可變壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種可變壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比是指活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)的汽缸容積與活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)的汽缸容積之比。一般而言，常見車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比為9?11:1不等。而必須指出的是，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)和自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比一般設(shè)置不同，自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)為了提高進(jìn)氣效率，壓縮比一般都較渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)高一些。壓縮比決定了汽油機(jī)壓縮混合氣的壓力，汽油的燃燒特性導(dǎo)致了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的混和氣壓力不能太高。如果汽缸內(nèi)的壓力超過了臨界值，汽油就會(huì)因?yàn)閴嚎s而在點(diǎn)火之前被點(diǎn)燃，這種現(xiàn)象被稱為爆燃，并產(chǎn)生爆震，會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)很大的傷害。對(duì)于現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)渦輪增壓介入以后，燃燒室的溫度和壓力會(huì)大幅度升高，如果這個(gè)值過高，爆震就不可避免。這會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造出巨大傷害，同時(shí)也會(huì)影響動(dòng)力輸出。所以，固定壓縮比的渦輪增壓和機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)只能把壓縮比設(shè)計(jì)得比普通自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)低一些。但是這種過低的壓縮比設(shè)計(jì)，又會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)在增壓器(特別是渦輪增壓)沒有完全介入時(shí)(也就是說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí))，燃燒效率非常低，能產(chǎn)生的動(dòng)力要比普通自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的動(dòng)力要少的多，因此，通過提高壓縮比來(lái)提升動(dòng)力性，除了不斷提高燃油質(zhì)量和改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝之外，一種壓縮比隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況改變而變化的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)也就呼之欲出了。
[0003]這種技術(shù)可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)在燃油適應(yīng)性方面擁有巨大的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)在新款的主流發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比普遍設(shè)計(jì)在10:1以上，以獲得更好的動(dòng)力輸出和燃油經(jīng)濟(jì)性，但是高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)需要使用較高標(biāo)號(hào)的燃油，這種要求會(huì)降低汽車在偏遠(yuǎn)地方的適應(yīng)性，影響到車輛的銷售?？勺儔嚎s比在柴油機(jī)上的應(yīng)用:柴油機(jī)為了確保起動(dòng)性，而采用高壓縮比但是在起動(dòng)以后就不需要高壓縮比。在這種場(chǎng)合，可變壓縮比是有效的方法，或許使柴油機(jī)成為與汽油機(jī)一樣的具有輕量化特點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。在自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)中可考慮按照負(fù)荷要求調(diào)節(jié)壓縮比，在低負(fù)荷時(shí)提高壓縮比，在高負(fù)荷時(shí)降低壓縮比。
[0004]當(dāng)前可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)只有一些概念性機(jī)，尚未大批量投產(chǎn)，一般多采用了調(diào)整汽缸蓋位置、使用高度可調(diào)式曲軸聯(lián)動(dòng)活塞或者在已有的曲柄連桿機(jī)構(gòu)中再增設(shè)一套連桿機(jī)構(gòu)調(diào)整活塞的運(yùn)動(dòng)范圍等方案。如薩博SVC(Saab Variable Compress1n)可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)(詳見鏈接:http://www.3ucar.com/wxjs/wl760.html)，其包括動(dòng)態(tài)連接的汽缸蓋和汽缸體，汽缸蓋與汽缸體通過一組搖臂連接，搖臂能在ECU的控制下改變一定的角度，從而改變了燃燒室的體積，壓縮比也同樣被改變了。汽缸蓋的“裙底”部插設(shè)在所述汽缸體中，汽缸體上對(duì)應(yīng)每一個(gè)燃燒室的排列方向兩端均設(shè)置有兩根可滑動(dòng)的穿設(shè)在所述汽缸蓋側(cè)壁中的導(dǎo)向柱，搖擺裝置的固定座支撐在所述導(dǎo)向柱的頂端，由于比普通發(fā)動(dòng)機(jī)多出了一套搖臂裝置，所以它比普通發(fā)動(dòng)機(jī)多需要一套冷卻系統(tǒng)，它通過汽缸蓋和汽缸套周圍的冷卻水散熱，而汽缸蓋的側(cè)壁中需要設(shè)置冷卻水通道還需要設(shè)置導(dǎo)向柱的潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)，因此，冷卻水通道排布范圍有限，難以在高工況下滿足冷卻條件?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可變壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)，其所要解決的技術(shù)問題在于:現(xiàn)有的薩博SVC可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋側(cè)壁分布的冷卻水通道需要兼顧缸蓋頂部的搖擺機(jī)構(gòu)的散熱，而汽缸蓋的側(cè)壁中還需要設(shè)置用于導(dǎo)向柱的潤(rùn)滑系統(tǒng)，因此冷卻水通道分布范圍受限，難以滿足冷卻條件。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種可變壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括汽缸蓋、汽缸體以及曲軸箱，所述汽缸蓋固定蓋設(shè)在所述汽缸體上，所述曲軸箱包括上曲軸箱以及油底殼，所述汽缸體可相對(duì)上下運(yùn)動(dòng)的安裝在所述上曲軸箱上，所述汽缸體與所述上曲軸箱對(duì)應(yīng)的一側(cè)凸設(shè)有一插接段，所述插接段間隙配合的插設(shè)在所述上曲軸箱上對(duì)應(yīng)所述汽缸體一側(cè)的連桿過口中，所述插接段可在所述連桿過口中相對(duì)上下滑動(dòng)，所述插接段的四周外側(cè)壁與所述連桿過孔中的內(nèi)孔壁之間均勻分布的設(shè)置有若干滾珠；所述汽缸體與上曲軸箱之間設(shè)置有兩組偏心輪機(jī)構(gòu)，每一組所述偏心輪機(jī)構(gòu)均與一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置聯(lián)動(dòng)。
[0007]優(yōu)選于:所述插接段的四周外側(cè)壁上或所述連桿過孔中的內(nèi)孔壁上開設(shè)有嵌槽，若干所述滾珠依次排布并可相對(duì)滾動(dòng)的嵌設(shè)在所述嵌槽中，所述嵌槽的寬度與所述滾珠的直徑匹配、深度不超過所述滾珠的直徑。
[0008]優(yōu)選于:所述兩組偏心輪機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在所述汽缸體與上曲軸箱之間對(duì)應(yīng)汽缸排列方向的兩端，每組所述偏心輪機(jī)構(gòu)均包括相互平行的偏心轉(zhuǎn)軸與推動(dòng)軸，所述偏心轉(zhuǎn)軸以及推動(dòng)軸的分別裝設(shè)在所述上曲軸箱與汽缸體上，所述偏心轉(zhuǎn)軸以及推動(dòng)軸的中心軸線均與所述汽缸的中心軸線相互垂直，所述偏心轉(zhuǎn)軸可相對(duì)所述上曲軸箱自轉(zhuǎn)，所述推動(dòng)軸固定設(shè)置在所述汽缸體上，所述偏心轉(zhuǎn)軸的兩端均固定設(shè)置有偏心輪，所述偏心轉(zhuǎn)軸與推動(dòng)軸的兩端之間分別設(shè)有偏心連桿，所述偏心連桿的兩端分別設(shè)置有用于套接在所述偏心輪外緣上的偏心輪套圈以及用于套接在所述推動(dòng)軸上的連軸套圈，所述偏心轉(zhuǎn)軸的一端與所述驅(qū)動(dòng)裝置聯(lián)動(dòng)。
[0009]優(yōu)選于:所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)。
[0010]優(yōu)選于:所述偏心轉(zhuǎn)軸的一端還固定設(shè)置有一搖柄，所述驅(qū)動(dòng)裝置為液壓缸或驅(qū)動(dòng)氣缸，所述搖柄與所述液壓缸或驅(qū)動(dòng)氣缸聯(lián)動(dòng)。
[0011]優(yōu)選于:所述液壓缸或者驅(qū)動(dòng)氣缸的一端鉸接在所述上曲軸箱的外側(cè)壁上，所述液壓缸或者驅(qū)動(dòng)氣缸的挺桿鉸接在所述搖柄上。
[0012]優(yōu)選于:所述上曲軸箱上對(duì)應(yīng)所述汽缸體一側(cè)的端面上均勻分布的固定設(shè)置有至少兩根導(dǎo)向桿，且所述至少兩根導(dǎo)向桿均與所述汽缸平行，所述汽缸體對(duì)應(yīng)所述上曲軸箱的一側(cè)端面上與所述至少兩根導(dǎo)向桿對(duì)應(yīng)的位置分別開設(shè)有導(dǎo)向孔，所述至少兩根導(dǎo)向桿一一對(duì)應(yīng)的插設(shè)在所述導(dǎo)向孔中，所述導(dǎo)向桿與導(dǎo)向孔之間間隙配合，所述導(dǎo)向桿可在所述導(dǎo)向孔中軸向滑動(dòng)。
[0013]優(yōu)選于:所述曲軸箱中設(shè)置有曲軸，所述汽缸體中的汽缸中可滑動(dòng)的設(shè)置有活塞，所述活塞通過連桿與所述曲軸聯(lián)動(dòng)，所述曲軸上與曲柄對(duì)應(yīng)的徑向另一側(cè)凸設(shè)有一導(dǎo)向銷桿，所述導(dǎo)向銷桿上穿設(shè)有一平衡塊，所述導(dǎo)向銷桿為棱柱桿，所述平衡塊上用于穿接所述導(dǎo)向銷桿的穿孔為對(duì)應(yīng)匹配的棱柱孔，所述平衡塊可在所述導(dǎo)向銷桿上徑向定位的沿軸向滑動(dòng)，所述導(dǎo)向銷桿上與所述曲軸對(duì)應(yīng)的另一端設(shè)置有一 T型頭，所述T型頭的直徑大于所述穿孔的直徑，所述T型頭與所述平衡塊之間設(shè)置有一壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的一端頂持在所述T型頭上，另一端頂持在所述平衡塊上，所述壓縮彈簧可將所述平衡塊壓持至貼靠所述曲軸。
[0014]優(yōu)選于:所述汽缸蓋上對(duì)應(yīng)進(jìn)氣門以及排氣門分別設(shè)置有一根凸輪軸，其中所述的兩根凸輪軸的一端均設(shè)置有傳動(dòng)輪，所述傳動(dòng)輪為同步輪或鏈輪，兩個(gè)傳動(dòng)輪均與所述曲軸之間通過同步帶或鏈條聯(lián)動(dòng)，所述同步帶或者鏈條上設(shè)置有張緊器。
[0015]優(yōu)選于:所述汽缸蓋上還設(shè)置有用于架設(shè)所述兩根凸輪軸的連軸座，所述連軸座上具有兩個(gè)分別用于穿接兩根所述凸輪軸的連軸孔，所述連軸孔為腰形孔，且兩個(gè)所述腰形孔的長(zhǎng)度方向兩端與所述汽缸體的運(yùn)動(dòng)方向?qū)?yīng)或與相應(yīng)的氣門桿的運(yùn)動(dòng)方向?qū)?yīng)，所述連軸座中還設(shè)只有用于向所述連軸孔中輸送潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑輸油管，所述潤(rùn)滑輸油管的輸出端對(duì)應(yīng)在所述連軸孔的內(nèi)孔壁上。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的