具有旋转致动器的可变压缩比连杆系统的制作方法

本发明涉及内燃机，并且更具体地说，涉及一种具有用于选择性地改变汽缸内活塞的冲程长度的可变长度连杆的内燃机。

背景技术：

内燃机可包括至少一个汽缸和用于操作的多个进气阀和排气阀。内燃机可包括四个循环或冲程，所述四个循环或冲程包括进气冲程、压缩冲程、点火/燃烧/动力冲程和排气冲程。在进气冲程期间，进气阀打开，并且活塞可以行进远离汽缸盖，从而允许燃料和空气混合物进入汽缸的燃烧室。在压缩冲程期间，可以关闭进气阀，并且活塞可以朝向汽缸盖向后往复运动，以压缩燃料和空气混合物。在动力冲程期间，燃料和空气混合物可被点燃以形成高压气体输送动力，以迫使活塞远离汽缸的汽缸盖，并旋转曲轴。在排气冲程期间，可以打开排气阀，并且活塞可以朝向汽缸盖移回，使得高压气体的燃烧的燃料/空气混合物作为排气被排出。通常，在进气和压缩循环期间的活塞行进的距离与在动力和排气循环期间的活塞行进的距离相同，这使得所有四个循环的容积相等。压缩比，或者活塞在进气冲程结束时和在压缩冲程开始时的行程距离与在进气冲程开始时和压缩冲程结束时的行程距离之比优选为8：1。可期望改变发动机循环，使得动力循环和排气循环的容积大于进气循环和压缩循环的容积，以提高发动机的效率。改变发动机循环可能需要改变活塞和曲轴之间的距离的长度，允许活塞在汽缸内的往复运动在最小距离和最大距离之间变化，从而改变压缩比。电流可变压缩系统使用在活塞和曲轴之间延伸的连杆或者与曲轴相关联的凸轮轴。该连杆可能需要附加的连接件以有效地改变连杆的长度或活塞和曲轴之间的距离。可变压缩连杆系统已经在美国专利第8,602,002号、美国专利第8,468,997号、美国专利第8,371,263号、美国专利第7,891,334号、美国专利第7,814,881号、美国专利第6,966,279号、以及美国专利第5,370,093号中公开。

技术实现要素：

可期望去除在已知的可变压缩系统连杆组件中使用的附加连接件。为了克服当前技术的限制，在此公开的可变压缩连杆系统可包括至少一个向内定位的可在第一角位置和第二角位置之间旋转的液压偏心旋转致动器，该液压偏心旋转致动器提供相应连杆的最小长度和最大长度以改变曲轴的活塞销和曲柄销之间的有效距离。所公开的可变压缩连杆系统可包括连杆，该连杆具有第一端部和第二端部，所述第一端部具有用于与活塞销连接的第一孔，所述第二端部具有用于与曲轴的曲柄销连接的第二孔。连杆可在第一端部和第二端部之间延伸。

一种可变压缩连杆系统可以包括限定活塞销轴线的活塞销、限定曲柄销轴线的曲柄销和加压流体源。活塞销轴线和曲柄销轴线可以分别限定第一纵向轴线和第二纵向轴线。连杆可以具有与活塞销相关联的第一端以及定位成与第一端远远相对的并与曲柄销相关联的第二端。液压致动的偏心转子可以围绕与第一端和第二端中的至少一者相关联的第一纵向轴线和第二纵向轴线中的至少一者旋转。偏心转子可以为响应于与限定在偏心转子和连杆之间的至少一个可膨胀流体腔室流体连通而能够操作，用于用于在第一角位置和第二角位置之间旋转偏心转子。偏心转子能够响应于作用在偏心转子上的流体压力作用而旋转，用于改变第一纵向轴线和第二纵向轴线之间的距离。

一种可变压缩连杆系统可包括限定活塞销轴线的活塞销、限定曲柄销轴线的曲柄销和加压流体源。连杆系统可以包括连杆，该连杆具有与活塞销相关联的第一端以及定位成与第一端远远相对的并与曲柄销相关联的第二端。液压致动的偏心转子可以围绕与第一端和第二端中的至少一者相关联的活塞销轴线和曲柄销轴线中的至少一者在第一角位置和第二角位置之间旋转。第一可膨胀流体腔室和第二可膨胀流体腔室可以限定在连杆和偏心转子之间。偏心转子可响应于作用在相应的第一可膨胀流体腔室和第二可膨胀流体腔室内的偏心转子上的流体压力而以顺时针方向和逆时针方向旋转。偏心转子在处于第一角位置和第二角位置时可以具有与连杆的纵向轴线对准的不同径向距离，用于改变连杆在活塞销轴线和曲柄销轴线之间的纵向长度。可以提供至少一个流体导管，以允许第一可膨胀流体腔室和第二可膨胀流体腔室与加压流体源之间的流体连通。

一种组装可变压缩连杆系统的方法可包括形成可相对于活塞销和曲柄销安装的连杆。该连杆具有与活塞销相关联的第一端以及定位成与第一端远远相对的并与曲柄销相关联的第二端。活塞杆可以具有形成在其中的偏心转子接纳孔。该方法可包括插入至少一个液压致动的偏心转子，其可围绕与第一端和第二端中的至少一者相关联的活塞销轴线和曲柄销轴线中的至少一者旋转。偏心转子可响应于与限定在偏心转子和连杆之间的至少一个可膨胀流体腔室的流体连通而操作，用于旋转偏心转子。偏心转子响应于作用在偏心转子上的流体压力具有不同径向距离，所述不同径向距离能够移动成与连杆的纵向轴线对齐，用于改变连杆在活塞销轴线和曲柄销轴线之间的纵向长度。该方法可包括形成允许在至少一个可膨胀流体腔室和加压流体源之间进行流体连通的至少一个流体导管。

通过下面结合附图的对实现本发明最佳模式进行的说明，本发明的其他应用对于本领域技术人员来说将变得明显。

附图说明

这里的描述参考了附图，在其中在几个视图中相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1是具有与活塞销相关联的第一端部和与曲柄销相关联的第二端部的连杆的横截面图，其中第一端部支撑液压致动的偏心转子，以在第一角位置和第二角位置之间移动，以改变连杆的有效长度；

图2是示出了用于致动偏心转子的角运动以便操作可变压缩连杆系统的控制系统的内燃机的横截面图；

图3是位于内燃机内的可变压缩连杆系统的横截面图，该连杆在第一端部处连接到活塞销，并且在第二端部处连接到曲柄销；

图4A是示出了用于使用扭转辅助液压控制系统沿第一旋转运动方向旋转液压致动偏心转子的扭矩辅助的高压缩配置的用于可变压缩连杆系统的加压流体控制系统的示意图；

图4B是示出了用于使用扭转辅助液压控制系统沿第二旋转运动方向旋转液压致动偏心转子的扭矩辅助的低压缩配置的用于可变压缩连杆系统的加压流体控制系统的示意图；

图5A是示出了用于在第一旋转运动方向上旋转液压致动偏心转子的油压致动的高压缩配置的用于可变压缩连杆系统的加压流体控制系统的示意图；

图5B是示出了用于在第二旋转运动方向上旋转液压致动偏心转子的油压致动的低压缩配置的用于可变压缩连杆系统的加压流体控制系统的示意图；

图6是移除了密封盖的连杆的正视图，该连杆具有与活塞销相关联的第一端部和与曲柄销相关联的第二端部，其中第二端部支撑液压致动的偏心转子，用于在第一角位置和第二角位置之间移动，以改变连杆的有效长度；

图7是相对于曲柄销形成的加压流体通道和凹槽的透视横截面细节图；

图8A是具有与曲柄销相关联的第二端部的连杆的简化示意图，其中第二端部支撑液压致动的偏心转子，用于在第一角位置和第二角位置之间移动，以改变连杆的有效长度；及

图8B是图8A的偏心转子的简化透视详图，其具有提供曲柄销与第一可膨胀流体腔室和第二可膨胀流体腔室之间的流体连通的环形槽或段，以及用于驱动转子旋转和用于相对于连杆封闭偏心转子的盖。

具体实施方式

现在参考图1至图6，可变压缩连杆系统10可包括连杆28，分别位于连杆28的第一端30和第二端32的第一端部34和第二端部36，以及液压致动的偏心转子52。连杆28可以通过连杆轴承50连接到曲轴20。可变压缩连杆系统10可以在内燃机12中使用。内燃机12可包括往复式活塞内燃机。发动机12可包括限定至少一个汽缸16的发动机缸体14。通过示例而非限制的方式，发动机缸体14可包括两个或更多个汽缸，并且可包括本领域技术人员已知的两冲程操作、四冲程操作或任意数量的冲程

发动机12可包括对应于至少一个汽缸16的至少一个活塞24。发动机缸体14可包括用于接收曲轴20的多个轴承，使得曲轴20可相对于发动机缸体14旋转。曲轴20可包括多个曲柄配重64，用于在组装时提供曲轴20的旋转平衡。至少一个活塞24可以通过连杆28联接到曲轴20。至少一个活塞24可包括头部表面24b、下侧表面24c和活塞裙24a。头部表面24b可面向燃料在由至少一个汽缸16限定的燃烧室18中燃烧的位置。至少一个汽缸16和下侧表面24c可以定位成与头部表面24b远远相对。活塞裙24a可以连接头部表面24b和下侧表面24c，并且可邻近形成至少一个汽缸16的发动机缸体14设置。曲轴20可以限定对应于至少一个活塞24的至少一个曲柄销22。至少一个曲柄销22的横截面可以是圆形的。至少一个活塞24可包括具有活塞销轴线的活塞销26，并且可以操作用于在发动机冲程期间在至少一个汽缸16内往复运动。活塞销轴线可以限定第一纵向轴线。至少一个活塞24可以通过在发动机冲程期间在至少一个汽缸16内的往复运动的第一端极限和第二端极限之间移动来改变至少一个汽缸16的容积。

连杆28可具有与至少一个活塞24相关联的第一端30以及定位成与第一端30远远相对的并与曲轴20相关联的第二端32。连杆28可以限定在第一端30和第二端32之间延伸的至少一个流体导管48、48a、48b。第一端部34和第二端部36可以分别位于连杆28的第一端30和第二端32。第一端部34可连接到可操作用于在至少一个汽缸16内往复运动的活塞，并且可限定用于接收活塞销26的第一孔40。第一端部34可在至少一个汽缸16内往复运动，用于在第一和第二端运动的限制之间驱动至少一个活塞24。第二端部36可以限定第二孔42。连杆轴承50可以将第二端部36安装到曲轴20并且可以接收至少一个曲柄销22。连杆轴承50可以插置在连杆28和曲柄销22之间。曲柄销22可以具有曲柄销轴线。曲柄销轴线可以相对于第一纵向轴线限定第二纵向轴线。如图4A至图5B所示，至少一个流体通道60a、60b、88a、88b可设置为穿过曲轴20，用于通过曲柄销22与至少一个流体导管48、48a、48b流体连通，所述流体导管48、48a、48b与至少一个可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b流体连通。第二端部36可以相对于曲柄销22旋转。液压致动的偏心转子52可以与第一端部34和第二端部36中的一个相关联，或者如果需要，可以为第一端部34和第二端部36中的每一个提供单独的转子52，使其能够围绕第一纵向轴线和第二纵向轴线中的相应的一个旋转。偏心转子52可响应于通过位于发动机缸体14中的至少一个流体通道23、23a、23b的流体连通而操作。至少一个腔室76、78可以由偏心转子52和连杆28限定。偏心转子52可以具有位于外表面56上的至少一个叶片54a、54b，以限定位于连杆28和偏心转子52之间的至少一个腔室76、78。在至少一个流体导管48、48a、48b和腔室76、78的一个可膨胀流体腔室部76a、76b；78a、78b之间的流体连通可响应于作用在偏心转子52上的流体压力而沿顺时针或逆时针方向旋转偏心转子52。偏心转子52可以具有偏心表面区域，所述偏心表面区域具有不同的径向距离80、82，如图六最佳所示，所述偏心转子52可响应于作用在偏心转子上的流体压力旋转，用于改变第一纵向轴线和第二纵向轴线之间的有效距离。

现参照图1和3，偏心转子52可包括设置在偏心转子52的外表面56上的第一叶片54a和第二叶片54b。第一叶片54a和第二叶片54b可定位成大约相距180°。通过示例而非限制的方式，偏心转子52可与第一端部34相关联，并可同心地安装有活塞销26。第一腔室76和第二腔室78可限定在第一端部34与偏心转子52之间。第一叶片54a和第二叶片54b中的每一个都可在第一腔室76和第二腔室78中的相应的一个腔室中旋转。第一叶片54a和第二叶片54b可旋转来在顺时针或逆时针方向上驱动转子。偏心转子52可在第一端部34内沿顺时针或逆时针方向在第一转子位置与第二转子位置之间进行旋转。第一转子位置可由偏心转子52的偏心表面区域的第一径向距离80限定，其中第一径向距离80旋转至位于连杆28的第一端30上的位置中，以提供最小的连杆长度。第二转子位置可由偏心转子52的偏心表面区域的第二径向距离82限定，其中第二径向距离82旋转至位于连杆28的第一端30上的位置中，进而提供最大的连杆长度。偏心转子52的第一径向距离80和第二径向距离82可响应于流体压力与腔室76、78的可膨胀流体腔室部76a、76b；78a、78b之一的连通而旋转，以通过施加压力至第一叶片54a和第二叶片54b的一侧来驱动偏心转子52进行旋转。第一叶片54a和第二叶片54b可通过至少一个腔室76、78的一个可膨胀流体腔室侧内的流体压力在至少一个腔室76、78中的一个内旋转，而另一侧流体连通以排入流体槽。通过示例而非限制的方式，如图1所示，连杆28可限定在第一端部34与第二端部42之间延伸的流体导管48。第二端部42可接纳连杆轴承50，以通过由曲轴20限定的相应曲柄销22将第二端部42安装至曲轴20。曲柄销22可包括用于与至少一个流体导管48a、48b流体连通的至少一个流体通道60a、60b。当流体压力从至少一个流体通道60a、60b流出，然后流过至少一个流体导管48a、48b，并最后流入至少一个腔室76、78的可膨胀流体腔室部76a、76b；78a、78b中的一个时，偏心转子52的致动有可能会发生。不止一个流体导管可在连杆28的第一端30与第二端32之间延伸。至少一个腔室76、78的一个可膨胀流体腔室侧76a、76b；78a、78b接收到的流体压力可沿着顺时针方向或逆时针方向在偏心转子52的第一角位置与第二角位置之间驱动偏心转子52。

现参照图6至图7，具有第一叶片54a和第二叶片54b的偏心转子52可与第二端部36相关联，并可同心地安装有将第二端部36安装至曲轴20的曲柄销22。第一可膨胀流体腔室76a和第二可膨胀流体腔室76b位于第一叶片54a的相对侧上，并被连杆28的第二端部36封闭。通过示例而非限制的方式，如图6所示，转子52可响应于抵靠着第一叶片54a使第一可膨胀流体腔室76a膨胀的流体压力而顺时针旋转，并可响应于抵靠着第一叶片54a使第二可膨胀流体腔室76b膨胀的流体压力而逆时针旋转。相应的一对第一可膨胀流体腔室78a和第二可膨胀流体腔室78b可位于第二叶片54b的相对侧上，使得第二叶片54b可响应于作用在第二叶片54b上以膨胀第一可膨胀流体腔室78a和第二可膨胀流体腔室78b的流体压力而分别顺时针和逆时针旋转。流体通道可设置来选择性地使可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b增压和降压，并使偏心转子52进行旋转。如图6所示，第一流体通道48a可与第一可膨胀流体腔室76a、78a流体连通，第二流体通道48b可与第二可膨胀流体腔室76b、78b流体连通。偏心转子52的偏心表面区域的第一径向距离80和第二径向距离82可由偏心转子52的旋转驱动来与连杆28的纵向长度对齐，以改变第一纵轴与第二纵轴之间的有效距离。如图4A至图5B和图7中最佳地示出的，额外的流体通道60a、60b可形成在曲轴20中，并可延伸穿过曲柄销22，以通过延伸穿过曲柄销22的短通道88a、88b分别与形成在连杆28中的单独且独立的第一环形槽84c和第二环形槽84d流体连通。如图4A至图5B所示，第一环形槽84c和第二环形槽84d与分别形成在连杆28中的第一流体通道48a和第二流体通道48b单独且独立地流体连通，以分别响应于通过图5所示的控制系统86选择性地输送的流体压力而分别与相应的可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b流体连通，从而驱动转子在顺时针方向和逆时针方向上旋转。

现参照图8A至图8B，通过示例而非限制的方式，至少一个叶片54a、54b可由连杆28限定。至少一个叶片54a、54b可由连杆28的第一端上的活塞销接纳孔或连杆28的第二端上的曲柄销接纳孔中的至少一个限定。第一可膨胀流体腔室76a和第二可膨胀流体腔室76b位于第一叶片54a的相对侧上，并被偏心转子52和第一叶片54a封闭。相应的一对第一可膨胀流体腔室78a和第二可膨胀流体腔室78b可位于第二叶片54b的相对侧上。通过示例而非限制的方式，如8A所示，转子52可响应于使第一可膨胀流体腔室76a、78a膨胀的流体压力而逆时针旋转，并可响应于使第二可膨胀流体腔室76b、78b膨胀的流体压力而顺时针旋转。流体通道可设置来选择性地使可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b增压，并从其排出流体，以旋转地驱动偏心转子52。如图8A所示，第一流体通道48a可与第一可膨胀流体腔室76a、78a流体连通，第二流体通道48b可与第二可膨胀流体腔室76b、78b流体连通。从偏心转子的旋转轴至偏心转子52的外偏心表面区域的第一径向距离80和第二径向距离82(在图6中最佳地示出)可由偏心转子52的旋转驱动来与连杆28的纵轴对齐，由此改变曲柄销轴与活塞销轴线或第一纵轴与第二纵轴之间的有效距离。

如图8A至图8B中最佳地示出的，本领域技术人员应认识到，单独且独立的第一环形槽84e和第二环形槽84f可形成在偏心转子52的外表面中。第一环形槽84e和第二环形槽84f与形成在曲轴中的流体通道60a、60b、88a、88b以及分别形成在转子52中的第一流体通道48a和第二流体通道48b单独且独立地流体连通，以分别与相应的可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b流体连通，从而响应于通过图5所示的控制系统86选择性地输送的流体压力而驱动转子在任一方向上旋转。如图8B所示，盖96可抵靠着偏心转子52进行安装，进而封闭第一和第二可膨胀流体腔室76a、76b；第二可膨胀流体腔室78a、78b。通过示例而非限制的方式，与相应的可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b流体连通的流体通道48a、48b可由形成在盖96中的通道限定，或可由与转子52配合的盖96限定。本领域技术人员应认识到，盖96可为径向向外延伸的凸缘，其与偏心转子52形成为一体，进而无需单独的覆盖件。

现参照图4A至图5B，可选择性地输送流体压力，以通过作用在第一叶片54a和第二叶片54b上使偏心转子52沿着顺时针方向和逆时针方向进行旋转。第一叶片54a和第二叶片54b中的每一个都可限定位于叶片的一侧上的第一可膨胀流体腔室76a、78a，以及位于叶片的相对侧上的第二可膨胀流体腔室76b、78b。第一流体导管48a和第二流体导管48b中的一个可将加压流体分别输送至第一和第二可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b中的相应的一个，而第一流体导管48a和第二流体导管48b中的另一个可将第一和第二可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b中的另一个减压至流体收集槽，以使偏心转子52在顺时针或逆时针方向上进行旋转。发动机缸体可限定与曲轴20和加压流体源流体连通的流体通道23a、23b。流体通道23a、23b可与流体导管48a、48b流体连通，以通过形成在曲轴20中的流体通道60a、60b和形成在曲柄销22中的连接通道88a、88b实现加压流体源与可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b之间的流体连通，从而通过形成在如图4A至图5B所最佳地示出的连杆28中的环形槽84c、84d进行流通。发动机控制单元90可将信号发送至控油阀58，以在第一位置与第二位置之间移动阀。

现参照图2，通过示例而非限制的方式，控油阀58可包括控制阀58，其具有用于在不同的阀位置之间进行改变的致动器(例如，螺线管操作致动器、压电操作致动器或任何其他用于控制阀58的机械或电动操作致动器)。阀位于第一位置中，进而在通过出口端口94a从第二可膨胀流体腔室76b、78b排出流体压力的同时，允许来自入口端口66的流体压力与第一可膨胀流体腔室76a、78a连通，从而在顺时针方向上驱动偏心转子52。当控油阀58位于第二位置中时，阀在通过出口端口94b从第一可膨胀流体腔室76a、78a排出流体压力的同时，允许来自入口端口66的流体压力与第二可膨胀流体腔室76b、78b连通，以在逆时针方向上驱动偏心转子52。

现参照图2至图5B，控制系统86可包括控油阀58。通过示例而非限制的方式，控制阀58具有用于在不同的阀位置之间进行改变以控制偏心转子52的旋转的致动器(例如，螺线管操作致动器、压电操作致动器或任何其他用于控制阀58的机械或电动操作致动器)，并具有至少第一位置和第二位置。控制阀58可在加压流体源与至少一个流体导管48a、48b之间流体连通，以在从第一和第二可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b中的一个排出流体压力的同时，选择性地将加压流体提供至第一可膨胀流体腔室76a、78a和第二可膨胀流体腔室76b、78b中的另一个。限定成穿过发动机缸体14的流体通道23、23a、23b可与流体导管48a、48b流体连通，以致动偏心转子52。通过示例而非限制的方式，如图4A和5A所示，第一阀位置可由控油阀58限定，进而在从第一和第二可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b中的一个排出流体压力的同时，允许流体流流过阀芯70、72，然后流向第一和第二可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b中的另一个，以使偏心转子52进行旋转。通过示例而非限制的方式，如图4B和5B所示，第二位置可由阀芯70、72限定，进而从第一位置使相对的可膨胀流体腔室增压，并从其排出流体压力。如图2所示，控油阀58可具有阀体74。阀体74可包括流体入口66、流体出口68和在流体入口66与流体出口68之间流体连通的至少一个圆柱形阀芯70、72。至少一个圆柱形阀芯70、72可在控油阀58内的第一位置与第二位置之间移动。偏压构件92可设置来移动至少一个圆柱形阀芯70、72。当至少一个圆柱形阀芯70、72位于第一位置中时，控油阀58可在给第一和第二可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b中的一个泄压的同时，允许流体流从加压流体源流动穿过控油阀58，然后流向第一可膨胀流体腔室76a、78a和第二可膨胀流体腔室76b、78b中的另一个。当至少一个圆柱形阀芯70、72位于第二位置中时，控油阀58可在给第一和第二可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b中的相对一个泄压的同时，允许流体流流向第一可膨胀流体腔室76a、78a和第二可膨胀流体腔室76b、78b中的另一个。如果需要的话，可设置控油阀58的第三位置，以隔离偏心转子与流体压力源或排泄口中的任一个的流体连通，从而将偏心转子保持在当前位置中。可构想的是，控油阀58可位于发动机缸体14中，或可位于适于栓接至发动机缸体14的单独模块中。如图4A至图4B中最佳地示出的，可变压缩连杆系统10可进一步包括位于加压流体源与阀体74之间的用于至少一个致动方向上的扭矩辅助操作的至少一个止回阀95a、95b，或位于加压流体源与阀体74之间的用于两个致动方向上的扭转辅助操作的两个止回阀95a、95b。如图2中最佳地示出的，可设置用于控油阀58与发动机缸体14之间的流体连通的至少一个排泄口62。

如图4A至图4B中最佳地示出的，在用来沿着至少一个旋转方向改变连杆28的长度的扭矩致动或扭转辅助操作中，加压流体可穿过至少一个止回阀95a、95b，以与扭矩致动或扭矩辅助控制系统86中的控油阀58的入口端口66流体连通。在加压流体通过相应的流体通道94a、94b和相应的止回阀95a、95b流出出口端口68a、68b中的一个之后，加压流体可流入控油阀58的流体入口端口66。当至少一个圆柱形阀芯70移动至第一位置中从而允许流体流流过控油阀58时，加压流体可流过流体端口69a、69b中的一个，然后流入相应的流体通道23a、23b，其中该相应的流体通道23a、23b由发动机缸体14限定成与形成在曲轴20中的相应的流体通道60a、60b流体连通。穿过流体通道60a、60b之后，流体以流体连通的方式流动穿过相应的流体通道88a、88b和形成在连杆28中的环形槽84c、84d，以与相应的流体通道48a、48b流体连通。加压流体可流入第一和第二腔室76a、76b；78a、78b中的相应的一个中，其中该第一和第二腔室76a、76b；78a、78b由第一叶片54a和第二叶片54b限定成与流体通道48a、48b流体连通。加压流体可通过作用在相应的可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b内的第一叶片54a和第二叶片54b上使偏心转子52进行旋转，其中该相应的可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b被增压来使偏心转子52的期望径向距离80、82与连杆28的纵轴对齐。通过示例而非限制的方式，如图4A所示，偏心转子52可旋转至第一转子位置中，使得偏心转子的第一径向距离82提供活塞销26的第一纵轴与曲柄销22的第二纵轴之间的最大距离。通过示例而非限制的方式，如图4B所示，偏心转子52可旋转至第二转子位置中，使得偏心转子的第二径向距离80提供活塞销26的第一纵轴与曲柄销22的第二纵轴之间的最小距离。

在扭矩致动或扭转辅助操作中，可以使用扭转能和标准发动机油压的组合来致动连杆的转子，用于向连杆的最小长度或最大长度方向运动。应当理解的是，如果需要，可以在致动的一个方向上或两个方向上获取且使用扭转能。在扭矩致动或扭转辅助致动中，工作流体从被压缩的流体腔室循环并导向待膨胀的流体腔室。流体响应于流体压力差而流动，该流体压力差是由旋转运动或作用在两个流体腔室的扭转力而产生的。当扭矩或扭转产生的流体压力差足以驱动流体从待压缩的一个腔室流向待膨胀的另一个腔室时，在适当的时间对控制阀进行操作以使两个流体腔室彼此流体连通。用于凸轮轴相位器的类似扭矩致动或扭转辅助装置的控制阀的定时和操作对于本领域技术人员来说通常是已知的，对于实现扭矩致动或扭转辅助操作的控制阀的操作细节的进一步解释可以在美国专利第8,561,583号、美国专利第8,146,551号、美国专利第7,255,077号、美国专利第6,997,150号、美国专利第6,772,721号、美国公开专利申请第2013/0206088号、美国公开专利申请第2013/0180486号以及美国公开专利申请第2006/0086332号中找到；这些文献的全部内容通过引用并入本文。

如图5A至图5B所示，控制系统86可以提供油压致动操作以改变连杆28的长度。当至少一个圆柱形阀芯70移至允许流体流过油控制阀58的第一位置时，加压流体可以流过流体端口69a、69b中的一个，流入由发动机缸体14限定的至少一个流体通道23a、23b，流至在曲轴20中形成的流体通道60a、60b，并流入在曲柄销22中形成的流体通道88a、88b和环形槽84a、84b，以便与流体通道48a、48b进行流体连通。加压流体可以流入由第一叶片54a和第二叶片54b限定的第一腔室76a、76b和第二腔室78a、78b中的相应的一个。加压流体可以通过作用于加压的相应可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b内的第一和第二叶片54a、54b使偏心转子52旋转，以使偏心转子52的所需径向距离80、82与连杆28的纵向轴线对齐。通过示例而非限制的方式，如图5A所示，偏心转子52可以旋转至第二转子位置，使得偏心转子的第一径向距离82提供活塞销26的第一纵向轴线与曲柄销22的第二纵轴之间的最小距离。通过示例而非限制的方式，如图5B所示，偏心转子52可以旋转至第二转子位置，使得偏心转子的第二径向距离80提供活塞销26的第一纵向轴线与曲柄销22的第二纵轴之间的最小距离。

应当理解的是，图4A至图5B所示的可变压缩连杆系统10中设有多个连杆28，该多个连杆28中的每个连杆根据本文所公开的说明书进行操作。如图4A至图4B所示，控制系统86可包括第一止回阀95a和第二止回阀95b，其用于提供扭矩辅助系统。扭矩辅助系统可以使加压流体在可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b之间运动，用于辅助转子52的致动，以便在一个旋转方向或两个旋转方向上从流体源补充或替换加压流体。流体源或泵可以向系统提供额外的加压流体，用于转子52的旋转致动和/或用于适应系统中的任何流体损失。连杆28相对于偏心转子52的旋转运动可以通过允许流体从具有高压的可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b流向具有较低压力的另一个可膨胀流体腔室76a、76b，经由可变压缩连杆系统10传递由扭矩或扭转能产生的液压压力。可变压缩连杆系统10可以是基本上封闭的流体回路，该流体回路允许加压流体通过可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b再循环，用于使偏心转子52在第一角位置和第二角位置之间旋转。第一止回阀95a和第二止回阀95b可以通过额外的流体通道48a、48b、94a、94b与相应的可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b进行流体连通。第一止回阀95a和第二止回阀95b阻止由扭矩反转造成的油压脉冲传回油系统，并且可以防止至少一个叶片54a、54b沿由扭矩反转造成的与加压流体的方向相反的方向运动。通过示例而非限制的方式，图4A示出了当第一止回阀95b允许流体从可膨胀流体腔室76a、78a流向可膨胀流体腔室76b、78b时，偏心转子52沿顺时针方向旋转。图4B示出了当第一止回阀95a允许流体从可膨胀流体腔室76b、78b流向可膨胀流体腔室76a、78a时，偏心转子52逆时针方向旋转。

如图3所示，偏心转子52可以旋转至第二转子位置，使得偏心转子的第二径向距离82可以提供第一纵向轴线和第二纵向轴线之间的最大距离。第一端部34可操作用于在至少一个汽缸16内往复运动，并且可与相应的活塞24的下侧表面24c啮合以与活塞24一起运动。改变连杆28的最小和最大长度影响了汽缸16内相应活塞24的有效行程距离，并且可以改变燃烧室18内的压缩比。通过提供相应活塞24的两个或两个以上行程位置来改变活塞24的压缩比可以提高内燃机12的效率。

通过示例而非限制的方式，第一叶片54a和第二叶片54b可以用于可变压缩比系统，该系统在相应的汽缸16内具有相应活塞24的两个位置。应当理解的是，可以相对于连杆28在行程的第一角端极限和第二角端极限之间驱动叶片54a、54b，或者可以在行程的第一角端极限和第二角端极限之间的任何所需位置处选择性地控制叶片54a、54b，以便提供具有两个以上值的可变压缩比。第一转子位置可以提供第一压缩比，第二转子位置可以提供第二压缩比。第一压缩比可以由当相应活塞24相对于汽缸16位于行程的第一端极限位置时汽缸16的燃烧室18的容积与当相应活塞24在汽缸16内位于行程的第二端极限位置时燃烧室18的容积之间的比率来限定。

一种组装可变压缩连杆系统10的方法可包括形成连杆28，该连杆在其第一端具有活塞-销-接纳孔，在第二端具有曲柄销接纳孔，并且在邻近第一和第二端中的至少一个处具有偏心转子接纳孔，将至少一个液压致动的偏心转子52插入在连杆28中形成的孔内。液压致动的偏心转子52可围绕第一纵向轴线和第二纵向轴线中的至少一个旋转，该至少一个纵向轴线具有限定在连杆28和至少一个叶片54a、54b之间延伸的第一可膨胀流体腔室和第二可膨胀流体腔室的至少一个叶片54a、54b。可以形成流体通道，用于使流体压力与第一可膨胀流体腔室和第二可膨胀流体腔室进行连通，以便驱动偏心转子在第一角位置和第二角位置之间旋转，从而改变连杆28在第一纵向轴线和第二纵向轴线之间的长度。连杆28可以具有与活塞销26相关联的第一端30以及定位成与曲柄销22相关联的并与第一端30远远相对的第二端32。偏心转子52可以与第一端部30和第二端部32中的至少一个相关联，并且可响应于与限定在偏心转子52和用于使偏心转子52旋转的连杆28的至少一个叶片54a、54b之间的至少一个可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b操作用于流体连通。偏心转子52可以具有不同的径向距离80、82，响应于作用在至少一个叶片54a、54b上的流体压力，其可旋转以与连杆的纵向轴线对齐，用于改变在第一纵向轴线和第二纵向轴线之间的连杆长度的有效距离。可以设置至少一个流体导管48a、48b，用于在至少一个可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b和加压流体源之间进行流体连通。该方法还可包括定位至少一个油控制阀58，其用于与至少一个可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b和加压流体源进行流体连通。通过示例而非限制的方式，控制阀58可以具有致动器，例如电磁操作致动器、压电操作致动器或用于在不同阀位置之间变换控制阀58的任何其他机械或电动操作致动器。至少一个油控制阀58可允许与至少一个可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b进行流体连通，同时在第一位置处排空用于相对的可膨胀流体腔室76a、76b；78a、76b的流体压力，并且可以允许与相对的可膨胀流体腔室76a、76b；78a、78b进行流体连通，同时当在第二位置处时排空其他可膨胀流体腔室76a、76b。

可变连杆长度可以将燃油效率提高百分之五(5％)至百分之十(10％)。可变的连杆长度使内燃机具有多燃料能力。相对于连杆在内部安装的液压致动转子允许液压控制系统使用扭转能来致动，或者包括双向控制阀，或者包括多路油控制阀，或者包括具有内部止回阀95a、95b组件的油控制阀。不需要连接件来旋转安装在连杆内的偏心转子。与曲柄销或活塞销孔轴线为中心的液压旋转致动器可以用于直接使偏心转子旋转，以便改变两个销孔之间的连杆的有效长度。此外，旋转致动器的操作原理与凸轮相位器类似，并且可以经由通过曲轴和曲柄销中的通道与致动器中的液压回路进行连通的油控制阀来控制。

虽然已经结合目前认为最可实现和优选的实施例说明了本发明，但应当理解的是，本发明不限于所公开的实施例，相反，旨在涵盖属于所附权利要求书的精神和范围内的各种变化及等同设置，该范围应被赋予最宽泛的解释，以便包括法律允许的所有这些的变化和等同结构。