一种曲柄长度可变的曲轴的制作方法

本发明涉及一种发动机曲轴，更确切的说，是一种曲柄长度可变的曲轴。

背景技术：

化石能源是一种不可再生能源，随着工业的发展，能源储量减少，环境也在不断恶化。日益严格的排放法规对发动机提出了更高的要求，其中压缩比是影响发动机经济性的一个重要因素。发动机的压缩比是指活塞运动到下止点时的气缸容积与活塞运动到上止点时的气缸容积之比，压缩比增加能有效的提高发动机的性能和效率。一般情况下，发动机的压缩比越高，活塞做功行程就越长，做功就越多，输出功率也越大。但是，汽油机中过大的压缩比会导致不可控制的燃烧，从而损坏发动机，且在负荷比较大时容易发生爆震；柴油机中过大的压缩比使柴油机气缸压力过高，导致振动噪声加剧，运动部件所要承受的冲击负荷增大，从而影响柴油机的工作可靠性和使用寿命。为了避免以上情况，现有的发动机不得不对发动机压缩比做出限制，导致低转时发动机效率降低。引入可变压缩比技术之后，可以在低转时增加压缩比，提升效率；高转时降低压缩比，减少爆震。可变压缩比发动机在低转时，效率有明显的提升。而在城市路况中，大部分时候发动机就是低转速运行的，所以，可变压缩比发动机在油耗上很有优势。因此，根据发动机负荷的变化，采用可变压缩比技术是非常必要的。

采用可变压缩比技术能够：

1.通过提高发动机的热效率,提高发动机的经济性。

2.降低爆震产生的概率，有利于发动机运行的稳定性。

3.便于发动机小型化、轻量化设计。

4.有利于燃料燃烧充分，改善排放。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术存在的制造成本高、可靠性差、结构复杂的技术问题，提供了一种曲柄长度可变的曲轴。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

本发明所述的一种曲柄长度可变的曲轴为对称结构，左右结构对称，包括上曲柄、下曲柄、八个螺栓、两个压盖、两个柱塞、两个密封毡圈、四道密封环、两个上油路、两个下油路。其特征在于：

所述的曲柄分为上下两部分，上曲柄和下曲柄，柱塞下部安装在下曲柄上端的椭圆跑道型槽内，用限位螺栓将压盖固定在下曲柄上；柱塞上部安装在上曲柄底部的椭圆跑道型槽内，通过螺栓将上曲柄与柱塞上部联接在一起。

所述的一种曲柄长度可变的曲轴包括上曲柄与下曲柄两部分，柱塞既连接上曲柄也连接下曲柄，柱塞在下曲柄上端椭圆跑道型槽内油压的作用下可以上下移动。

所述的下曲柄为左右对称结构，开有两个椭圆跑道型槽和四个油路和四个螺纹孔，左右两部分各有一个椭圆跑道型槽和两个油路和两个螺纹孔。所述的柱塞下部放置下曲柄上端的槽内，压盖通过限位螺栓固定在下曲柄上。其中下油路与椭圆跑道型槽相通，下油路中的油可进入到槽内。

所述的压盖底部开有环形槽和一个油孔，油孔和环形槽是连通的，并且压盖底部的油孔和下曲柄上的上油路相连。油可通过上油路和压盖的油孔进入压盖的环形槽中，然后进入下曲柄上端的椭圆跑道型槽中。

所述的上曲柄为左右对称结构，开有四个螺纹通孔和两个椭圆跑道型槽，左右两端各两个螺纹通孔和一个椭圆跑道型槽，椭圆跑道型槽开在上曲柄底部。所述的柱塞上部是椭圆跑道型柱体，柱塞下部是椭圆跑道型凸台；所述的柱塞上部开有两个螺纹孔，柱塞上部通过两个螺栓与上曲柄固定；柱塞下部开有两个密封环槽，两个密封环分别放置在柱塞下部的两个密封环槽中。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种曲柄长度可变的曲轴仅由上下曲柄两部分组成，结构简单易于安装。

2.本发明所述的一种曲柄长度可变的曲轴只对曲柄进行改动，避免了对气缸盖、机体的改动减少了设计成本。

3.本发明所述的一种曲柄长度可变的曲轴易于维修和更换零件。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的一种曲柄长度可变的曲轴装配图的全剖视图。

图2是上曲柄的俯视图。

图3是柱塞的主视图的局部剖视图。

图4是柱塞的侧视图的局部剖视图。

图5是柱塞的俯视图。

图6是压盖的仰视图。

图7是压盖侧视图的剖视图。

图中：1.螺栓，2.上曲柄，3.限位螺栓，4.压盖，5.密封毡圈，6.柱塞，7.密封环，8.下曲柄，9.上油路，10.下油路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

如图1所示，柱塞6下部放置在下曲柄8上端的椭圆跑道型槽里，通过两个限位螺栓3将压盖4固定在下曲柄8上，柱塞6上部开有螺纹孔，尺寸与上曲柄的螺纹通孔相同，通过两个螺栓1将柱塞6和上曲柄2固定。柱塞6下部开有两个密封环槽，两个密封环7分别放置在两个密封环槽中。

如图2所示，上曲柄2为对称结构，左右结构对称，上曲柄2开有四个螺纹通孔，左右两端各两个。

如图3、图4、图5所示，柱塞6上部开有两个螺纹孔，两个螺纹孔在同一条中心线上，柱塞6上部与上曲柄2通过螺栓1进行联接。柱塞6下部开有两个密封环槽。

如图6和图7所示，压盖4底部开有环形槽和油孔，油孔和环形槽相通，压盖4的油孔和上油路9连通。压盖4的环形槽与下曲柄8上部的槽相通。油可通过上油路9和压盖4底部的油孔进入到压盖4的环形槽里，然后进入下曲柄8上部的椭圆跑道型槽中。

如图1所示，下曲柄8为左右对称结构，左右两部分各有一个椭圆跑道型槽和两个油路和两个螺纹孔。其中下油路10与下曲柄8上端的椭圆跑道型槽底部相通，油可通过下油路进入到下曲柄上方的槽中。

如图1所示，当发动机需要较大压缩比时，油分别从左右两部分的上油路9进入到下曲柄8上部的椭圆跑道型槽中，柱塞6凸台内侧油压变大，当油压增大到临界值时，柱塞6将沿着椭圆跑道型槽的素线向下移动，此时柱塞6和上曲柄2同时相对下曲柄8下移，压缩比变大，当柱塞6与上曲柄2下移一段距离，柱塞6下部与下曲柄8的槽底接触，压缩比达到最大；当发动机需要小压缩比时，油分别从左右两部分的下油路10进入到下曲柄8上部的椭圆跑道型槽中，柱塞6下部底端油压变大，当油压增大到临界值时，柱塞6将沿着椭圆跑道型槽的素线向上移动，柱塞6和上曲柄2同时相对下曲柄上移，压缩比变小。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种曲柄长度可变的曲轴，为克服现有技术存在的制造成本高、可靠性差、结构复杂的问题。本发明为左右对称结构，包括螺栓、上曲柄、限位螺栓、压盖、密封毡圈、柱塞、密封环、下曲柄、上油路、下油路组成；柱塞下部安装在下曲柄上端的椭圆跑道型槽内，用限位螺栓将压盖固定在下曲柄上端；柱塞上部安装在上曲柄底部的椭圆跑道型槽内，通过螺栓将上曲柄与柱塞上部联接在一起。柱塞既连接上曲柄也连接下曲柄，油通过上油路或下油路进入下曲柄上端椭圆跑道型槽内，柱塞和上曲柄在下曲柄上端椭圆跑道型槽内油压的作用下可以上下移动，实现压缩比的增大和减小。

技术研发人员：苏岩;张玉林;洪伟;解方喜;韩永强;李小平;姜北平
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2017.11.02
技术公布日：2018.01.16