发动机可变长度连杆的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种连接在发动机曲轴与活塞之间的连杆结构，尤其涉及一种发动机可变长度连杆，其包括通过连杆连接的连杆大端和连杆小端，其特征在于：所述的连杆包括沿长度方向相互插接的、分别与连杆大端和连杆小端相连的第一连杆和第二连杆；还包括对第一连杆或第二连杆施加连续可变驱动力的、以使第一连杆和第二连杆沿长度方向相对或相向滑动的驱动装置。采用该结构，可通过调整连杆长度来改变压缩比，以适应发动机不同工况下的压缩比需求，减小了燃油消耗的同时，降低了废气排放。
【专利说明】发动机可变长度连杆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种连接在发动机曲轴与活塞之间的连杆结构，尤其涉及一种发动机可变长度连杆。
【背景技术】
[0002]传统汽油机的结构中，多包括滑动设置在气缸内的活塞，曲轴，在活塞与曲轴之间连接有连杆，通过曲轴的转动，进而带动活塞于气缸内的往返运动。由于上述结构的采用，使得汽油机具有固定压缩比，为了防止在低速大负荷时发生爆震，一般汽油机压缩比都相对较低，在汽油机冷启动时，通常是通过燃油加浓来保证发动机顺利启动，这样会造成油耗偏高，排放物增多；此外，在冷启动时，由于压缩比会造成排气温度低，从而加长催化器的起燃时间，从而造成排到大气中的污染物较多，而对于缸内直喷汽油机来讲，冷启动时还容易造成机油稀释，且不能实现发动机在阿特金森循环和奥托循环下的自由转换。
实用新型内容
[0003]为解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种通过调整连杆长度来改变压缩比以提高汽油机性能的发动机可变长度连杆。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的发动机可变长度连杆，包括通过连杆连接的连杆大端和连杆小端，所述的连杆包括沿长度方向相互插接的、分别与连杆大端和连杆小端相连的第一连杆和第二连杆；还包括对第一连杆或第二连杆施加连续可变驱动力的、以使第一连杆和第二连杆沿长度方向相对或相向滑动的驱动装置。
[0005]通过如上结构，通过驱动装置驱动第一连杆和第二连杆的相互运动，以改变连杆的长度，进而实现发动机不同工况下的压缩比需求，有效的提高了发动机性能，在降低油耗的同时，降低了排放，同时实现了阿特金森和奥托循环的随意转换，其结构简单。
[0006]作为对上述方式的限定，在第一连杆内设有空腔，所述第二连杆的自由端插入空腔内；在第二连杆的自由端设有与空腔内壁滑动配合并将空腔分隔成第一可变腔和第二可变腔的隔板，在第一可变腔和第二可变腔内分别设有对隔板施加可变驱动力的第一驱动部和第二驱动部。
[0007]作为对上述方式的进一步限定，所述的第一驱动部和第二驱动部均为由油泵通过供油管路泵送至第一可变腔和第二可变腔内的油液；还包括与第一可变腔和第二可变腔分别连通的回油管。采用液压驱动第一连杆和第二连杆，使力的传递过程更加稳定，有效的增大了压缩比调节范围。
[0008]作为对上述方式的限定，所述的回油管延伸至油底壳。将回油管延伸至油底壳，可将本实用新型结构与现有的发动机结构结合在一起，使整体结构更加简单、紧凑，便于整体结构于车辆上的布置。
[0009]作为对上述方式的限定，所述的供油管路和回油管上设有对供油管路和回油管进行导通控制的电控液压阀。[0010]作为对上述方式的限定，供油管路与第一可变腔和第二可变腔的连通口均设置在连杆大端上。通过该设置，在便于供油管路设置的同时，防止了连通口在多个部件上而导致的密封性能下降，提高了整体性能。
[0011]综上所述，采用本实用新型的技术方案，可通过调整连杆长度来改变压缩比，以适应发动机不同工况下的压缩比需求，减小了燃油消耗的同时，降低了废气排放。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作更进一步详细说明:
[0013]图1为本实用新型实施例中的主体结构示意图；
[0014]图2为图1在液压控制下的连接结构简图；
[0015]图中:
[0016]1、连杆；101、第一连杆；102、第二连杆；103、隔板；104、第一可变腔；105、第二可变腔；106、第一供油口 ；107、第二供油口 ；2、连杆大端；3、连杆小端；4、普通机油泵；5、高压机油泵；6、第一单向阀；7、第二单向阀；8、供油管路；9、回油管；10、油底壳；11、电控液压阀。
【具体实施方式】
[0017]本实施例涉及一种发动机可变长度连杆，由图1所示，其包括通过连杆I连接的连杆大端2和连杆小端3，连杆大端用于与图中未示出的曲轴连杆的轴颈相连，连杆小端3用于与图中未示出的活塞相连，由曲轴的转动驱动连杆I带动活塞运动，其中，连杆大端2、连杆小端3以及二者与曲轴连杆、活塞的连接结构均采用现有技术中的结构。
[0018]在本实施例中，连杆I包括与连杆大端2固连的第一连杆101、与连杆小端3固连的第二连杆102，且第一连杆101的端面直径大于第二连杆102的端面直径，以使第二连杆102能够沿长度方向插装在第一连杆101内。本实用新型的结构中，还包括对第一连杆101或第二连杆102施加连续可变驱动力的、以使第一连杆101和第二连杆102沿长度方向相对或相向滑动的驱动装置，在驱动装置的驱动而使第一连杆101和第二连杆102沿长度方向相对滑动时，可以缩短连杆I的长度；在驱动装置的驱动而使第一连杆101和第二连杆102沿长度方向相向滑动时，可以增长连杆I的长度。
[0019]在本实施例中，驱动装置的结构采用液压结构，为了适应该液压结构，在第一连杆101内设有空腔，该空腔的内径大于第二连杆102的端面直径；在第二连杆102插入空腔内的自由端上固定连接有隔板103，隔板103与空腔的内径相应，以使隔板103能够在空腔内滑动，同时，由于隔板103的设置，隔板103将空腔分隔成位于图示左侧的第一可变腔104和位于图示右侧的第二可变腔105。
[0020]在第一可变腔104内设置第一驱动部，第二可变腔105内设置第二驱动部，第一驱动部和第二驱动部均可对隔板103施加连续可变的驱动力，本实施的液压结构，第一驱动部和第二驱动部均采用液压油，即在油泵与第一可变腔104和第二可变腔105之间分别连接有如下描述的供油管路8，在连杆大端2上设有连通于供油管路8与第一可变腔104的第一供油口 106，同时，在连杆大端2上设有连通于供油管路8与第二可变腔105的第二供油口 107，第二供油口 107与第二可变腔105形成迂回形管路结构。此外，在本实用新型的连杆结构上，还设有与第一可变腔104和第二可变腔105分别连通的回油管9。结合图2所示，回油管9延伸至油底壳10内，以将第一可变腔104和第二可变腔105内的油液回输至油底壳10。
[0021]油泵采用相互并联的普通机油泵4和高压机油泵5，在二者并联的管路上分别设有第一单向阀6和第二单向阀7。为了实现对油液运行的控制，在供油管路8和回油管9上设有对供油管路8和回油管9进行导通控制的电控液压阀11。
[0022]在使用时，为了方便发动机顺利启动，在发动机停机前，电控液压阀11断电，此时，电控液压阀处于接入状态，普通机油泵4通过第一单向阀6、电控液压阀11及供油管路8将油液泵送至第一可变腔104，其供油管路8的构成可结合现有的发动机油道结构，如经过电控液压阀11后的机油先到达缸体油道，再由缸体油道到达曲轴油道，最终由曲轴油道到达第一可变腔104内。此时，第一可变腔104内的压力增大，推动第二连杆102以图1所示状态向右移动，第二可变腔105内的油液通过回油管9流回油底壳10，此时，连杆I的长度增长，这样，当停机后的再启动时，连杆I处于最长状态，发动机压缩比最大，利于发动机快速启动，实现了节油降排。
[0023]当发动机处于常用负荷工况运转时，高压机油泵5工作，普通机油泵4通过其他油道输送机油以对运动件润滑。发动机根据曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器确定发动机压缩上止点位置，在发动机处于压缩行程时，第二可变腔105内充油，第一可变腔104泄油，当第一连杆101和第二连杆102构成的连杆整体长度达到适合长度时，控制电控液压阀，使连杆长度不可变。在膨胀行程时，电控液压阀断电，连杆长度变长，在到达合适长度时，控制电控液压阀，使连杆长度不变，此时，实现了降低压缩比、提高膨胀比的作用，实现了较高的热效率。
[0024]在发动机处于其他部分负荷状态时，高压机油泵5停止工作，由普通机油泵4对第一可变腔供油，以根据具体情况调节压缩比，使发动机处于最优的压缩比位置，提高热效率；而当发动机处于高负荷工况时，为保证发动机的动力性，在减小压缩比的同时，可通过采集节气门位置信号和燃烧室压力信号综合调节压缩比，有效的避免爆震。
[0025]此外，值得说明的是，本实施例中作为第一驱动部和第二驱动部的液压油可以由其他装置进行替代，如将二者任意其一改变为弹簧等结构，同样属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种发动机可变长度连杆，包括通过连杆连接的连杆大端和连杆小端，其特征在于:所述的连杆包括沿长度方向相互插接的、分别与连杆大端和连杆小端相连的第一连杆和第二连杆；还包括对第一连杆或第二连杆施加连续可变驱动力的、以使第一连杆和第二连杆沿长度方向相对或相向滑动的驱动装置。
2.根据权利要求1所述的发动机可变长度连杆，其特征在于:在第一连杆内设有空腔，所述第二连杆的自由端插入空腔内；在第二连杆的自由端设有与空腔内壁滑动配合并将空腔分隔成第一可变腔和第二可变腔的隔板，在第一可变腔和第二可变腔内分别设有对隔板施加可变驱动力的第一驱动部和第二驱动部。
3.根据权利要求2所述的发动机可变长度连杆，其特征在于:所述的第一驱动部和第二驱动部均为由油泵通过供油管路泵送至第一可变腔和第二可变腔内的油液；还包括与第一可变腔和第二可变腔分别连通的回油管。
4.根据权利要求3所述的发动机可变长度连杆，其特征在于:所述的回油管延伸至油底壳。
5.根据权利要求3所述的发动机可变长度连杆，其特征在于:所述的供油管路和回油管上设有对供油管路和回油管进行导通控制的电控液压阀。
6.根据权利要求3所述的发动机可变长度连杆，其特征在于:供油管路与第一可变腔和第二可变腔的连通口均设置在连杆大端上。
【文档编号】F16C7/06GK203670436SQ201320767010
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】刘义佳, 关松, 王兴贺, 姜志永, 魏洪伟, 段景辉, 高峰, 贺礼, 刘大鹏, 王江涛, 胡广进 申请人:长城汽车股份有限公司