压缩比可变的内燃机曲轴系统、内燃机及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了压缩比可变的内燃机曲轴系统、内燃机及其控制方法，曲轴系统的曲拐主要由中空结构的曲柄臂和连杆轴颈构成，连杆轴颈内相对曲柄臂活动设置，曲柄臂内以可转动方式安装有旋转轮，旋转轮能够在电力、液压或机械结构驱动下转动，连杆轴颈能够在旋转轮的带动下沿曲轴的径向移动，从而改变曲拐的有效工作长度，内燃机主要采用了上述的曲轴系统，同时配置液压油箱和与液压油路相通的泵油管线和回油管线，以及转换阀门，使用时主要通过中央控制器进行阀门切换，从而改变高压油的进出方向，即调整旋转轮的转动方向，达到调整曲拐工作长度的目的。能够满足内燃机压缩比调节需求，可操作性良好，且稳定可靠，有利于延长内燃机的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
压缩比可变的内燃机曲轴系统、内燃机及其控制方法
本专利技术涉及内燃机
，具体涉及一种压缩比可变的内燃机曲轴系统、内燃机及其控制方法。
技术介绍
内燃机的压缩比是活塞在下止点时气缸内容积与活塞在上止点时气缸内容积的比值，其对内燃机的功率输出和热效率有重要作用。根据内燃机工作原理，内燃机在小负荷时需要高压缩比以提升内燃机的工作效率，而在大负荷时需要小压缩比以避免所谓的内燃机“爆震”，提升功率输出。一般的火花塞点火式内燃机由于曲轴位置固定，曲轴曲拐长度不变，连杆长度不变，所以活塞在上止点和下止点位置不变，内燃机压缩比固定不变，这种固定压缩比是兼顾大负荷和小负荷两种情况是折中选择。因此，这种固定压缩比内燃机在小负荷时热效率大打折扣，而大负荷时功率输出受到“爆震”的限制。当可以变化地调整内燃机压缩比时，小负荷区域可以增加压缩比以改善内燃机的热效率，大负荷区域可减小压缩比以提升内燃机的功率输出。许多已公开的专利也实现了内燃机的压缩比可变，主要有采用偏心轮改变曲轴主轴承位置，通过偏心轮改变连杆轴承位置，通过偏心轮改变活塞销中心位置等方式来改变曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压缩比可变的内燃机曲轴系统，包括曲轴本体(100)和沿曲轴本体(100)轴向分布，用于支撑曲轴本体(100)的主轴承座(400)，曲轴本体(100)在相邻两个主轴承座(400)之间形成有曲拐(200)，所述曲拐(200)包括连杆轴颈(210)和分别连接在连杆轴颈(210)两端的两个曲柄臂(220)，其特征在于：所述连杆轴颈(210)能够相对于曲柄臂(220)沿曲轴本体(100)径向滑动，所述曲柄臂(220)内部以可转动方式安装有旋转轮(230)，所述旋转轮(230)能够在电力、液压或机械结构的驱动下以曲轴本体(100)轴线为中心转动，并驱动连杆轴颈(210)滑动，以靠近或远离曲轴本体(...

【技术特征摘要】
1.一种压缩比可变的内燃机曲轴系统，包括曲轴本体(100)和沿曲轴本体(100)轴向分布，用于支撑曲轴本体(100)的主轴承座(400)，曲轴本体(100)在相邻两个主轴承座(400)之间形成有曲拐(200)，所述曲拐(200)包括连杆轴颈(210)和分别连接在连杆轴颈(210)两端的两个曲柄臂(220)，其特征在于：所述连杆轴颈(210)能够相对于曲柄臂(220)沿曲轴本体(100)径向滑动，所述曲柄臂(220)内部以可转动方式安装有旋转轮(230)，所述旋转轮(230)能够在电力、液压或机械结构的驱动下以曲轴本体(100)轴线为中心转动，并驱动连杆轴颈(210)滑动，以靠近或远离曲轴本体(100)。


2.根据权利要求1所述的压缩比可变的内燃机曲轴系统，其特征在于：所述曲柄臂(220)外侧具有主轴颈(300)，所述旋转轮(230)与主轴颈(300)同轴设置，所述旋转轮(230)正面具有弧形凹槽A(231)，所述弧形凹槽A(231)的圆心与旋转轮(230)的圆心之间具有偏距；
所述连杆轴颈(210)的两端具有向外延伸的插入部(211)，插入部(211)端部具有沿径向设置的连接部(212)，所述连接部(212)端部具有与弧形凹槽A(231)滑动配合的柱状凸起A(213)，所述曲柄臂(220)上具有供插入部(211)伸入的过孔(221)，所述过孔(221)限定连杆轴颈(210)的移动行程。


3.根据权利要求1所述的压缩比可变的内燃机曲轴系统其特征在于：所述曲柄臂(220)内具有用于安装所述旋转轮(230)的沉槽(222)，所述沉槽(222)呈台阶状，所述旋转轮(230)与对应沉槽(222)合围形成密封腔室；
所述旋转轮(230)具有向两侧延伸支撑轴(232)，所述支撑轴(232)靠近主轴颈(300)的一端外侧具有两个叶片A(233)，所述沉槽(222)内具有两个叶片B(223)，所述叶片A(233)和叶片B(223)将所述密封腔室分隔形成四个液压油室，四个所述液压油室均连接有液压油路。


4.根据权利要求3所述的压缩比可变的内燃机曲轴系统，其特征在于：所述曲柄臂(220)外侧具有主轴颈(300)，所述主轴颈(300)上设有环形油道A(310)和环形油道B(311)，四个所述液压油室分别为沿圆周方向依次分布的液压油室A(312)、液压油室B(313)、液压油室C(314)和液压油室D(315)；
其中，液压油室A(312)和液压油室C(314)通过主轴颈(300)内的油孔道A(316)与所述环形油道A(310)连通，液压油室B(313)和液压油室D(315)通过主轴颈(300)内的油孔道B(317)与环形油道B(311)连通，所述主轴承座(400)上具有分别与环形油道A(310)和环形油道B(311)连通的油孔道C(410)和油孔道D(420)。


5.根据权利要求4所述的压缩比可变的内燃机曲轴系统，其特征在于：所述油孔道A(316)与液压油室A(312)和液压油室C(314)的连通位置，以及油孔道B(317)与液压油室B(313)和液压油室D(315)的连通位置，均位于对应油室内靠近叶片B(223)的位置。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：施军，晏慧，黄琪，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50