一种可实现转子发动机不同压缩比的执行机构的制作方法

本发明涉及动力机械系统的技术领域，尤其涉及一种可实现转子发动机不同压缩比的执行机构。

背景技术：

压缩比是指发动机的气缸总容积与燃烧室容积的比值。在内燃机的设计领域，是控制内燃机做功、爆震和排放的重要参数。传统发动机的压缩比是不可变动的，因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数，在设计中已经定好。由发动机的理论循环可知，增大压缩比可以提高发动机的指示热效率，改善发动机的动力性、经济性及排放性，同时提高发动机的冷启动性能。但压缩比过大会增加发动机的机械负荷、热负荷和爆震的可能性，降低发动机的工作可靠性及使用寿命。特别是在涡轮增压器在发动机的应用以后，以上二者之间的矛盾更加凸显。这主要是因为，在增压发动机中，为了防止爆震，其压缩比要低于自然吸气式发动机。涡轮增压发动机实际工作过程中，增压系统需要在发动机达到一定转速的情况下才会起作用，形成所谓的增压滞后现象。所以，在发动机低转速工况下，增压系统是没有起到作用的，而增压发动机的压缩比又比自然自然吸气式发动机低，所以就造成增压发动机在低速时扭矩上升非常缓慢。而在发动机高转速工况下，增压发动机的增压系统工作后，随着进气量的增加，发动机内的充量系数增加，燃烧效率大大增加，这就导致增压发动机缸内比较容易出现爆震现象(也称“敲缸”现象)，同时增加发动机的机械负荷和热负荷，这对发动机的可靠性也非常不利。为了解决以上不同工况对压缩比要求的矛盾，本发明设计了一种用于转子发动机上的可变压缩比机构，其可实现随着工况的变化连续调节压缩比，以便能够从低转速到高转速整个工况范围内都能保证最佳的压缩比，从而克服了传统转子发动机压缩比不可变的缺陷，有利的提高了转子发动机的性能

技术实现要素：

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种可实现转子发动机不同压缩比的执行机构，可以根据不同工况的要求来任意调节发动机的压缩比，以实现在任何工况下，发动机都能在最佳的压缩比下工作，从而提高转子发动机的性能。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种可实现转子发动机不同压缩比的执行机构，其特征在于，包括偏心轴部分，三角转子部分和控制系统；所述偏心轴部分包括偏心轴前部、电动三爪组合体和偏心轴后部；所述电动三爪组合体包括电动三爪前端盖与电动三爪，所述电动三爪通过控制系统控制所述电动三爪的爪顶伸缩距离；所述电动三爪的每个爪顶装有内支撑弧块；所述偏心轴前部和偏心轴后部上设有偏心圆台，所述偏心轴前部设有第二通孔内部固定控制所述电动三爪的导线；通过第二螺栓将偏心轴前部、电动三爪组合体和偏心轴后部固定连接，使所述偏心轴前部的偏心圆台与所述偏心轴后部的偏心圆台同轴；所述三角转子部分包括变容执行机构，转子前部和转子后部；所述转子前部和转子后部外表面设有转子凹坑，且内部设有环形槽，所述转子凹坑通过第一通孔与所述环形槽相贯通；所述转子前部和转子后部通过第一螺栓紧固安装，使所述转子前部的转子凹坑与转子后部的转子凹坑对齐；所述变容执行机构安装在所述环形槽内；所述变容执行机构包括变容板和外支撑弧块，所述变容板通过连接圆柱与所述外支撑弧块固定；所述变容板上固定收缩弹簧一端，所述收缩弹簧另一端固定在所述转子凹坑内；所述外支撑弧块放置在所述环形槽内；所述控制系统包括三爪电控系统和旋转接头；所述旋转接头一端与所述第二通孔内导线相连，另一端与三爪电控系统相连，通过三爪电控系统控制所述电动三爪；所述偏心轴部分穿过所述三角转子部分，使所述电动三爪组合体放置在所述环形槽内，通过所述电动三爪的爪顶伸缩使得所述变容执行机构做往复运动。

进一步，所述变容板四周设有密封槽，所述密封槽内部装有波形弹簧，所述波形弹簧外装有与转子凹坑密封的密封片。

进一步，所述转子凹坑为方形槽。

进一步，所述外支撑弧块的两端斜边向外倒角，使得所述外支撑弧块截面外弧长大于内弧长。

进一步，所述内支撑弧块的两端斜边向内倒角，使得所述内支撑弧块截面外弧长小于内弧长。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的可实现转子发动机不同压缩比的执行机构，可以根据发动机不同工况对最佳压缩比的要求，通过整个压缩比调节系统实现对发动机压缩比的调节，以使转子发动机在任何工况下都能在最佳的压缩比下工作，进而极大的提升转子发动机自身的性能。

2.本发明所述的可实现转子发动机不同压缩比的执行机构，通过对转子发动机的转子和偏心轴的全新设计，实现了可调节转子发动机压缩比的执行机构，从而彻底改变了现有转子发动机压缩比不可改变的缺陷。

附图说明

图1为本发明所述可实现转子发动机不同压缩比的执行机构的装配爆炸图。

图2为本发明所述三角转子部分装配爆炸图。

图3为本发明所述偏心轴部分装配爆炸图。

图4为本发明所述变容板上密封原理示意图。

图5为本发明所述变容执行机构在转子内的布置图。

图6为本发明所述变容执行机构与电动三爪的配合图。

图7为本发明所述控制系统原理图。

图中：

1-偏心轴部分；2-三角转子部分；3-第二螺栓；4-转子前部；5-变容板；6-外支撑弧块；7-连接圆柱；8-转子后部；9-偏心轴前部；10-电动三爪端盖；11-电动三爪；12-电动三爪组合体；13-内支撑弧块；14-偏心轴后部；15-收缩弹簧；16-旋转接头；17-第一通孔；18-电动三爪控制系统；19-第二通孔；20-转子凹坑；21-环形槽；22-密封槽；23-波形弹簧；24-密封片；25-第一螺栓。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

结合图1、图2和图3，一种可实现转子发动机不同压缩比的执行机构，包括偏心轴部分1，三角转子部分2和控制系统；所述偏心轴部分1包括偏心轴前部9、电动三爪组合体12和偏心轴后部14；所述电动三爪组合体12包括电动三爪前端盖10与电动三爪11，所述电动三爪11通过控制系统控制所述电动三爪11的爪顶伸缩距离；所述电动三爪11的每个爪顶装有内支撑弧块13；所述偏心轴前部9和偏心轴后部14上设有偏心圆台，所述偏心轴前部9设有第二通孔19内部固定控制所述电动三爪11的导线；通过第二螺栓3将偏心轴前部9、电动三爪组合体12和偏心轴后部14固定连接，使所述偏心轴前部9的偏心圆台与所述偏心轴后部14的偏心圆台同轴；所述三角转子部分2包括变容执行机构，转子前部4和转子后部8；所述转子前部4和转子后部8外表面设有转子凹坑20，且内部设有环形槽21，所述转子凹坑20通过第一通孔17与所述环形槽21相贯通；所述转子凹坑20为方形槽；所述转子前部4和转子后部8通过第一螺栓25紧固安装，使所述转子前部4的转子凹坑20与转子后部8的转子凹坑20对齐；所述变容执行机构安装在所述环形槽21内；所述变容执行机构包括变容板5和外支撑弧块6，所述变容板5通过连接圆柱7与所述外支撑弧块6固定；所述变容板5上固定收缩弹簧15一端，所述收缩弹簧15另一端固定在所述转子凹坑20内；所述外支撑弧块6放置在所述环形槽21内；所述控制系统包括三爪电控系统18和旋转接头16；所述旋转接头16一端与所述第二通孔19内导线相连，另一端与三爪电控系统18相连，通过三爪电控系统18控制所述电动三爪11；所述偏心轴部分1穿过所述三角转子部分2，使所述电动三爪组合体12放置在所述环形槽21内，通过所述电动三爪11的爪顶伸缩使得所述变容执行机构做往复运动。

由于所述第二通孔19内导线连接于电动三爪上，即第二通孔19内的导线在发动机实际工作中是和整个偏心轴部分1一起做旋转运动，所以第二通孔19内的导线采用硬质导线，并且该导线通过旋转接头16与连接电控系统的导线相连接，使得连接电控系统的导线不发生扭转，从而保护了电控系统的正常运转。

具体工作过程为：根据不同工况下的压缩比要求，由三爪电控系统18控制电动三爪的伸缩量。当需要增大压缩比时，电动三爪11的爪伸出，通过内支撑弧块13带动变容执行机构运动，从而使转子凹坑20体积减小；当需要减小压缩比时，电动三爪11回缩，同时变容执行机构由安装在转子凹坑20内的收缩弹簧15拉回，从而使转子凹坑20体积增大。

由于所述的变容板5在转子凹坑20内做往复运动需要采取密封措施，结合图4和图5所示，故所述变容板5四周设有密封槽，所述密封槽内部装有波形弹簧23，所述波形弹簧外装有与转子凹坑20密封的密封片24。

结合图6所示，在三角转子发动机工作时，主轴与三角转子的转速不同，故内支撑弧块13与外支撑弧块6之间虽然始终贴在一起，但是存在着相对转动，为了保证其在工作时不产生干涉，所述外支撑弧块6的两端斜边向外倒角，使得所述外支撑弧块6截面外弧长大于内弧长。所述内支撑弧块13的两端斜边向内倒角，使得所述内支撑弧块6截面外弧长小于内弧长。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。