具有压缩比可变装置的发动的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有压缩比可变装置的发动机。发动机可以包括曲轴、活塞、将所述曲轴的曲柄销与所述活塞连接在一起的连接杆以及能改变所述活塞与所述曲柄销之间的距离的压缩比可变装置，其中所述压缩比可变装置包括：机体罩，其安装在所述发动机机体的外侧，并且罩轴颈部分和涡轮安装空间形成在所述机体罩中；控制轴，其与所述罩轴颈部分接触，并且操作臂从所述控制轴的外圆周突出；及马达部分，其中连接到所述马达部分的蜗杆安装到所述机体罩上，所述蜗杆与所述涡轮啮合以便使所述控制轴根据所述马达部分而进行旋转，其中通过旋转所述控制轴可以改变所述活塞与所述曲柄销之间的距离。
【专利说明】 具有压缩比可变装置的发动机
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年10月31日提交的韩国专利申请第10-2012-0122088号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种具有压缩比可变装置的发动机，该发动机根据发动机的操作状况来改变燃烧室的压缩比以改善燃烧效率并减少噪音/振动。
【背景技术】
[0004]—般来说，如果增加压缩比，可以改善发动机的热效率，如果将点火型发动机中的点火正时提前到预定水平，也可以增加热效率。
[0005]但是，如果在高压缩比下提前点火正时，气缸中非正常燃烧的燃料就会对发动机造成损害，因此对点火正时的提前受到限制，这样可能有损于输出功率。
[0006]可变压缩比(VCR)装置能根据发动机的驱动状况来改变气缸中的空气/燃料混合物的压缩比。
[0007]在具有压缩比可变装置的发动机中，在发动机处于低负载状况时增加空气/燃料混合物的压缩比，以便改善燃料的燃烧效率，而在发动机处于高负载状况时减少空气/燃料混合物的压缩比，以防止发动机爆震并改善发动机的输出。
[0008]具有常规压缩比可变装置的发动机可改变活塞与将活塞同曲轴连接的曲柄销之间的长度以改变压缩比。
[0009]具有上述类型的压缩比可变装置的发动机包括控制轴、轴盖、机体罩和控制马达，其中所述控制马达使控制轴旋转，且设置在控制轴上的操作臂通过连杆结构使偏心轴承旋转。
[0010]同时，用轴盖将控制轴固定在发动机机体上，机体罩罩住轴盖和控制轴，因此，零件的数目及其重量必然要增加。此外，用作致动器的控制马达设置在机体罩的一个端部上，因此布局体积增加，并且控制马达的驱动扭矩无法被有效地传递到控制轴。
[0011]公开于该发明【背景技术】部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0012]本发明的各种方面致力于提供一种具有压缩比可变装置的发动机，其优点在于能简化机体罩和轴盖的结构，减少零件数目和重量，减小用作致动器的控制马达的布局体积，并且将控制马达的驱动扭矩有效地传递到控制轴。
[0013]在本发明的一方面中，一种可具有压缩比可变装置的发动机可包括:曲轴，所述曲轴以可旋转方式设置在发动机机体上，并且曲柄销设置在所述曲轴中；活塞，所述活塞在所述发动机机体的气缸中往复运动；连接杆，所述连接杆将所述曲轴的所述曲柄销与所述活塞连接在一起；以及所述压缩比可变装置，所述压缩比可变装置使所述活塞与所述曲柄销之间的距离进行改变，其中所述压缩比可变装置可包括:机体罩，所述机体罩安装在所述发动机机体的外侧，并且罩轴颈部分和涡轮安装空间形成在所述机体罩中；控制轴，所述控制轴的外圆周与所述罩轴颈部分接触，从而以可旋转方式被所述罩轴颈部分支撑，且其中涡轮设置在所述控制轴的一侧上，并且操作臂从所述控制轴的外圆周突出；和马达部分，所述马达部分设置在所述机体罩的外侧，其中连接到所述马达部分的蜗杆通过穿过所述机体罩而安装到所述机体罩上，所述蜗杆与所述涡轮啮合，以便使所述控制轴根据所述马达部分而进行旋转，其中通过旋转所述控制轴来改变所述活塞与所述曲柄销之间的距离。
[0014]所述压缩比可变装置可包括:偏心轴承，所述偏心轴承插置在所述活塞与活塞销之间，所述活塞销连接所述活塞与所述连接杆；以及偏心连杆，所述偏心连杆将所述操作臂的一端与所述偏心轴承连接在一起。
[0015]所述偏心连杆可包括:第一连杆，所述第一连杆的一端连接到所述操作臂的所述一端；以及第二连杆，所述第二连杆的一端连接到所述偏心轴承，且所述第二连杆的另一端连接到所述第一连杆的另一端。
[0016]多个操作臂形成在所述控制轴上，且在长度方向上彼此隔开一段预定距离，并且所述涡轮设置在所述操作臂之间。
[0017]所述控制轴设置为与所述曲轴平行，并且以可旋转方式设置在所述发动机机体与所述机体罩之间。
[0018]轴轴颈部分在所述操作臂之间形成在所述控制轴上，并且所述轴轴颈部分与所述机体罩中形成的罩轴颈部分接触。
[0019]操作臂安装空间形成在所述机体罩中，用于在所述操作臂安装空间中接收所述操作臂。
[0020]涡轮安装空间形成在所述机体罩中，用于接收所述涡轮。
[0021]蜗杆安装孔形成在所述机体罩中，用于接收所述蜗杆，并且所述蜗杆安装孔与所述涡轮安装空间连通。
[0022]在根据本发明的示例性实施方案的具有压缩比可变装置的发动机中，并没有设置单独的盖来把控制轴固定在发动机机体上，机体罩安装在发动机机体上，同时通过机体罩将控制轴安装在发动机机体上，因此，总重量和零件数目可以减少，布局变小，组装过程也可缩短。
[0023]此外，马达部分设置在机体罩的外侧的中心部分上，因此，总体布局减小，而且可以将马达部分的扭矩有效地传递到控制轴。
[0024]通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的【具体实施方式】，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是展示根据本发明的示例性实施方案的具有压缩比可变装置的发动机的部分侧视图。[0026]图2是根据本发明的示例性实施方案的具有压缩比可变装置的发动机的部分透视图。
[0027]图3是根据本发明的示例性实施方案的具有压缩比可变装置的发动机的部分分解透视图。
[0028]图4是展示在根据本发明的示例性实施方案的发动机上装备的机体罩的内表面的侧视图。
[0029]应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
[0030]在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
【具体实施方式】
[0031 ] 下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
[0032]下文中将参看附图来详细描述本发明的示例性实施方案。
[0033]图1是展示根据本发明的示例性实施方案的具有压缩比可变装置的发动机的部分侧视图。
[0034]参看图1，具有压缩比可变装置的发动机包括曲轴120、连接杆140、偏心轴承170、活塞销160、活塞110、控制轴100、操作臂105、第一连杆130和第二连杆150。
[0035]连接杆140的下端部连接到曲柄销125，该曲柄销设置在曲轴120上，连接杆140的上端部通过活塞销160连接到活塞110。
[0036]并且，偏心轴承170插置在活塞销160与形成在连接杆140的上端部处的孔的内圆周之间。也就是说，偏心轴承170以可旋转方式设置在连接杆140与活塞销160之间。
[0037]通过旋转偏心轴承170，可以改变活塞110与曲柄销之间的距离，从而改变发动机的压缩比。
[0038]控制轴100以可旋转方式与曲轴120平行地设置，操作臂105在控制轴100上向
外突出。
[0039]第一连杆130的一个端部连接到操作臂105的一端，第二连杆150的一个端部连接到第一连杆130的另一个端部。此外，第二连杆150的另一个端部连接到偏心轴承170。
[0040]此处，操作臂105和第一连杆130通过铰链销连接在一起，第一连杆130和第二连杆150也通过铰链销连接在一起。而且，偏心轴承170固定在第二连杆150上，使得第二连杆150可以使偏心轴承170旋转。
[0041]如果控制轴100旋转，则操作臂105推动或拖拽第一连杆130，第二连杆150使偏心轴承170在顺时针方向或逆时针方向上旋转。
[0042]图2是根据本发明的示例性实施方案的具有压缩比可变装置的发动机的部分透视图。
[0043]参看图2，发动机包括发动机机体200，其具有气缸，设置在气缸210下侧上的曲轴120，安装在发动机机体200侧面上的机体罩220，及设置在机体罩220外侧上的马达部分230。机体罩220可以安装在发动机机体200上。
[0044]在本发明的示例性实施方案中，马达部分230的输出扭矩用来使控制轴100在顺时针方向或逆时针方向上旋转。
[0045]此外，控制轴100以可旋转方式插置在机体罩220的内表面与发动机机体200的外表面之间。也就是说，控制轴100通过机体罩220以可旋转方式设置在发动机机体200上。
[0046]图3是根据本发明的示例性实施方案的具有压缩比可变装置的发动机的部分分解透视图，且图4是展示根据本发明的示例性实施方案的在发动机上装备的机体罩的内表面的侧视图。
[0047]参看图3和图4，具有压缩比可变装置的发动机包括机体罩220、控制轴100、操作臂105、蜗轮310、蜗杆300和马达部分230。
[0048]操作臂105在控制轴100上向外突出，且操作臂105设置在控制轴100的长度方向上的预定距离处。并且铰链销所插入的销孔320形成在操作臂105的前端部上。
[0049]轴轴颈部分330在操作臂105之间形成在控制轴外圆周上，并且罩轴颈部分400形成在机体罩220的内表面上，对应于轴轴颈部分330。
[0050]在本发明的示例性实施方案中，操作臂安装空间107形成在机体罩220的内表面上，对应于操作臂105。
[0051]罩轴颈部分400通过滑动表面接触轴轴颈部分330，且机体罩220的罩轴颈部分400将控制轴100以可旋转方式固定在发动机机体200上。
[0052]此外，涡轮310在操作臂105之间形成在控制轴100上，蜗杆300与涡轮310啮合。
[0053]马达部分230设置在机体罩220的外侧的中心部分上，且插置在机体罩220的蜗杆安装孔410中的蜗杆300设置在马达部分230的前端部上。
[0054]通过设置在马达部分230中的马达可使蜗杆300旋转，蜗杆300可使穿过涡轮310的控制轴100旋转。
[0055]如上所述，蜗杆插入的蜗杆安装孔410形成在机体罩220中，且涡轮安装空间420形成在机体罩220上，对应于蜗杆安装孔410。
[0056]如上所述，在本发明的示例性实施方案中，并没有设置单独的盖来把控制轴100固定在发动机机体200上。
[0057]并且，安装在发动机机体200上的机体罩220将控制轴100安装在机体罩220上，因此，总重量可以减小，而且布局简单，组装过程也可缩短。
[0058]此外，马达部分230设置在机体罩220的外侧的中心部分上，因此，总体布局减小，而且马达部分230可以将扭矩有效地传递到控制轴100。
[0059]为了便于在所附权利要求书中进行解释和准确定义，术语“上”、“下”、“内”和“外”用以参考如图中所显示的特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
[0060]前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
【权利要求】
1.一种具有压缩比可变装置的发动机，包括: 曲轴，所述曲轴以可旋转方式设置在发动机机体上，并且曲柄销设置在所述曲轴中； 活塞，所述活塞在所述发动机机体的气缸中往复运动； 连接杆，所述连接杆将所述曲轴的所述曲柄销与所述活塞连接在一起；以及 所述压缩比可变装置，所述压缩比可变装置使所述活塞与所述曲柄销之间的距离进行改变， 其中所述压缩比可变装置包括: 机体罩，所述机体罩安装在所述发动机机体的外侧，并且罩轴颈部分和涡轮安装空间形成在所述机体罩中； 控制轴，所述控制轴的外圆周与所述罩轴颈部分接触，从而以可旋转方式被所述罩轴颈部分支撑，且其中涡轮设置在所述控制轴的一侧上，并且操作臂从所述控制轴的外圆周突出；和 马达部分，所述马达部分设置在所述机体罩的外侧， 其中连接到所述马达部分的蜗杆通过穿过所述机体罩而安装到所述机体罩上，所述蜗杆与所述涡轮啮合，以便使所述控制轴根据所述马达部分而进行旋转， 其中通过旋转所述控制轴来改变所述活塞与所述曲柄销之间的距离。
2.根据权利要求1所述的具有压缩比可变装置的发动机，其中所述压缩比可变装置包括: 偏心轴承，所述偏心轴承插置在所述活塞与活塞销之间，所述活塞销连接所述活塞与所述连接杆；以及 偏心连杆，所述偏心连杆将所述操作臂的一端与所述偏心轴承连接在一起。
3.根据权利要求2所述的具有压缩比可变装置的发动机，其中所述偏心连杆包括: 第一连杆，所述第一连杆的一端连接到所述操作臂的所述一端；以及 第二连杆，所述第二连杆的一端连接到所述偏心轴承，且所述第二连杆的另一端连接到所述第一连杆的另一端。
4.根据权利要求2所述的具有压缩比可变装置的发动机，其中多个操作臂形成在所述控制轴上，且在长度方向上彼此隔开预定距离，并且所述涡轮设置在所述操作臂之间。
5.根据权利要求4所述的具有压缩比可变装置的发动机，其中所述控制轴设置为与所述曲轴平行，并且以可旋转方式设置在所述发动机机体与所述机体罩之间。
6.根据权利要求4所述的具有压缩比可变装置的发动机，其中轴轴颈部分在所述操作臂之间形成在所述控制轴上，并且所述轴轴颈部分与所述机体罩中形成的所述罩轴颈部分接触。
7.根据权利要求4所述的具有压缩比可变装置的发动机，其中操作臂安装空间形成在所述机体罩中，用于在所述操作臂安装空间中接收所述操作臂。
8.根据权利要求4所述的具有压缩比可变装置的发动机，其中涡轮安装空间形成在所述机体罩中，用于接收所述涡轮。
9.根据权利要求8所述的具有压缩比可变装置的发动机，其中蜗杆安装孔形成在所述机体罩中，用于接收所述蜗杆，并且所述蜗杆安装孔与所述涡轮安装空间连通。
【文档编号】F02D15/02GK103790716SQ201210586208
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年10月31日
【发明者】禹润植, 孔镇国, 李东锡, 李银浩, 禹秀亨 申请人:现代自动车株式会社