【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发动机领域，特别是涉及一种压缩比可变式发动机。
技术介绍
1、在传统发动机中，提高发动机压缩比由于能够在提高发动机输出功率的同时减少发动机的燃料消耗成为该领域研究人员的热门研究方向。然而发动机的压缩比过大还会导致燃烧室内混合可燃气体的压强过大，从而诱发爆震。因此，在选择发动机压缩比时需要考虑不同发动机的特性，并在一定范围内选取。
2、传统发动机在低负荷工况下其热效率较差，为了提高发动机的燃料经济性，需要采用较高的压缩比。但是发动机在高负荷工况下，进气量增大，产生较大的热负荷和机械负荷，甚至可能造成发动机的损坏。因此，为了保护发动机，需要采用较低的压缩比。固定压缩比的传统发动机无法在不同工况下发挥发动机的最佳性能。为了解决这个问题，现代发动机采用了各种技术手段，如可变压缩比技术和缸内直喷技术等，以在不同工况下调整压缩比，实现更高的燃料经济性和性能表现。
3、曲轴是发动机的核心部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩输出驱动发动机上其他附件工作。曲轴在工作过程中会受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的作用，这些力的共同作用会使曲轴承受弯曲和扭转载荷。
4、活塞环是一种用于嵌入活塞槽沟内部的金属环，它具有较大向外扩张变形的能力，并被装配到剖面与其相应的环形槽内。活塞环在往复和旋转运动中，依靠气体或液体的压力差，在环的外圆面与气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。这种密封作用能够有效防止气体活液体的泄露，确保发动机的正常运行。
5、目前，研究人员已经尝试
6、综上，现有发动机无法做到在发动机不同工况下改变发动机的压缩比使得发动机的性能最优化，从而提高了发动机的运行成本。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种压缩比可变式发动机,以解决现有发动机无法在不同工况下改变压缩比从而无法达到最优性能的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种压缩比可变式发动机，包括：
3、气缸套，所述气缸套内滑动设置有活塞，所述气缸套套壁内沿气缸套径向滑动设置有推进环，所述推进环设置有至少两个并相较于气缸套呈圆周对称分布，所述气缸套上设置用于控制每个推进环进出的闸门组件；
4、推进环驱动组件，与推进环一一对应的设置在气缸套套壁内用于驱动推进环动作；
5、吸附组件，设置有多个并一一对应设置在每个所述推进环靠近活塞一侧用于吸附或松开活塞环组成部；
6、活塞环组成部，设置有多个并一一对应设置在每个所述吸附组件上靠近活塞一侧；和
7、滑动曲轴组件，与活塞相连用于驱动活塞动作且滑动曲轴组件中的曲轴位置可变；
8、所述活塞上沿轴向设置多个活塞环槽，当闸门组件开启时，每个所述推进环驱动组件带动对应的推进环、吸附组件和活塞环组成部一同运动使全部所述活塞环组成部卡合到相应的活塞环槽内形成一个完整的活塞环。
9、更进一步的，所述闸门组件包括结构完全相同的第一闸门组件和第二闸门组件。
10、更进一步的，所述气缸套包括活塞环滑动槽、冷却层、冷却套、隔断层、排液口和隔断层壁，所述活塞环滑动槽与推进环一一对应并贯穿设置在气缸套上，每个所述推进环一一对应的滑动连接在对应位置的活塞环滑动槽内，沿着每个活塞环滑动槽的长度方向、由所述气缸套套壁内靠近活塞一侧向远离一侧依次间隔设置第一闸门组件、冷却套和隔断层壁，所述第二闸门组件设置在冷却套内，所述第一闸门组件与冷却套之间为冷却层并在冷却层内设置冷却液，所述冷却套与隔断层壁之间为隔断层，每个所述推进环经过对应位置打开状态的第二闸门组件和第一闸门组件从气缸套内伸出或缩回，所述隔断层壁远离推进环一侧设置排液口，每个所述推进环驱动组件设置在对应位置的隔断层壁上。
11、更进一步的，所述闸门组件包括第一直线驱动组件、活塞定环位闸和压力传感器，所述第一直线驱动组件活动端与活塞定环位闸相连，所述活塞定环位闸靠近推进环一侧设置压力传感器，所述第一直线驱动组件与压力传感器电性连接。
12、更进一步的，所述吸附组件包括第三电子控制单元和电磁铁，所述电磁铁与第三电子控制单元电性连接。
13、更进一步的，所述推进环驱动组件包括齿轮、齿条和第二电子控制单元，所述齿轮与齿条相啮合，所述齿条一端与对应位置的推进环相连，所述齿轮设置有驱动电机，所述驱动电机与第二电子控制单元电性连接。
14、更进一步的，所述滑动曲轴组件还包括滑块、滑轨和曲柄，所述滑块设置有两个并对称布置在曲轴两侧，所述曲轴与全部滑块均转动连接，所述曲轴与曲柄枢接，所述曲柄与活塞枢接，每个所述滑块滑动连接在对应位置的滑轨内，所述滑轨内设置第二直线驱动组件，所述第二直线驱动组件用于驱动对应位置的滑块在相应滑轨内滑动。
15、更进一步的，所述滑块上设置多个曲轴定位孔，每个所述曲轴定位孔内螺纹连接一个曲轴定位杆。
16、更进一步的，每个所述滑块上设置有四个曲轴定位孔，四个所述曲轴定位孔设置在滑块四角。
17、更进一步的，所述第一直线驱动组件和第二直线驱动组件结构完全相同均包括第一电子控制单元、能量转换器和减振弹簧，所述减振弹簧一端设置为固定端另一端为活动端，所述能量转换器与减振弹簧相连用于驱动减振弹簧活动端动作并将减振弹簧弹性势能转化为电能，所述能量转换器与第一电子控制单元电性连接，所述第一电子控制单元用于控制能量转换器带动减振弹簧活动端动作使减振弹簧压缩或拉伸。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
19、1、本发动机能够根据不同的使用场景，采用位置可变的曲轴，能够实现曲轴在发动机内的上下移动，从而实现发动机的压缩比的改变；
20、2、本发动机通过设置分体式的活塞环组成部和配合推进环进行使用，能够将最终活塞环组成部形成的完整活塞环安装在活塞上的指定位置，从而能够调节活塞环的位置；
21、3、本发动机通过设置减振弹簧驱动曲轴的移动，能够使曲轴位置变化过程平稳，减小振动的产生，增加发动机的运行的平稳性；
22、4、本发动机通过设置曲轴定位杆，能够对曲轴进行固定，使得本发动机也能够以确定的压缩比进行运转；
23、5、本发动机能够实现在不拆解发动机的前提下对活塞环进行冷却和更换活塞环，使得活塞环可以更好发挥其密封、控油、导热和支承的作用；
24、6、本发动机能够通过减振弹簧和能量转换器的配合，使得弹性势能能够进行回收利用并为电子控制单元进行供能，经济效益性高。
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1.一种压缩比可变式发动机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述闸门组件包括结构完全相同的第一闸门组件和第二闸门组件。
3.根据权利要求2所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述气缸套(4)包括活塞环滑动槽(7)、冷却层(8)、冷却套(9)、隔断层(12)、排液口(13)和隔断层壁(34)，所述活塞环滑动槽(7)与推进环(36)一一对应并贯穿设置在气缸套(4)上，每个所述推进环(36)一一对应的滑动连接在对应位置的活塞环滑动槽(7)内，沿着每个活塞环滑动槽(7)的长度方向、由所述气缸套(4)套壁内靠近活塞(32)一侧向远离一侧依次间隔设置第一闸门组件、冷却套(9)和隔断层壁(34)，所述第二闸门组件设置在冷却套(9)内，所述第一闸门组件与冷却套(9)之间为冷却层(8)并在冷却层(8)内设置冷却液，所述冷却套(9)与隔断层壁(34)之间为隔断层(12)，每个所述推进环(36)经过对应位置打开状态的第二闸门组件和第一闸门组件从气缸套(4)内伸出或缩回，所述隔断层壁(34)远离推进环(36)一侧设置排液口(1
4.根据权利要求3所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述闸门组件包括第一直线驱动组件、活塞定环位闸(5)和压力传感器(33)，所述第一直线驱动组件活动端与活塞定环位闸(5)相连，所述活塞定环位闸(5)靠近推进环(36)一侧设置压力传感器(33)，所述第一直线驱动组件与压力传感器(33)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述吸附组件包括第三电子控制单元(20)和电磁铁(35)，所述电磁铁(35)与第三电子控制单元(20)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述推进环驱动组件包括齿轮(10)、齿条(11)和第二电子控制单元(19)，所述齿轮(10)与齿条(11)相啮合，所述齿条(11)一端与对应位置的推进环(36)相连，所述齿轮(10)设置有驱动电机，所述驱动电机与第二电子控制单元(19)电性连接。
7.根据权利要求4所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述滑动曲轴组件还包括滑块(15)、滑轨(16)和曲柄(37)，所述滑块(15)设置有两个并对称布置在曲轴(14)两侧，所述曲轴(14)与全部滑块(15)均转动连接，所述曲轴(14)与曲柄(37)枢接，所述曲柄(37)与活塞(32)枢接，每个所述滑块(15)滑动连接在对应位置的滑轨(16)内，所述滑轨(16)内设置第二直线驱动组件，所述第二直线驱动组件用于驱动对应位置的滑块(15)在相应滑轨(16)内滑动。
8.根据权利要求7所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述滑块(15)上设置多个曲轴定位孔(17)，每个所述曲轴定位孔(17)内螺纹连接一个曲轴定位杆(18)。
9.根据权利要求8所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：每个所述滑块(15)上设置有四个曲轴定位孔(17)，四个所述曲轴定位孔(17)设置在滑块(15)四角。
10.根据权利要求7所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述第一直线驱动组件和第二直线驱动组件结构完全相同均包括第一电子控制单元(1)、能量转换器(2)和减振弹簧(3)，所述减振弹簧(3)一端设置为固定端另一端为活动端，所述能量转换器(2)与减振弹簧(3)相连用于驱动减振弹簧(3)活动端动作并将减振弹簧(3)弹性势能转化为电能，所述能量转换器(2)与第一电子控制单元(1)电性连接，所述第一电子控制单元(1)用于控制能量转换器(2)带动减振弹簧(3)活动端动作使减振弹簧(3)压缩或拉伸。
...【技术特征摘要】
1.一种压缩比可变式发动机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述闸门组件包括结构完全相同的第一闸门组件和第二闸门组件。
3.根据权利要求2所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述气缸套(4)包括活塞环滑动槽(7)、冷却层(8)、冷却套(9)、隔断层(12)、排液口(13)和隔断层壁(34)，所述活塞环滑动槽(7)与推进环(36)一一对应并贯穿设置在气缸套(4)上，每个所述推进环(36)一一对应的滑动连接在对应位置的活塞环滑动槽(7)内，沿着每个活塞环滑动槽(7)的长度方向、由所述气缸套(4)套壁内靠近活塞(32)一侧向远离一侧依次间隔设置第一闸门组件、冷却套(9)和隔断层壁(34)，所述第二闸门组件设置在冷却套(9)内，所述第一闸门组件与冷却套(9)之间为冷却层(8)并在冷却层(8)内设置冷却液，所述冷却套(9)与隔断层壁(34)之间为隔断层(12)，每个所述推进环(36)经过对应位置打开状态的第二闸门组件和第一闸门组件从气缸套(4)内伸出或缩回，所述隔断层壁(34)远离推进环(36)一侧设置排液口(13)，每个所述推进环驱动组件设置在对应位置的隔断层壁(34)上。
4.根据权利要求3所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述闸门组件包括第一直线驱动组件、活塞定环位闸(5)和压力传感器(33)，所述第一直线驱动组件活动端与活塞定环位闸(5)相连，所述活塞定环位闸(5)靠近推进环(36)一侧设置压力传感器(33)，所述第一直线驱动组件与压力传感器(33)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种压缩比可变式发动机，其特征在于：所述吸附组件包括第三电子控制单元(20)和电磁铁(35)，所述电磁铁(35)与第三电子控制单元(20)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种压缩比可变式...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁宇，范睿韬，随从标，向拉，孟繁硕，管帅，杨涛，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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