一种发动机的压缩容积可变控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及燃油发动机领域，该发动机的压缩容积可变控制系统由活塞与曲轴之间设置一套变矩装置和控制装置构成，活塞的下端设有变矩滑杆，变矩滑杆上设有滑套，滑套的上端设有销孔，活塞通过活塞连杆安装在滑套上端的销孔内，滑套的两侧设有拉杆销，滑套的两侧用拉杆连接U型连接头，U型连接头的下端用同步杆连接底部的同步轴，同步轴的一侧延伸出发动机外部连接变矩传动杆，由于变矩滑杆的前端固定，滑套在变矩滑杆的后端上下运动时产生的杠杆作用下活塞下降的行程位置既会随滑套的滑动位置而改变，由变矩电动推杆驱动使滑套的位置发生改变即可实现活塞行程的长短调节，从而改变气缸的吸气压缩容积，使其在动力输出或降低油耗下更适宜车辆运行。

A Variable Compression Volume Control System for Engine

【技术实现步骤摘要】
一种发动机的压缩容积可变控制系统
本技术涉及燃油发动机领域，尤其是一种四冲程的汽油发动机。
技术介绍
各种燃油发动机已成为汽车、轮船等交通工具的动力来源，特别是四冲程的活塞式发动机因其体积小动力大而被广泛应用，现在生活中的各种家用轿车配置的发动机其排量大部分在1.0至3.0之间，以一辆总重量两吨重的轿车为例，其正常驱动的动力来源用一部1.5升排量的发动机即可满足，但为了使其在起步或加速时获得较强的动力，各种厂家的车辆往往配置了2.4至4.0升之间的大排量发动机，动力的增加仅仅为了获得更快的加速体验，当车辆达到一定的速度后其余的动力处于无作用的状态，这对车辆来说既是动力的损失，且大排量的发动机又会增加大量的能源消耗，现有的发动机技术使发动机的排量容积不能在发动机成型后发生改变，各种车辆需要增加或减小动力时只能通过更换发动机来实现，这对车辆来说显然是不可取的，且操作麻烦，改变发动机后其电路及机械系统等均会造成安全隐患。
技术实现思路
为解决现有的四冲程燃油发动机存在的使用中不能改变其排量动力的不足，本技术提供了一种发动机的压缩容积可变控制系统，该系统由活塞与曲轴之间设置一套变矩装置和控制装置构成，活塞的下端设有变矩滑杆，变矩滑杆的前端用固定轴安装在机体上，后端用曲轴连杆连接曲轴，变矩滑杆的后端在固定轴的定位作用下可以上下运动，变矩滑杆上设有滑套，滑套的内孔与变矩滑杆实现静态接触，滑套在变矩滑杆上可前后滑动，滑套的上端设有销孔，活塞通过活塞连杆安装在滑套上端的销孔内，滑套的两侧设有拉杆销，两侧的拉杆销用拉杆连接U型连接头，U型连接头的下端用同步杆连接底部的同步轴，同步轴的一侧延伸出发动机外部，发动机外部的变矩传动杆下端与同步轴连接，上端连接变矩电动推杆，当变矩电动推杆驱动同步杆使其位置偏移时上端的U型连接头即可通过拉杆拉动滑套在变矩滑杆上前后滑动，曲轴旋转时通过曲轴连杆，变矩滑杆，滑套，活塞连杆的联动作用即可驱动上端的活塞上下运动，从而完成发动机的吸气、压缩、做功、排气等四个工作行程，由于变矩滑杆的前端固定，滑套在变矩滑杆的后端即可前后滑动和上下运动，在变矩滑杆后端产生的杠杆作用下变矩滑杆向上到达上止点时活塞的上顶点不变，活塞下降的行程位置既会随滑套的滑动位置而改变，滑套在变矩滑杆上越向前移，活塞下降的行程位置越短，滑套越向后移，活塞下降的行程位置越长，通过发动机外部的变矩电动推杆的运动使滑套的位置发生改变即可实现活塞行程的长短调节，从而改变气缸的吸气压缩容积，使发动机在运行或停止的状态下实现排量的自由改变，使其在动力输出或降低油耗下更适宜车辆运行。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步详细的解释。图1为该设备的发动机内部结构示意图，图2为该设备的传动系统示意图，图3为发动机的外部结构示意图，图4为变矩滑杆和滑套运行图，图5、6为变矩装置的活塞长、短行程运行图，图7为该设备的电路结构示意图。具体实施方式通过图1可以看出，该设备由传统的四冲程活塞发动机在活塞与曲轴之间设置一套变矩装置构成，变矩装置由变矩滑杆、滑套、活塞连杆、曲轴连杆、拉杆、U型连接头、同步轴、变矩传动杆、变矩电动推杆等组成，发动机上设有缸体(1)，缸体的两侧分别设有进气管(2)和排气管(3)，缸体与发动机外壳之间设有冷却室(4)，缸体内部设有活塞(5)，在活塞(5)与曲轴(6)之间设有变矩滑杆(7)，变矩滑杆(7)为方形的长条弧型体，以活塞上的拉杆孔(8)为中心时，变矩滑杆的弧型角度与活塞上拉杆孔(8)的圆周角度相对应，变矩滑杆(7)的前端用固定轴(9)安装在支座(10)上，支座(10)固定在机体的外壳上成为整体，依靠支座和固定轴的固定作用变矩滑杆(7)的后端可上下摆动，变矩滑杆的后尾端设有销孔，曲轴连杆(11)利用曲轴连杆销(12)安装在变矩滑杆后尾端的销孔内，曲轴连杆的下端连接曲轴(6)，变矩滑杆(7)上设有滑套(13)，滑套的内孔与变矩滑杆的外形相同，两者保持静态密封接触，滑套在变矩滑杆上可前后滑动，滑套(13)的上端设有滑套销孔，活塞连杆(14)下端的连接头通过滑套销孔和销连接滑套(13)，活塞连杆(14)的上端连接活塞(5)，滑套的两侧设有拉杆销(15)，滑套(13)通过拉杆销和拉杆(16)连接U型连接头(17)上的U型头连接销(18)，U型连接头(17)的下端用同步杆(19)连接同步轴(20)，三者互相焊接为整体，同步轴(20)用轴套安装在机体的底部，同步轴的一端延伸出机体与外部相连接，同步轴与机体的接触面设有密封圈，当曲轴(6)旋转时曲轴连杆(11)驱动变矩滑杆(7)上下运动，变矩滑杆上的滑套(13)依靠活塞连杆(14)驱动活塞(5)在缸体内上下运动，从而进行发动机的吸气、压缩、做功、排气等工作行程，当机体外部的力量驱动同步轴(20)向一侧偏移时，依靠同步杆(19)、U型连接头(17)和拉杆(16)的推拉作用即可使滑套(13)在变矩滑杆(7)上前后滑动，滑套的滑动动作不受变矩滑杆的上下动作限制。通过图2可以看出，发动机内部的曲轴(6)通过变速齿轮组(21)连接动力输出轴(22)，气门驱动装置(23)与变速齿轮组之间设有连接齿轮(24)，发动机工作时曲轴通过齿轮驱动气门驱动装置工作，该设备应用于单缸发动机时曲轴(6)和同步轴(20)独立配置，应用于多缸发动机时每个缸体之间的变矩装置独立工作，每个缸体之间的同步轴互相连接为整体，曲轴为多杠一体曲轴，当发动机工作时曲轴即可联动多个缸体同步工作，调节同步轴即可使多个缸体的变矩装置同步运行。通过图3可以看出，发动机的缸体顶端设有进气管(2)和排气管(3)，机体的侧面设有启动马达(25)，机体的中部设有动力输出轴(22)，变矩传动杆(26)下端的连接头安装在同步轴(20)上，当变矩传动杆上端位置发生偏移时发动机内部的同步杆同步运动，变矩电动推杆(27)用安装螺栓(28)安装在机体上，变矩电动推杆与变矩传动杆的接触点设有连接销(29)，变矩电动推杆的推出轴上设有变矩传感器(30)，当变矩电动推杆(27)向外部推出时，依靠变矩传动杆(26)、同步轴(20)和发动机内部的同步杆、U型连接头和拉杆的共同联动下滑套在变矩滑杆上向前端滑动，变矩电动推杆向内部拉入时则使发动机内部的滑套滑向变矩滑杆的后端，变矩电动推杆的推出轴运动时其动作的行程被变矩传感器(30)探测，变矩传感器将探测到的位置信号输入控制器(31)，从而依靠活塞下降的工作行程计算出发动机内部气缸的容积，控制器为变矩装置的控制中心，用于对变矩电动推杆的工作程序以及对各种传感器探测到的信号等进行处理和控制，通过图4可以看出，当同步杆(19)向左侧偏移时，通过拉杆(16)的联动作用即可将滑套(13)拉向变矩滑杆(7)的前端，由于变矩滑杆(7)的外形弧度与活塞(5)上拉杆孔(8)的圆周圆弧度相对应，所以滑套(13)在变矩滑杆(7)上前后滑动时顶部的活塞的位置不变，曲轴(6)旋转时依靠曲轴连杆(11)即可驱动变矩滑杆(7)和活塞(5)上下运动，在变矩滑杆上下运行时拉杆(16)对滑套(13)的推拉动作不受限制，所以当发动机处于运转状态时依然可以自由的通过拉杆改变滑套在变矩滑杆上的位置。通过图5可以看出，当曲轴(6)旋转时，曲轴依靠曲轴连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机的压缩容积可变控制系统，由活塞与曲轴之间设置一套变矩装置和控制装置构成，其特征在于；发动机上设有缸体(1)，缸体的两侧分别设有进气管(2)和排气管(3)，缸体与发动机外壳之间设有冷却室(4)，缸体内部设有活塞(5)，在活塞(5)与曲轴(6)之间设有变矩滑杆(7)，变矩滑杆(7)的前端用固定轴(9)安装在支座(10)上，支座(10)固定在机体的外壳上成为整体，依靠支座和固定轴的固定作用变矩滑杆(7)的后端可上下摆动，变矩滑杆的后尾端设有销孔，曲轴连杆(11)利用曲轴连杆销(12)安装在变矩滑杆后尾端的销孔内，曲轴连杆的下端连接曲轴(6)，变矩滑杆(7)上设有滑套(13)，滑套的内孔与变矩滑杆的外形相同，两者保持静态密封接触，滑套在变矩滑杆上可前后滑动，滑套(13)的上端设有滑套销孔，活塞连杆(14)下端的连接头通过滑套销孔和销连接滑套(13)，活塞连杆(14)的上端连接活塞(5)，滑套的两侧设有拉杆销(15)，滑套(13)通过拉杆(16)连接U型连接头(17)上的U型头连接销(18)，U型连接头(17)的下端用同步杆(19)连接同步轴(20)，三者互相焊接为整体，同步轴(20)用轴套安装在机体的底部，同步轴的一端延伸出机体与外部相连接，同步轴与机体的接触面设有密封圈，变矩传动杆(26)下端的连接头安装在同步轴(20)上，变矩电动推杆(27)用安装螺栓(28)安装在机体上，变矩电动推杆与变矩传动杆的接触点设有连接销(29)，变矩电动推杆的推出轴上设有变矩传感器(30)，变矩电动推杆(27)、变矩传感器(30)、速度探测器(33)、加速探测器(39)、控制显示面板(34)分别用导线连接控制器(31)，控制器用信号连接线(38)连接发动机的控制电脑。...

【技术特征摘要】
1.一种发动机的压缩容积可变控制系统，由活塞与曲轴之间设置一套变矩装置和控制装置构成，其特征在于；发动机上设有缸体(1)，缸体的两侧分别设有进气管(2)和排气管(3)，缸体与发动机外壳之间设有冷却室(4)，缸体内部设有活塞(5)，在活塞(5)与曲轴(6)之间设有变矩滑杆(7)，变矩滑杆(7)的前端用固定轴(9)安装在支座(10)上，支座(10)固定在机体的外壳上成为整体，依靠支座和固定轴的固定作用变矩滑杆(7)的后端可上下摆动，变矩滑杆的后尾端设有销孔，曲轴连杆(11)利用曲轴连杆销(12)安装在变矩滑杆后尾端的销孔内，曲轴连杆的下端连接曲轴(6)，变矩滑杆(7)上设有滑套(13)，滑套的内孔与变矩滑杆的外形相同，两者保持静态密封接触，滑套在变矩滑杆上可前后滑动，滑套(13)的上端设有滑套销孔，活塞连杆(14)下端的连接头通过滑套销孔和销连接滑套(13)，活塞连杆(14)的上端连接活塞(5)，滑套的两侧设有拉杆销(15)，滑套(13)通过拉杆(16)连接U型连接头(17)上的U型头连接销(18)，U型连接头(17)的下端用同步杆(19)连接同步轴(20)，三者互相焊接为整体，同步轴(20)用轴套安装在机体的底部，同步轴的一端延伸出机体与外部相连接，同步轴与机体的接触面设有密封圈，变矩传动杆(26)下端的连接头安装在同步轴(20)上，变矩电动推杆(27)用安装螺栓(28)安装在机体上，变矩电动推杆与变矩传动杆的接触点设有连接销(29)，变矩电动推杆的推出轴上设有变矩传感器(30)，变矩电动推杆(27)、变矩传感器(30)、速度探测器(33)、加速探测器(39)、控制显示面板(34)分别用导线连接控制器(31)，控制器用信号连接线(38)连接发动机的控制电脑。2.根据权利要求1所述的一种发动机的压缩容积可变控制系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明中，
申请(专利权)人：泸州王家机械设备有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51