可變壓縮比發動機、汽車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及發動機技術領域，特別涉及一種可變壓縮比發動機及汽車。
【背景技術】
[0002]在現有汽車用發動機中，壓縮比是發動機中一個非常重要的概念，壓縮比表示了氣缸中氣體的壓縮程度，它是氣缸中氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比，即氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比。增加壓縮比，可以提高氣缸壓力和燃燒效率，但是容易引起發動機的爆震或早燃，爆震是指氣缸內的壓力和溫度超過了臨界值，汽油混合氣在火焰到達之前就開始燃燒，早燃是指因為壓縮及其它條件而在火花點火之前被點燃，這些都會對發動機帶來很大的傷害。所以，在發動機處于低負荷時，希望通過增加壓縮比來提高燃燒效率，而高負荷時，希望降低壓縮比來防止爆震和改善燃燒效率。
[0003]現代發動機中，氣缸總容積是基本恒定的，且在發動機工作過程中是無法改變的。因此，當前的可變壓縮比技術，通常是通過改變氣缸燃燒室容積和改變氣缸中活塞上止點位置來實現，例如改變活塞上止點位置可以改變氣缸燃燒室容積，進而改變壓縮比。但是，現有可變壓縮比機構的結構復雜、操作困難。
【發明內容】
[0004]本發明解決的問題是，現有可變壓縮比機構的結構復雜、操作困難。
[0005]為解決上述問題，本發明提供一種可變壓縮比發動機，該可變壓縮比發動機包括:
[0006]氣缸；
[0007]位于所述氣缸中的第一活塞、位于所述第一活塞腔內的第二活塞，沿所述第二活塞的軸向方向，所述第一活塞能夠相對第二活塞移動；
[0008]連桿，包括連桿小頭和桿身，所述連桿小頭伸入第二活塞腔內，并與第二活塞轉動連接，所述桿身具有軸向延伸至連桿小頭的油道；
[0009]位于所述第二活塞中、且連通所述第一活塞腔的泄油孔；
[0010]所述連桿小頭具有連通所述油道的進油孔，所述第二活塞頂部設有與連桿小頭軸向相對的出油孔，所述出油孔連通所述第一活塞腔并露出連桿小頭；
[0011]在壓縮沖程，所述進油孔與出油孔連通，油液依次經油道、進油孔、出油孔噴出。
[0012]可選地，所述泄油孔位于第二活塞側壁中且沿軸向貫穿第二活塞；或者，
[0013]在所述第二活塞與第一活塞徑向相對的表面設有連通槽，所述連通槽沿軸向貫穿第二活塞，所述連通槽和第一活塞圍成泄油孔。
[0014]可選地，在所述第一活塞腔側壁設有環形圈，所述環形圈與第一活塞同軸；
[0015]所述第二活塞與第一活塞徑向相對的表面設有環形槽，所述環形槽與第二活塞同軸；
[0016]所述環形圈位于環形槽中，當所述第一活塞相對第二活塞軸向移動時，所述環形圈在環形槽中軸向移動；
[0017]所述第二活塞腔側壁對應環形槽的位置設有連通環形槽的泄油口。
[0018]可選地，所述第一活塞與第二活塞徑向貼合，所述環形圈與環形槽徑向貼合。
[0019]可選地，所述泄油孔的數量為至少一個。
[0020]可選地，所述泄油孔的數量為至少兩個，所有泄油孔沿周向方向均勻分布。
[0021]可選地，所述泄油孔的孔徑范圍為大于等于2mm。
[0022]可選地，沿軸向方向，所述環形槽貫穿第二活塞底部。
[0023]可選地，所述第一活塞腔頂壁設有沿軸向朝向出油孔凸出的凸部。
[0024]可選地，所述凸部沿第一活塞軸向朝向出油孔的表面為拋物面或圓弧面，所述拋物面、圓弧面沿軸向朝出油孔凸出。
[0025]可選地，所述進油孔的孔徑范圍為大于等于1mm。
[0026]可選地，所述出油孔的孔徑范圍為大于等于2mm。
[0027]本發明還提供一種汽車，該汽車包括上述任一所述的可變壓縮比發動機。
[0028]與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點:
[0029]發動機工作時，在壓縮沖程初始狀態，第一活塞和第二活塞位于氣缸下止點位置。在壓縮沖程過程中，第一活塞和第二活塞整體沿軸向朝上止點移動。在移動過程中，一方面，沿軸向方向，在氣缸中，第一活塞受到其上方的空氣施加的與移動方向相反的壓力。另一方面，進油孔與出油孔連通，油液經油道輸入后經出油孔噴出，沿軸向方向，第一活塞受到油液施加的與移動方向同向的油壓作用，通過控制油壓大小以使第一活塞相對第二活塞軸向移動，以改變壓縮沖程終止狀態第一活塞的位置，調整氣缸燃燒室的容積，實現調節壓縮比和氣缸壓力的目的。壓縮沖程過程或壓縮沖程后，第一活塞腔中的油液經泄油孔流出。本技術方案的可變壓縮比發動機的結構簡單、操作方便，通過調節壓縮比來避免發動機高負荷時產生爆震，并在低負荷時提高燃油效率。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明具體實施例的可變壓縮比發動機中活塞連桿組的剖面結構示意圖；
[0031]圖2是本發明具體實施例的可變壓縮比發動機做功沖程初始狀態的示意圖；
[0032]圖3是本發明具體實施例的可變壓縮比發動機排氣沖程過程的示意圖；
[0033]圖4是本發明具體實施例的可變壓縮比發動機進氣沖程終止狀態示意圖；
[0034]圖5是本發明具體實施例的可變壓縮比發動機壓縮沖程過程的示意圖。
【具體實施方式】
[0035]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。
[0036]參照圖1，本實施例的可變壓縮比發動機包括:
[0037]氣缸(圖中未示出)；
[0038]位于氣缸中的第一活塞1、位于第一活塞1的活塞腔內的第二活塞2，沿第二活塞2的軸向方向，第一活塞1能夠相對第二活塞2移動；
[0039]連桿3，包括連桿小頭30和桿身31，連桿小頭30伸入第二活塞2的活塞腔內，并與第二活塞2轉動連接，桿身31具有軸向延伸至連桿小頭30的油道310，連桿3的連桿大頭32與曲軸(圖中未示出)連接；
[0040]位于第二活塞2中、且連通第一活塞1的活塞腔的泄油孔20 ；
[0041]連桿小頭30具有連通油道310的進油孔301，第二活塞2頂部設有與連桿小頭30軸向相對的出油孔21，出油孔21連通第一活塞1的活塞腔并露出連桿小頭30。在壓縮沖程過程，進油孔301和出油孔21連通，油液依次經油道310、進油孔301和出油孔21噴出。
[0042]使用本實施例的可變壓縮比發動機，改變氣缸壓縮比的原理為:
[0043]在發動機四個沖程中，做功沖程過程中，氣缸壓力很高，其工作形態單一，而且有了第一個做功沖程，發動機才可認為是正常啟動和工作。因此，為了清楚說明其工作過程，本發明從做功沖程開始說明本實施例發動機的工作原理。
[0044]結合參照圖2，在做功沖程初始階段，第一活塞1和第二活塞2處于上止點位置，進油孔301朝向第二活塞2頂部的開口與出油孔21錯位而未連通，氣缸燃燒室中的混合油氣點燃產生強大沖擊力給第一活塞1，第一活塞1在巨大的沖擊力作用下相對第二活塞2沿軸向向下移動，至第二活塞2頂部與第一活塞1相抵，第二活塞2頂部與第一活塞1之間的第一空腔11中的油液經泄油孔20流出至油底殼，第一空腔11的體積最小；
[0045]在做功沖程過程，第一活塞1和第二活塞2整體下行，至下止點位置。
[0046]結合參照圖3，箭頭表示油液流向，在排氣沖程初始階段，第一活塞1和第二活塞2位于下止點位置；
[0047]在排氣沖程過程中，受曲軸慣性作用，連桿3推動第二活塞2和第一活塞1整體上行，在上行過程中，第一活塞1受到上方廢氣氣壓和氣缸壁摩擦作用而相對第二活塞2靜止，連桿3轉動使得進油孔301和出油孔21逐漸連通，由于做功沖程在氣缸中產生極大熱量，該熱量傳遞至第一活塞1和第二活塞2，此時可通過油道310中注入少量油液，油液經進油孔301、出油孔21噴出，再經泄油孔20排出，油液在流動過程中起到冷卻第一活塞1和第