连杆轴颈可动式可变压缩比机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110578601A(43)申请公布日2019.12.17(21)申请号201910839451.7(22)申请日2019.09.06(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人张静郑晨奂刘港张宁李明婧(74)专利代理机构北京孚睿湾知识产权代理事务所(普通合伙)11474代理人王冬杰(51)Int.Cl.F02B75/04(2006.01)F02D15/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称连杆轴颈可动式可变压缩比机构(57)摘要本发明提出一种连杆轴颈可动式可变压缩比机构，该机构包括：偏心装置、控制电机、大齿轮、小齿轮、曲轴本体和连杆；偏心装置嵌入于连杆的大头中，大齿轮与偏心装置固联，且与曲轴本体轴颈同心；大齿轮与小齿轮啮合；小齿轮的轴为控制电机的输出轴，控制电机与曲轴本体固联，偏心装置转动时，推动所述连杆大头中心靠近或远离连杆轴颈，进而改变压缩比。与现有的多连杆机构改变压缩比的方案相比，(1)该发明占用空间小，且连杆摆动对称，有效解决了活塞受力不均匀，缸体磨损大等问题；(2)在连杆轴颈处做改动，避免了应力集中、寿命短等问题；(3)通过电机输出齿轮轴与大齿轮的传递，将偏心装置的旋转角度放大，解决了稳定性差的问题。CN110578601ACN110578601A权利要求书1/1页1.一种连杆轴颈可动式可变压缩比机构，其特征在于：该机构包括偏心装置、控制电机、大齿轮、小齿轮、曲轴本体和连杆；所述偏心装置嵌入于所述连杆的大头中，所述大齿轮与所述偏心装置固联，且与所述曲轴本体轴颈同心；所述大齿轮与小齿轮啮合；所述小齿轮的轴为控制电机的输出轴，所述控制电机与所述曲轴本体固联；所述偏心装置转动时，推动所述连杆大头中心靠近或远离连杆轴颈，进而改变压缩比。2.根据权利要求1所述的连杆轴颈可动式可变压缩比机构，其特征在于：该机构还包括制动机构；所述制动机构包括制动盘、制动挡柱和继电器；所述制动盘为圆盘形，中心有通孔，外圈有锯齿，所述控制电机的轴穿过所述制动盘的通孔与所述制动盘固定连接；当所述继电器断电时，所述制动挡柱弹起，穿过所述制动盘锯齿，阻挡所述制动盘转动，对所述小齿轮进行用锁定；当所述继电器通电时，所述制动挡柱缩回，所述控制电机能够转动。3.根据权利要求2所述的连杆轴颈可动式可变压缩比机构，其特征在于：所述制动盘为十二爪制动盘。4.根据权利要求2所述的连杆轴颈可动式可变压缩比机构，其特征在于：所述制动挡柱包括弹簧，所述弹簧在制动挡柱底部，当继电器断电时，所述弹簧弹起，所述制动挡柱阻挡制动盘转动，保持小齿轮轴相对曲轴静止并锁死；当所述继电器通电，所述弹簧压缩，所述制动盘自由转动。5.根据权利要求1所述的连杆轴颈可动式可变压缩比机构，其特征在于：所述机构还包括控制系统；所述控制系统包括编码器、比较器和PID控制器；所述控制电机的位置信息由所述编码器检测并反馈给所述比较器，得到偏差，所述偏差通过PID控制器调整输出脉冲对电机进行精确控制。6.根据权利要求5所述的连杆轴颈可动式可变压缩比机构，其特征在于：所述控制系统由DSP芯片实现。7.根据权利要求5所述的连杆轴颈可动式可变压缩比机构，其特征在于：所述控制电机的位置信息为所述控制电机的输出转角。8.根据权利要求5所述的连杆轴颈可动式可变压缩比机构，其特征在于：所述电机的位置信息，可以利用无刷直流电机内部的霍尔传感器获取，也可以利用光电编码器获取。9.根据权利要求5所述的连杆轴颈可动式可变压缩比机构，其特征在于：所述编码器为增量式光电编码器。2CN110578601A说明书1/5页连杆轴颈可动式可变压缩比机构技术领域[0001]本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种发动机连杆轴颈可动式可变压缩比机械结构。背景技术[0002]压缩比表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比是发动机的重要参数之一。现代汽车发动机的压缩比，汽油机由于受到爆震的限制，压缩比一般为8～11。柴油机没有爆震的限制，压缩比一般为12～22。传统发动机压缩比是不可变动的，因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数。普通涡轮增压发动机都会有迟滞现象，在涡轮介入前，发动机燃效非常低，动力差。提高压缩比能使涡轮起压更快，迟滞变小，但压缩比过高，又会使得涡轮增压发动机在在高转速高负荷时产生爆震。而有了可变压缩比技术后，使得发动机在低转速低负荷时，采用较高的压缩比，提高燃油经济性；在发动机高转速高负荷时，采用较低的压缩比，在高增压状态下，保证稳定性，发挥更大的动力。可变压缩比还可缩短冷启动暖车时间，降低有害物的排放。但由于变压缩比要涉及到整个发动机结构的改变，难