可变压缩比曲轴制造技术

本实用新型专利技术提供了一种可随内燃机负荷自动调整压缩比的小型组合式曲轴，负荷高时，曲柄半径减少，负荷低时，曲柄半径增大．实现的方式是在曲柄销上加装偏心套筒，与套在曲柄外围的动圈联动，有一个特殊设计的弹簧顶在动圈上，使动圈带动偏心套筒向曲柄半径增大的方向转动．使用球体或细圆柱体的集合代替油增加偏心套筒的运动阻尼．（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术是为利用曲轴箱扫气的小型二冲程燃机提供的一种可使压缩比随负荷自动改变的新型曲轴。技术是从申请号为85102778的中国专利申请(尚待批准)发展而来的。在连杆大端轴承与曲柄销之间安装一个偏心套筒，它与原曲轴一起共同构成可变压缩比曲轴。在套筒较厚一侧的内表面上，或与套筒联动的圆柱质量的外圆周表面上，开设一个凹槽，槽内放置特殊设计的弹簧(与图1中9同)，弹簧的一端顶在与凹槽配合的安装于曲柄销或曲柄上的径向销上，另一端顶在凹槽的端面上。弹簧的弹力使偏心套筒向曲柄半径增大的方向转动，与汽缸压力一起共同决定偏心套筒的位置。偏心套筒的两端有两个平衡重，当曲轴旋转时。平衡重产生的惯性力使套筒向曲柄半径减少的方向转动，以抵消连杆机构惯性力对偏心套筒的影响。可变压缩比曲轴通过以下方法增加偏心套筒转动时的阻尼利用放置弹簧的凹槽壁面、与在其上开设有凹槽的表面紧密配合的表面以及径向销三者共同形成的两部分空间做为两个油腔，内装润滑油，在两油腔之间设有面积很小的通道。当偏心套筒转动时，可相对于两油腔运动的径向销将作用于某一油腔内的润滑油上，使腔内的润滑油产生压力，一方面沿通道向另一油腔流动，另一方面使油腔的壁面包括径向销受到力的作用。此力的最终结果使偏心套筒的转动受到阻碍。这种可变压缩比曲轴有其缺点使用润滑油增加阻尼，会出现漏泄问题，需要提高器件的加工精度，并附带复杂的补油装置。弹簧放置在套筒上开设的凹槽内，或放置在与套筒联动的圆柱的外圆表面上开设的凹槽内，空间有限，弹簧可伸缩的范围较小，偏心套筒的转动范围亦即压缩比的变化范围受到限制。技术的目的是克服以上机构的缺点，获得一个偏心转角变化范围较大的，不使用润滑油增加阻尼的新型可变压缩比曲轴，内燃机负荷高时，曲柄半径减少，负荷低时，曲柄半径增大。技术规定的可变压缩比曲轴在增加偏心套筒运动阻尼的机构中采用以下方法在一定形状的空间内填充许多直径很小的光滑坚硬球体或细圆柱体及适量润滑油，使用一个与球体或细圆柱体的集合的外围表面直接接触的可相对于空间运动的物体(固体)作用于接触表面，使集合内部各球体或细圆柱体之间产生相互作用力，同时使集合对空间的壁面包括这一物体产生作用力。可变压缩比曲轴的曲柄为圆盘形，某一侧的曲柄分成内外两部分。外面的部分呈圆环形(称做动圈)，可在里面的圆盘(称为内圆盘)上转动，但不可轴向移动。动圈与偏心套筒的平衡重之间有一个联接销，它使得两者始终具有1比2左右的角位移。在动圈内侧开一凹槽。将特殊设计的弹簧置入，弹簧的一端顶在安装于内圆盘上的径向销上，另一端顶在凹槽端部。弹簧的弹力通过动圈、联接销及平衡重使偏心套筒向曲柄半径增加的方向转动。采用球体或细圆柱体的集合增加偏心套筒运动阻尼的机构是这样实现的在放置弹簧的凹槽所不涉及的内圆盘圆周表面上，开设一个较深的凹槽，与安装于动圈上的凸舌相配合；凸舌、凹槽及动圈内表面三者共同组成的两个空间由球体或细圆柱体的集合填满。(若采用细圆柱体集合，则细圆柱体的长度与凹槽的宽度基本相同，均沿曲轴轴向放置)。当偏心套筒通过平衡重及联接销带动动圈转动时，某一侧空间内的球体或细圆柱体集合内部产生相互作用力，并使凹槽壁面及动圈上的凸舌受力。凸舌受到的力的方向恰与动圈转动方向相反；同时球体或细圆柱体通过凸舌与凹槽底面之间的狭缝向不受力的空间内运动，使动圈产生位移。同样，弹簧力的作用也受到凸舌的阻碍。技术的其他结构是(1)两侧的曲柄均装有如上的机构。(2)放置弹簧的凹槽开在内圆盘上，顶在弹簧端部的销随之安装在动圈上。(3)平衡重与动圈之间的联接不用联接销，而用内外齿啮合。申请对象与现在技术相比有各种优点。使用球体或细圆柱体增加阻尼不会产生漏泄。器件加工精度降低，结构简单。将偏心套筒的运动转换成动圈的运动，增加了放置弹簧及阻尼机构的空间，使偏心套筒的转动范围增大。技术的具体结构由以下的实施例及其附图给出。图1是根据本技术提出的可变压缩比曲轴的结构图的正视图。图2是侧视图。图3、图4是偏心套筒及平衡重的装配图的正视图和侧视图。图5～图7是联接销的形状示意图的正、侧、俯视图。下面结合七张附图做进一步的详细描述。可变压缩比曲轴包括动圈(1)。联接销(2)。偏心套筒及配重(3)。曲柄销(4)，内圆盘(5)，球体或细圆柱体集合(6)，凸舌(7)，销(8)，弹簧(9)。图中(10)、(11)、(12)、(13)分别是连杆、轴承外圈、滚针护圈和滚针。e为偏心套筒的偏心量。平衡重的形状如图3中(14)所示，它和偏心套筒(图3中(15)可分开加工，然后压合在一起。平衡重上部开有滑槽，与联接销的有两个(相互平行的)平面侧面的一端配合；动圈上部开一圆孔，与联接销的另一端配合；平衡重转动时，动圈通过联接销的作用随之转动，同时联接销在平衡重上部的滑槽内滑动，在动圈的圆孔内转动。这样，作用在偏心套筒上的力就可传递给动圈，反之亦然，于是，偏心套筒相对于曲柄的角位置就可由汽缸压力和弹簧力共同确定。偏心套筒的横轴线与曲柄的纵轴线之间的夹角α在达到最大和最小值时，凸舌与凹槽的左端面和右端面不应接触，而应该有一定距离。α的最小值由放置弹簧的凹槽的端面和销限定。除凸舌顶部与凹槽底面之间的通道外，放置球体或细圆柱体的空间的各壁面之间的最大配合公差要小于球体或细圆柱体的最小直径，以免漏泄。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于自动改变内燃机压缩比的可变压缩比曲轴，它使用润滑油做为形状可以改变的传力介质，并将它注入油腔内，油腔与放置弹簧的凹槽兼用，开设于偏习套筒较厚一侧的内表面上，或与套筒联动的圆柱的外圆表面上，本实用新型的特征是：使用光滑坚硬球体或细圆柱体的集合做为形状可以改变的传力介质，并将它应用于增加偏心套筒（３）运动阻尼的机构中，此机构和弹簧（９）均安装在与偏心套筒（３）联动的动圈（１）和内圆盘（５）之间。

【技术特征摘要】
1.用于自动改变内燃机压缩比的可变压缩比曲轴，它使用润滑油做为形状可以改变的传力介质，并将它注入油腔内，油腔与放置弹簧的凹槽兼用，开设于偏心套筒较厚一侧的内表面上，或与套筒联动的圆柱的外圆表面上，本实用新型的特征是使用光滑坚硬球体或细圆柱体的集合做为形状可以改变的传力介质，并将它应用于增加偏心套筒(3)运动阻尼的机构中，此机构和弹簧(9)均安装在与偏心套筒(3)联动的动圈(1)和内圆盘(5)之间。2.根据权利要求1的可变压缩比曲轴，其特征是通过联...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文华，
申请(专利权)人：李文华，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]