一种发动机可变压缩比装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发动机可变压缩比装置，旨在提供一种可靠性高、结构简单、效率高的可变压缩比装置。它包括副活塞、滚珠丝杠、步进电机、驱动器、传感器和控制电路。本实用新型可实现燃烧室容积随发动机负荷可变。发动机在低负荷时，压缩行程副活塞下移，燃烧室容积减小，提高压缩比降低燃油消耗率；高负荷时，压缩行程副活塞上移，燃烧室容积增大，降低压缩比防止爆震。
【专利说明】
一种发动机可变压缩比装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种可变压缩比装置，更确切的说是一种发动机可变压缩比装置。
【背景技术】
[0002]在增压式发动机中为防止爆震，设计的压缩比要低于自然吸气式发动机。在增压压力低时热效率降低，使得燃油经济性下降。尤其在涡轮增压式发动机中由于增压上升缓慢在低压缩比条件下扭矩上升也很缓慢，形成了增压滞后的现象。
[0003]现有的可变压缩比技术方案大致分为以下五种:气缸盖活动方式、偏心衬套方式、多连杆方式、可变活塞方式和燃烧室容积可变方式;本实用新型可归类至燃烧室方式中；现有典型的此类专利有:“发动机可变压缩比机构”(申请号201210502745.9)，在汽缸盖上设置与气缸的燃烧室连通的液压缸，通过液压装置驱动变压缸内滑动的变压活塞实现压缩比可改变；“可变燃烧室的内燃机装置”(申请号201110352677.8)，设置在汽缸盖上的燃烧室的废气，可以被燃烧室活塞在排气弹簧力的作用下在排气冲程排除缸外，且可以依据不同条件通过外控装置移动排气弹簧座，从而改变燃烧室的大小。
[0004]上述现有专利均具有不足之处:如采用液压装置控制容易漏油，影响运动的平稳性且效率低，实时响应较差，而且使发动机整体稳定性下降。通过外控装置移动排气弹簧座，可靠性差，不易实现。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种系统可靠性高、结构简单、效率高的可变压缩比装置。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型通过采用控制电路、驱动器、步进电机、单向阀、滚珠丝杠和副活塞，实现发动机压缩比的可变。本实用新型的技术方案如下:
[0007]—种发动机可变压缩比装置，包括节气门位置传感器、曲轴位置传感器、曲轴转速传感器、进气压力传感器、副活塞位置传感器、控制电路、驱动器、步进电机、联轴器、自锁螺母、单向阀、滚珠丝杠、副活塞和导向键，其特征在于:
[0008]所述步进电机的信号端与驱动器的输出端连接;所述驱动器的输入端与控制电路的输出端连接;所述控制电路的输入端分别连接电源、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、曲轴转速传感器、进气压力传感器和副活塞位置传感器;所述步进电机的输出轴与联轴器一端连接；
[0009]所述滚珠丝杠的上端与联轴器的另一端连接;所述滚珠丝杠的下端与副活塞的底部留有一定的空隙;所述滚珠丝杠和副活塞保持同一轴线安装;所述步进电机、联轴器和滚珠丝杠固定在汽缸盖的支架上；
[0010]所述副活塞呈筒形，下端面成凹形，通过螺钉与滚珠丝杠的螺母通孔连接;所述螺钉通过螺母的通孔旋入副活塞内；所述活塞环包括油环和气环，油环置于气环之上；
[0011]所述自锁螺母安装在滚珠丝杠的螺母上端，并固定在汽缸盖的支架上;所述单向阀安装在系统的排气孔内；所述导向键用螺钉固定在副活塞的轴槽中。
[0012]本实用新型的有益效果:通过各传感器检测信号能够将信息及时传递给控制电路，控制电路使得驱动器动作，从而驱动器驱动步进电机并带动滚珠丝杠产生径向运动，改变了燃烧室的容积，使得发动机压缩比发生变化。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例一种发动机可变压缩比装置的结构示意图。
[0014]图中:11.汽缸壁12.活塞13.燃烧室14.进气歧管15.进气门16.火花塞17.排气歧管18.排气门21.节气门位置传感器22.曲轴位置传感器23.曲轴转速传感器24.进气压力传感器25.副活塞位置传感器301.电源302.控制电路303.驱动器304.步进电机305.联轴器306.自锁螺母307.单向阀308.滚珠丝杠309.丝杠310.滚珠311.螺钉312.螺母313.副活塞314.活塞环315.导向键。
【具体实施方式】
[0015]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例;基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本实用新型保护的范围。
[0016]如图1所示，本实用新型的一种发动机可变压缩比装置，包括汽缸壁11、活塞12、燃烧室13、控制电路302、驱动器303、步进电机304、自锁螺母306、单向阀307、滚珠丝杠308和副活塞313。
[0017]所述步进电机304的信号端与驱动器303的输出端连接;所述驱动器303的输入端与控制电路302的输出端连接;所述控制电路302的输入端分别连接电源301、节气门位置传感器21、曲轴位置传感器22、曲轴转速传感器23、进气压力传感器24和副活塞位置传感器25;所述步进电机304的输出轴与联轴器305—端连接。
[0018]所述副活塞313呈筒形，下端面成凹形，通过螺钉311与滚珠丝杠308的螺母312通孔连接;所述螺钉311通过螺母312的通孔旋入副活塞313内；所述活塞环314包括油环和气环，油环置于气环之上。
[0019]所述自锁螺母306安装在滚珠丝杠308的螺母312上端，并固定在汽缸盖的支架上；所述单向阀307安装在系统的排气孔内；所述导向键315用螺钉固定在副活塞313的轴槽中。
[0020]当发动机工作时，电源301通电，节气门位置传感器21、曲轴位置传感器22、曲轴转速传感器23、进气压力传感器24和副活塞位置传感器25进行信号采集，并传送到控制电路302进行分析，使得驱动器303驱动步进电机304工作，驱动步进电机304将使滚珠丝杠308产生径向运动带动副活塞313在燃烧室13中上下移动，使得燃烧室13的容积发生变化，进而调节发动机的压缩比。
[0021]上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种发动机可变压缩比装置，它包括节气门位置传感器(21)、曲轴位置传感器(22)、曲轴转速传感器(23)、进气压力传感器(24)、副活塞位置传感器(25)、控制电路(302)、驱动器(303)、步进电机(304)、联轴器(305)、自锁螺母(306)、单向阀(307)、滚珠丝杠(308)、副活塞(313)和导向键(315)，其特征在于: 所述步进电机(304)的信号端与驱动器(303)的输出端连接;所述驱动器(303)的输入端与控制电路(302 )的输出端连接;所述控制电路(302 )的输入端分别连接电源(301)、节气门位置传感器(21)、曲轴位置传感器(22)、曲轴转速传感器(23)、进气压力传感器(24)和副活塞位置传感器(25);所述步进电机(304)的输出轴与联轴器(305)—端连接； 所述滚珠丝杠(308)的上端与联轴器(305)的另一端连接;所述滚珠丝杠(308)的下端与副活塞(313)的底部留有一定的空隙；所述滚珠丝杠(308)和副活塞(313)保持同一轴线安装;所述步进电机(304)、联轴器(305)和滚珠丝杠(308)固定在汽缸盖的支架上； 所述副活塞(313)呈筒形，下端面成凹形，通过螺钉(311)与滚珠丝杠(308)的螺母(312)通孔连接;所述螺钉(311)通过螺母(312)的通孔旋入副活塞(313)内； 所述自锁螺母(306 )安装在滚珠丝杠(308 )的螺母(312 )上端，并固定在汽缸盖的支架上;所述单向阀(307)安装在系统的排气孔内；所述导向键(315)用螺钉固定在副活塞(313)的轴槽中。
【文档编号】F02D15/04GK205477952SQ201620270494
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】殷允朝
【申请人】山东理工大学