一種兩級變壓縮比活塞連桿組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種兩級變壓縮比活塞連桿組件，包括活塞、活塞銷、連桿、內套、鎖止銷等。活塞銷為三段式偏心軸結構，軸中段外表面鉆有兩個沉孔，沉孔的軸線處于活塞銷對稱線上、下兩側；連桿小端的內壁上鉆有一圓孔，圓孔底部固定有彈簧，與彈簧相連處放置鎖止銷，圓孔開口處緊固有密封圈，在密封圈與鎖止銷之間構成的內腔為油腔，油腔側面延伸出油道。本實用新型利用發動機工作過程中，活塞處于上止點與下止點時，通過活塞或連桿巨大的壓力或拉力的作用，使得活塞銷存在相對于連桿轉動的可能，再通過液壓的推動或拉回鎖止銷來實現發動機壓縮比變化。
【專利說明】
一種兩級變壓縮比活塞連桿組件
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種汽車發動機組件，更具體的說是一種兩級變壓縮比活塞連桿組件。
【背景技術】
[0002]壓縮比指發動機混合氣體被壓縮的程度，用壓縮前的氣缸總容積與壓縮后的氣缸容積(即燃燒室容積)之比來表示，與發動機性能有很大關系，一般來說高壓縮比可以更好地利用活塞式發動機做功的特點，在做功行程用同樣數量的燃油可以爆發出更大的功率，用更小的排量可以達到以前更大排量發動機才能做出的功率，亦即高壓縮比發動機的升功率和燃油利用率更高，但是過高的可變壓縮比會使發動機產生爆震的頻率增加，爆震對發動機氣缸體的損壞非常嚴重，高的壓縮比發動機需要相應高油品燃油，而目前國內的燃油油品不達標，這在一定程度上也限制的高壓縮比發動機在國內的推廣。
[0003]—般發動機的壓縮比是不可變動的，因為燃燒室容積及氣缸工作容積都是固定的參數，在設計中已經定好。不過，為了使得現代發動機能在各種變化的工況中發揮更好的效率，以變對變來改善發動機的運行性能，研究人員通過在發動機內部加裝機械或液壓結構，并采用相應的控制策略來達到人為改變發動機壓縮比的目的。
【發明內容】
[0004]針對目前存在的技術上的問題，本實用新型提出了一種兩級變壓縮比活塞連桿組件，結構簡單、制造成本低、對發動機整體改動小、工作可靠，密封性好，更具體的說，本實用新型通過特殊設計的三段式活塞銷，當發動機的活塞處于上止點位置時，由于點火使得活塞頂部壓力急劇增大，從而活塞銷與連桿間有發生相對轉動的可能，通過鎖止銷的鎖止或解鎖來使活塞銷與連桿在特定時間內發生相對運動，而達到改變發動機壓縮比的目的。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是:
[0006]—種兩級變壓縮比活塞連桿組件，包括活塞、內套、活塞銷、密封圈、鎖止銷、油腔、彈簧、連桿，其特征在于:
[0007]活塞銷放置在活塞銷孔內，用兩個內套分別左右安放在活塞銷與活塞銷孔之間，然后用卡環固定;將彈簧固定在連桿油孔底部，將鎖止銷底座放置在彈簧上部，并將密封圈固定在連桿油孔開口處，然后將連桿小端穿入活塞銷中段。
[0008]所述的活塞銷是三段式結構，其中左、右段處于同一位置，中段與左、右段軸線有一段偏距，在活塞銷對稱線處由中段外表面向內鉆出對應方向的兩個沉孔。
[0009]所述的連桿小端內壁向內鉆有油孔，油孔偵靦延伸出油路。
[0010]所述的鎖止銷底座為圓柱形結構，底座上部是圓形短桿形狀，鎖止銷頂部為半圈形，鎖止銷與活塞銷外表面為點接觸。
[0011]所述的內套與活塞銷孔是過盈配合，內套與活塞銷是過度配合。
[0012]與目前現有技術相比，本實用新型的有益效果體現在:
[0013](I)本實用新型所述的一種兩級變壓縮比活塞連桿組件，僅將活塞銷改變成三段式結構，并且在連桿內開出相連的油孔與油路，對發動機整體改動小，制造成本低。
[0014](2)本實用新型所述的一種兩級變壓縮比活塞連桿組件，利用活塞在上止點時，發動機點火產生的巨大壓力作為動力源，而沒有外加過于復雜的驅動裝置，所以，結構簡單，
可靠性高。
[0015](3)本實用新型所述的一種兩級變壓縮比活塞連桿組件，僅在連桿內部開有油孔和延伸的油路，并沒有涉及兩個相對運動原件的油路連接，所以液壓的密封性能得到保障。
[0016](4)本實用新型所述的一種兩級變壓縮比活塞連桿組件，只需檢測出活塞處于上止點處的時間，并在上止點到下止點間做出相應的液壓控制，可以有一段的時間延遲，所以液壓設備精度不用太高。
【附圖說明】
[0017]圖1是發動機處于低壓縮比時活塞連桿組件的主剖視圖。
[0018]圖2是圖1主剖視圖的C-C投影視圖。
[0019]圖3是發動機從低壓縮比變換到高壓縮比某一時刻的活塞連桿組件的主剖視圖。
[0020]圖4是圖3主剖視圖的C-C投影視圖。
[0021]圖5是發動機從低壓縮比變換到高壓縮比時的受力示意圖。
[0022]圖6是發動機處于高壓縮比時活塞連桿組件的主剖視圖。
[0023]圖7是圖6主剖視圖的C-C投影視圖。
[0024]圖8是發動機從高壓縮比變換到低壓縮比某一時刻的活塞連桿組件的主剖視圖。
[0025]圖9是圖8主剖視圖的C-C投影視圖。
[0026]圖10是發動機從高壓縮比變換到低壓縮比時的受力示意圖。
[0027]附圖標記說明:
[0028]1-活塞，2-內套，3-活塞銷，4-密封圈，5-鎖止銷，6_油腔，7_彈簧，8_連桿。
【具體實施方式】
[0029]下面根據【附圖說明】對本實用新型做詳細介紹，本實用新型所述為眾多實施方式中的一種優選實施方式。
[0030]參閱圖1，活塞銷3是三段式軸結構，其中左、右段處于同一位置，中間段外表面上、下兩側各向內鉆有一個沉孔。
[0031]參閱圖1、圖2，鎖止銷5的底座是圓柱形，底座上部是圓柱短桿結構，鎖止銷5的頂部是半圓球結構。
[0032]參閱圖1，連桿8小端分為上下兩部分，并用螺栓連接固定，從連桿8下部小端內壁向中心軸內鉆有一個油孔，油孔側面延伸出油路，油路經連桿8桿身從連桿8大端側面穿出。
[0033]參閱圖1，將活塞銷3放入活塞I銷孔中，活塞銷3中段的中心恰好處于活塞I軸線位置，再將兩內套2分別從左、右兩側放入活塞I銷孔內，并用卡環固定，內套2與活塞I銷孔過盈配合，內套2與活塞銷3間隙配合;連桿8油孔底部固定彈簧7，將鎖止銷5的底部放置在彈簧7上，再在圓孔開口處安裝密封圈4，密封圈4與油孔過盈配合，密封圈4與鎖止銷5過渡配合，密封圈4與鎖止銷5之間的空間為油腔6，然后把連桿8小端上下部分通過螺栓連接在活塞銷3上。
[0034]參閱圖1、圖2，圖示所指的逆時針方向為連桿轉動8方向，此時連桿8小端與活塞I銷孔相對距離最大為h，發動機處于高壓縮比狀態，鎖止銷5處于活塞銷3沉孔內部，對活塞銷3進行鎖死，沉孔對鎖止銷5外表面產生剪切力T。
[0035]參閱圖3、圖4、圖5，當發動機從高壓縮比變換到低壓縮比時，在活塞I處于上止點處點火時刻時，小型液壓栗工作，機油流經連桿8油路流入油腔6內，此時油腔6內壓力增大，鎖止銷5壓縮彈簧7并向下運動，鎖止銷5處于最低位置時，活塞銷3與連桿8間沒有固定連接，在前一次循環的慣性力作用下，活塞銷3繞逆時針方向轉動。點火后，在活塞I由上止點運動到下止點過程中，活塞I頂部受到巨大壓力，而此時壓力傳遞至活塞銷3孔處，由銷孔作用在活塞銷3左、右段上的作用力P遠大于連桿8對活塞銷3中段的作用力，此時活塞銷3上沉孔軸線與鎖止銷5軸線間的角度為α，因活塞銷3為分段式結構，使得壓力P在活塞銷3中段軸線處產生逆時針方向的力矩Pxhcosa，牽引活塞銷3逆時針運動，當活塞銷3上的沉孔運動到完全偏離鎖止銷5軸線時，液壓栗停止工作，機油從油腔6內回流到連桿8，此時，油腔6內壓力減小，彈簧7回位頂著鎖止銷5向前推移，直至鎖止銷5頂部與活塞銷3中段的外表面接觸為止，由于接觸為點接觸，所以鎖止銷5與活塞銷3兩運動構件間的摩擦力很小，此時活塞銷3仍繞逆時針方向轉動，但隨著時間的變長，氣缸壓力降低，驅動力矩Pxhcosa減小，當活塞銷3的對側上的沉孔運動到鎖止銷5軸線時，在彈簧7的壓力下，鎖止銷5頂部伸入對側沉孔內，活塞銷3與連桿8固定，此時發動機有低壓縮比。
[0036]參閱圖6、圖7，發動機處于低壓縮比狀態，此時此時連桿8小端與活塞I銷孔相對距離亦最大為h，但方向與原來相反，鎖止銷5處于活塞銷3對側沉孔的內部，由于連桿8的運動使得沉孔對鎖止銷5外表面產生剪切力。
[0037]參閱圖8、圖9、圖10，當發動機需要從低壓縮比變換到高壓縮比時，同樣的，在進氣過程中，活塞I處于上止點時，驅動液壓栗工作使得油腔6內壓力增大，推動鎖止銷5向下移，鎖止銷5與活塞銷3分離，活塞銷3在前一次循環的慣性力作用下逆時針方向運動，由于進氣過程，活塞I從上止點運動到下止點時，連桿8對活塞銷3中段的拉力F遠大于活塞I銷孔作用在活塞銷3左、右段的壓力，此時活塞銷3上沉孔軸線與連桿8軸線間的角度為β，活塞銷3中段受到的拉力F在垂直于活塞銷3沉孔方向的分力Fn = FC0Si3，使得活塞銷3左、右段產生逆時針方向的驅動力矩Fnxh，使得活塞銷3左、右段繞逆時針方向轉動，當活塞銷3中段上的沉孔運動到完全偏離鎖止銷5軸線時，降低油壓使得鎖止銷5頂部頂在活塞銷3中段外表面上，當鎖止銷5運轉180度時，活塞銷3的對側上的沉孔剛好運動到鎖止銷5軸線處，在彈簧7的回位作用下，鎖止銷5將活塞銷3卡死，此時發動機有高壓縮比。
[0038]以上為對附圖做出的式例性描述，顯然本實用新型的具體實現并不受上述事例的限制，只要采用本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用于其他場合，均在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種兩級變壓縮比活塞連桿組件，包括活塞(I)、內套(2)、活塞銷(3)、密封圈(4)、鎖止銷(5)、油腔(6)、彈簧(7)、連桿(8)，其特征在于: 活塞銷(3)放置在活塞(I)銷孔內，用兩個內套(2)分別左右安放在活塞銷(3)與活塞(I)銷孔之間，然后用卡環固定;將彈簧(7)固定在連桿(8)油孔底部，將鎖止銷(5)底座放置在彈簧(7)上部，并將密封圈(4)固定在連桿(8)油孔開口處，然后將連桿(8)小端上下部分通過螺栓連接在活塞銷(3)中段上。2.根據權利要求1所述的一種兩級變壓縮比活塞連桿組件，所述的活塞銷(3)是三段式結構，其中左、右段處于同一位置，中段與左、右段軸線有一段偏距，在活塞銷(3)對稱線處由中段外表面向內鉆出對應方向的兩個沉孔。3.根據權利要求1所述的一種兩級變壓縮比活塞連桿組件，所述的連桿(8)小端內壁向內鉆有油孔，油孔側面延伸出油路。4.根據權利要求1所述的一種兩級變壓縮比活塞連桿組件，所述的鎖止銷(5)底座為圓柱形結構，底座上部是圓形短桿形狀，鎖止銷(5)頂部為半球形，鎖止銷(5)與活塞(I)銷中段外表面為點接觸。5.根據權利要求1所述的一種兩級變壓縮比活塞連桿組件，所述的內套(2)與活塞(I)銷孔是過盈配合，內套(2)與活塞銷(3)是過度配合。
【文檔編號】F16J1/16GK205503273SQ201620339232
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月20日
【發明人】朱振華, 蘇巖, 解方喜, 郭淑芳, 黃震, 康爾凝, 李海龍, 胡杰, 楊海洋, 袁興
【申請人】吉林大學