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(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CN110469422A(43)申请公布日2019.11.19(21)申请号201910842746.X(22)申请日2019.09.06(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人苏岩宇昊李小平解方喜韩永强(74)专利代理机构北京棘龙知识产权代理有限公司11740代理人戴丽伟(51)Int.Cl.F02F3/00(2006.01)F02B75/04(2006.01)F02D15/04(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图4页(54)发明名称外置齿轮式可变高度活塞(57)摘要外置齿轮式可变高度活塞属于活塞往复式内燃机技术领域,通过在活塞销内安装驱动电机,驱动电机的运转轴线与活塞销平行,该电机的电机齿轮伸出活塞销外与活塞中部下端的端面齿圈进行齿轮传动来转动活塞中的旋转部分,旋转部分的上端有和活塞上部配合的螺纹,即可通过旋转来调整活塞高度,进而实现可变压缩比。本发明可用于实现往复活塞式内燃机压缩比可变,解决了内燃机在不同工况下需要分别对应的压缩比的需求。本发明的电机齿轮在活塞销外与活塞中部的端面齿圈进行齿轮传动,无需对活塞销进行开槽等增加成本且影响强度的改动。本发明应用广泛,适用于汽油、柴油、天然气、液化石油气等多种燃料的发动机。CN110469422ACN110469422A权利要求书1/1页1.外置齿轮式可变高度活塞,其由活塞上部(1)、活塞中部(2)、活塞下部(3)、活塞销(4)、电机(5)、电机齿轮(6)、插销(7)构成,活塞上部(1)插入进活塞下部(3)中,与活塞中部(2)之间通过螺纹连接,活塞上部(1)与活塞下部(3)之间通过活塞上部(1)的限位条以及活塞下部(3)的限位槽限制绕活塞轴向的旋转,活塞中部(2)安装在活塞下部(3)内,通过活塞下部(3)的限位肋和安装在活塞下部(3)的插销(7)限制活塞中部(2)的活塞轴向平移,电机(5)安装在活塞销(4)内,电机(6)轴线与活塞销(4)轴线平行,电机齿轮(6)安装在电机(5)的输出轴上,与活塞中部(2)的端面齿圈配合。2.按权利要求1所述外置齿轮式可变高度活塞,其特征在于活塞下部(3)有使活塞中部(2)的与电机齿轮(6)配合的端面齿圈通过的开口。3.按权利要求1所述外置齿轮式可变高度活塞,其特征在于活塞下部(3)带有限制活塞中部(2)轴向运动的沿活塞轴向的插销槽。4.按权利要求1所述外置齿轮式可变高度活塞,其特征在于电机(5)的输出轴伸出活塞销上且电机齿轮(6)在活塞销(4)外与活塞中部(2)的端面齿圈啮合。2CN110469422A说明书1/2页外置齿轮式可变高度活塞技术领域[0001]本发明属于活塞往复式内燃机技术领域,具体涉及一种电机齿轮外置的可变高度活塞。背景技术[0002]对活塞往复式内燃机而言,其热效率在理想条件下是压缩比的函数,更高的压缩比能带来更高的热效率。但是由于在大负荷工况下过高的压缩比会导致汽油机爆震,柴油机工作粗暴,而在中小负荷不易发生爆震、工作粗暴的工况下可以适当提高压缩比以提高该工况下内燃机的热效率。对于现有的固定气缸结构的活塞往复式内燃机而言,其压缩比只能是固定值,只能选择一个兼顾了各工况下的一种折中方案。而可变压缩比可以针对内燃机的不同工况来实时调整,在负荷增大时降低压缩比,在负荷降低时提高压缩比。发明内容[0003]本发明是提供一种可实现活塞往复式内燃机压缩比可变的可变高度活塞。实现方式为在活塞销内安装驱动电机,驱动电机的运转轴线与活塞销平行,该电机的电机齿轮伸出活塞销外与活塞中部下端的端面齿圈进行齿轮传动来转动活塞中的旋转部分,旋转部分的下端与活塞下部仅发生旋转运动,无轴向运动,上端有和活塞上部配合的螺纹,即可通过旋转来调整活塞高度,进而实现可变压缩比。[0004]有益效果:[0005]1.本发明解决了内燃机在不同工况下需要分别对应的压缩比的需求。[0006]2.本发明的电机齿轮在活塞销外与活塞中部的端面齿圈进行齿轮传动,无需对活塞销进行开槽等增加成本且影响强度的改动。[0007]3.本发明的活塞伸缩部分尺寸适中,加工限制较少,容易实现低成本、高可靠性的产品。[0008]4.本发明中驱动电机布置在活塞销中,占用活塞体积较小。[0009]5.本发明应用广泛,适用于汽油、柴油、天然气、液化石油气等多种燃料的发动机。附图说明[0010]图1为外置齿轮式可变高度活塞装配示意图[0011]图2为外置齿轮式可变高度活塞剖视图[0012]图3为外置齿轮式可变高度活塞轴测图[0013]图4为外置齿轮式可变高度活塞轴测图(已省略活塞顶部、连杆)[0014]图5为外置齿轮式可变高度活塞轴测图(已省略活塞顶部、连杆)[0015]图6为活塞下