此存在油耗和排放较高的问题。本专利技术实施例在连杆与曲轴的曲拐轴颈之间装配偏心轴瓦，通过液压控制偏心轴瓦和连杆大头的连接解锁，使偏心轴瓦在连杆大头孔与曲拐轴颈的作用力下转动，改变偏心轴瓦的偏心位置，然后通过控制流经所述油槽的液压，锁定偏心轴瓦和连杆大头的连接，使得燃烧室与活塞顶面的相对位置发生变化，从而改变了连杆的工作长度，进而改变了燃烧室的容积，达到针对发动机不同负荷采用不同压缩比，降低发动机油耗，减少排放的目的。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。如图1所示，本专利技术实施例的一种发动机的连杆轴承结构，所述连杆轴承结构包括偏心轴瓦101。所述偏心轴瓦设置于所述连杆102与曲拐轴颈103之间。在具体实施中，所述偏心轴瓦101可以设置有多个，并分别安装在曲轴104的各个所述曲拐轴颈103上。为了描述方便起见，本专利技术实施例仅以一个偏心轴瓦作为示例进行说明。在具体实施中，如图1所示，所述偏心轴瓦101可以是对开式结构的轴瓦。相对于整体式结构，采用对开式的结构，可以方便在所述曲拐轴颈103上安装和拆卸所述偏心轴瓦。在上述的具体实施中，由于所述偏心轴瓦101的内壁与外壁为两个不同心的圆。相对外圆面，偏心轴瓦101内壁形成的内孔具有一定偏心量。因此，结合图1、图2和图3所示，所述偏心轴瓦101相应地形成了厚瓦部分201和薄瓦部分30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机可变压缩比机构，其特征在于，包括偏心轴瓦；所述偏心轴瓦设置于连杆与曲拐轴颈之间；所述偏心轴瓦的内壁上设有连通的油槽，所述油槽与所述曲拐轴颈上的油孔相通；所述偏心轴瓦的外壁上设有圆弧状限位槽；所述偏心轴瓦设置有至少两个贯穿内壁和外壁的阶梯锁销孔；所述阶梯锁销孔的大孔分别设置在所述限位槽的两端，且与外壁相通并装有锁销；所述阶梯锁销孔的小孔与所述油槽相通，适于在所述曲拐轴颈上油孔的油压作用下，推动所述阶梯锁销孔的大孔中的锁销；所述连杆的大头孔上设有阶梯孔；所述连杆的阶梯孔中小孔内设置有回位装置，所述连杆的阶梯孔中大孔的一端与所述偏心轴瓦接触，并装有锁销；所述连杆的阶梯孔中大孔中的锁销适于与所述限位槽配合，以限制所述偏心轴瓦的转动角度。

【技术特征摘要】
1.一种发动机可变压缩比机构，其特征在于，包括偏心轴瓦；所述偏心轴瓦设置于连杆与曲拐轴颈之间；所述偏心轴瓦的内壁上设有连通的油槽，所述油槽与所述曲拐轴颈上的油孔相通；所述偏心轴瓦的外壁上设有圆弧状限位槽；所述偏心轴瓦设置有至少两个贯穿内壁和外壁的阶梯锁销孔；所述阶梯锁销孔的大孔分别设置在所述限位槽的两端，且与外壁相通并装有锁销；所述阶梯锁销孔的小孔与所述油槽相通，适于在所述曲拐轴颈上油孔的油压作用下，推动所述阶梯锁销孔的大孔中的锁销；所述连杆的大头孔上设有阶梯孔；所述连杆的阶梯孔中小孔内设置有回位装置，所述连杆的阶梯孔中大孔的一端与所述偏心轴瓦接触，并装有锁销；所述连杆的阶梯孔中大孔中的锁销适于与所述限位槽配合，以限制所述偏心轴瓦的转动角度。2.如权利要求1所述的发动机可变压缩比机构，其特征在于，所述偏心轴瓦包括厚瓦和薄瓦，所述厚瓦和薄瓦对合连接，并合抱所述曲拐轴颈。3.如权利要求1所述的发动机可变压缩比机构，其特征在于，所述连杆的阶梯孔中大孔的深度大于所述锁销的长度，并且小于所述锁销的长度的2倍与所述限位槽的槽深之差。4.如权利要求1所述的发动机可变压缩比机构，其特征在于，所述连杆的阶梯孔中小孔的内壁与所述连杆外壁之间设有相通的泄压孔。5.如权利要求1所述的发动机可变压缩比机构，其特征在于，所述回位装置为弹簧。6.如权利要求1所述的发动机可变压缩比机构，其特征在于，所述偏心轴瓦的内孔壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王京堂，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31