发动机及具有其的车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种发动机及具有其的车辆。该发动机包括活塞、曲轴、调节元件、连杆和压缩比调节机构，主轴颈与活塞的运动轨迹距离为e，调节元件套设在连杆颈上，连杆颈与主轴颈距离为R1，连杆颈和主轴颈的中心连线与活塞的运动轨迹的夹角为CA，连杆与活塞和调节元件连接，连杆长度为L1，连杆的第二端与连杆颈距离为L2，压缩比调节机构可调节活塞在气缸内的位置，压缩比调节机构包括偏心轴和控制杆，控制杆与调节元件和偏心轴相连，连杆与调节元件夹角为β，连杆与活塞的运动轨迹夹角为A1，当‑40°≤CA≤120°时，

Engines and vehicles with them

【技术实现步骤摘要】
发动机及具有其的车辆
本专利技术涉及汽车领域，具体而言，涉及一种发动机及具有其的车辆。
技术介绍
发动机的压缩比是指活塞运动到下止点时的气缸容积与活塞运动到上止点时的燃烧室容积之比。现有发动机大多数为固定压缩比发动机，燃油燃烧效率低、经济性差、排放高。随着可变压缩比技术的发展，发动机开始增加压缩比调节机构，通过改变活塞上止点位置等方式改变燃烧室容积，从而改变压缩比。热效率理论表明，压缩比越高，热效率越高，油耗越低，然而，增加压缩比会导致爆震，考虑到抑制爆震，压缩比上限会受到限制，现有发动机大多数为固定压缩比发动机，无法实现高热效率与抑制爆震的平衡；此外，在现有的各类压缩比调节机构中，普遍存在有零部件数量较多、各零件间受力较大、活塞与缸孔间的相互间的摩擦力大、磨损增加等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种发动机，以减小活塞与缸孔间的受力，改善缸孔磨损情况。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种发动机，包括：活塞，所述活塞可在所述发动机的气缸内运动；曲轴，所述曲轴的主轴颈可转动地设置在所述发动机的缸体上，所述主轴颈的中心轴线与所述活塞的运动轨迹之间的距离为e；调节元件，所述调节元件套设在所述曲轴的连杆颈上，所述调节元件所套设的连杆颈与所述主轴颈的中心轴线的距离为R1，且所述连杆颈和所述主轴颈的中心连线与所述活塞的运动轨迹之间的夹角为CA；连杆，所述连杆的第一端与所述活塞连接，所述连杆的第二端与所述调节元件连接，所述连杆的第一端连接中心与所述连杆的第二端连接中心之间的距离为L1，所述连杆的第二端连接中心与所述连杆颈的中心之间的距离为L2；压缩比调节机构，所述压缩比调节机构用于调节所述活塞在所述气缸内的位置，所述压缩比调节机构包括：偏心轴和控制杆，所述控制杆的第一端与所述调节元件连接，所述控制杆的第二端与所述偏心轴偏心相连，以在所述偏心轴转动时，所述调节元件可绕其所套设的连杆颈转动，所述连杆的第一端连接中心和所述连杆的第二端连接中心之间的连线与所述连杆的第二端连接中心和所述控制杆的第一端连接中心之间的连线之间的夹角为β，所述连杆与所述活塞的运动轨迹之间的夹角为A1，当-40°≤CA≤120°时，A1满足关系式：0°≤A1≤8°。根据本专利技术的一些实施例，当-40°≤CA≤120°时，L1、L2、R1、e、β、CA满足关系式：根据本专利技术的一些实施例，当30°≤CA≤40°时，A1满足关系式：0°≤A1≤0.5°。进一步地，当30°≤CA≤40°时，L2、R1、e、β、CA满足关系式：L2*sin(β)-R1*sin(CA)+e≈0。根据本专利技术的一些实施例，所述偏心轴包括：驱动轴和偏心轮，所述驱动轴可转动地设置在所述缸体上，所述偏心轮设置在所述驱动轴上，所述控制杆的第一端与所述调节元件铰接，所述控制杆的第二端与所述驱动轴通过所述偏心轮铰接。进一步地，所述压缩比调节机构还包括：驱动装置，所述驱动装置与所述驱动轴相连且用于驱动所述驱动轴转动。根据本专利技术的一些实施例，所述连杆的第一端与所述活塞通过活塞销铰接，所述连杆的第二端与所述调节元件通过连杆销铰接。进一步地，所述控制杆的第一端与所述调节元件通过控制杆销铰接，所述连杆销和所述控制杆销设置在所述连杆颈的两侧。根据本专利技术的一些实施例，所述曲轴设置在所述活塞和所述偏心轴之间。相对于现有技术，本专利技术所述的发动机具有以下优势：本专利技术所述的发动机，通过调整压缩比调节机构的布置结构或零件尺寸，使得连杆与活塞运动轨迹的夹角A1始终较小，可减小活塞对气缸缸孔的侧向作用力，改善活塞与缸孔间的磨损。本专利技术的另一个目的在于提出一种车辆，包括上述的发动机。相对于现有技术，本专利技术所述的车辆具有的优势与发动机具有的优势相同，这里不再赘述。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是活塞、连杆、调节元件、曲轴、压缩比调节机构的装配示意图；图2是活塞、连杆、调节元件、曲轴、压缩比调节机构的机械原理示意图；图3是活塞、连杆、调节元件、曲轴、压缩比调节机构的尺寸示意图；图4是活塞受力示意图；图5是活塞、连杆、调节元件、曲轴、压缩比调节机构的受力示意图。附图标记说明：活塞1、连杆2、调节元件3、曲轴4、主轴颈41、连杆颈42、曲柄43、压缩比调节机构7、控制杆5、偏心轴6、驱动轴61、偏心轮62、气缸8、活塞销A、连杆销B、连杆颈销C、控制杆销D。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考图1-图5并结合实施例来详细说明本专利技术的发动机。参照图1所示，根据本专利技术实施例的发动机包括：活塞1、连杆2、调节元件3、曲轴4和压缩比调节机构7。活塞1可在发动机的气缸8内运动，结合图1、图4所示，活塞1可在气缸8的缸孔内沿图1的上下方向运动。曲轴4的主轴颈41可转动地设置在发动机的缸体上，曲轴4的连杆颈42与主轴颈41的中心轴线错开。曲轴4的连杆颈42可以有多个。调节元件3套设在其中一个连杆颈42上，具体而言，调节元件3上设置有曲轴孔，连杆颈42位于曲轴孔内，调节元件3与连杆颈42可相互转动。在一些实施例中，调节元件3与连杆颈42之间可以设置有连杆颈销C或轴瓦，以减小调节元件3和连杆颈42的磨损，延长发动机的零件使用寿命。连杆2连接在活塞1与调节元件3之间，也就是说，连杆2的第一端与活塞1连接，连杆2的第二端与调节元件3连接。具体而言，连杆2的第一端与活塞1铰接，连杆2的第二端与调节元件3铰接，由此使得连杆2与活塞1之间可发生相互转动，连杆2与调节元件3之间可发生相互转动，这样，当调节元件3绕其所套设的连杆颈42转动时，可带动连杆2运动，进而带动活塞1上下运动。压缩比调节机构7用于调节活塞1在气缸8内的位置，令活塞1在上止点或下止点时相对气缸8的位置得到改变，继而改变压缩比。如图1所示，压缩比调节机构7可以包括：偏心轴6和控制杆5，控制杆5连接在调节元件3与偏心轴6之间，控制杆5的第一端与调节元件3连接，且控制杆5的第二端与偏心轴6偏心相连，以在偏心轴6转动时，偏心轴6的动力可经控制杆5传递至调节元件3，使调节元件3绕其所套设的连杆颈42转动。具体而言，偏心轴6转动时，推动控制杆5转动，控制杆5推动调节元件3转动，调节元件3推动连杆2转动，连杆2又推动活塞1上下移动，由此可调节活塞1在气缸8内的位置。活塞1上下移动，会改变燃烧室容积大小，从而改变压缩比。也就是说，压缩比调节机构7可起到改变发动机压缩比的作用。通过改变压缩比，可满足不同发动机的负荷需求，使发动机始终工作在最佳工作区，这样既提高了动力性降低了油耗，又减少了排放，很好地解决了动力性与经济性、排放性的矛盾，使发动机始终都工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机，其特征在于，包括：/n活塞(1)，所述活塞(1)可在所述发动机的气缸(8)内运动；/n曲轴(4)，所述曲轴(4)的主轴颈(41)可转动地设置在所述发动机的缸体上，所述主轴颈(41)的中心轴线与所述活塞(1)的运动轨迹之间的距离为e；/n调节元件(3)，所述调节元件(3)套设在所述曲轴(4)的连杆颈(42)上，所述调节元件(3)所套设的连杆颈(42)与所述主轴颈(41)的中心轴线的距离为R1，且所述连杆颈(42)和所述主轴颈(41)的中心连线与所述活塞(1)的运动轨迹之间的夹角为CA；/n连杆(2)，所述连杆(2)的第一端与所述活塞(1)连接，所述连杆(2)的第二端与所述调节元件(3)连接，所述连杆(2)的第一端连接中心与所述连杆(2)的第二端连接中心之间的距离为L1，所述连杆(2)的第二端连接中心与所述连杆颈(42)的中心之间的距离为L2；/n压缩比调节机构(7)，所述压缩比调节机构(7)用于调节所述活塞(1)在所述气缸(8)内的位置，所述压缩比调节机构(7)包括：偏心轴(6)和控制杆(5)，所述控制杆(5)的第一端与所述调节元件(3)连接，所述控制杆(5)的第二端与所述偏心轴(6)偏心相连，以在所述偏心轴(6)转动时，所述调节元件(3)可绕其所套设的连杆颈(42)转动，所述连杆(2)的第一端连接中心和所述连杆(2)的第二端连接中心之间的连线与所述连杆(2)的第二端连接中心和所述控制杆(5)的第一端连接中心之间的连线之间的夹角为β，所述连杆(2)与所述活塞(1)的运动轨迹之间的夹角为A1，当-40°≤CA≤120°时，A1满足关系式：0°≤A1≤8°。/n...

【技术特征摘要】
1.一种发动机，其特征在于，包括：
活塞(1)，所述活塞(1)可在所述发动机的气缸(8)内运动；
曲轴(4)，所述曲轴(4)的主轴颈(41)可转动地设置在所述发动机的缸体上，所述主轴颈(41)的中心轴线与所述活塞(1)的运动轨迹之间的距离为e；
调节元件(3)，所述调节元件(3)套设在所述曲轴(4)的连杆颈(42)上，所述调节元件(3)所套设的连杆颈(42)与所述主轴颈(41)的中心轴线的距离为R1，且所述连杆颈(42)和所述主轴颈(41)的中心连线与所述活塞(1)的运动轨迹之间的夹角为CA；
连杆(2)，所述连杆(2)的第一端与所述活塞(1)连接，所述连杆(2)的第二端与所述调节元件(3)连接，所述连杆(2)的第一端连接中心与所述连杆(2)的第二端连接中心之间的距离为L1，所述连杆(2)的第二端连接中心与所述连杆颈(42)的中心之间的距离为L2；
压缩比调节机构(7)，所述压缩比调节机构(7)用于调节所述活塞(1)在所述气缸(8)内的位置，所述压缩比调节机构(7)包括：偏心轴(6)和控制杆(5)，所述控制杆(5)的第一端与所述调节元件(3)连接，所述控制杆(5)的第二端与所述偏心轴(6)偏心相连，以在所述偏心轴(6)转动时，所述调节元件(3)可绕其所套设的连杆颈(42)转动，所述连杆(2)的第一端连接中心和所述连杆(2)的第二端连接中心之间的连线与所述连杆(2)的第二端连接中心和所述控制杆(5)的第一端连接中心之间的连线之间的夹角为β，所述连杆(2)与所述活塞(1)的运动轨迹之间的夹角为A1，当-40°≤CA≤120°时，A1满足关系式：0°≤A1≤8°。


2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，当-40°≤CA≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹吉，刘涛，刘俊杰，张树旻，渠娜，杨乐，刘君宇，张彪，王文远，叶娜，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13