同步差速控制的无级可变活塞行程和压缩比的发动的制造方法
【专利摘要】本实用新型同步差速控制的无级可变活塞行程和压缩比的发动机，涉及以发动机的压缩比、配气相位的连续可变的控制。其技术要点是，由同步差速控制器控制曲轴上的偏心连杆轴瓦的转速来实现的，正常情况下，偏心连杆轴瓦相对于曲轴静止不动，需要调整压缩比时，通过同步差速控制器使偏心连杆轴瓦相对于曲轴转动一定的角度，使连杆大头轴心与曲轴连杆轴径轴心的距离发生改变，因此改变了活塞的上止点的位置和活塞行程，进而改变了压缩比。
【专利说明】同步差速控制的无级可变活塞行程和压缩比的发动机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械领域的一种以调整和控制发动机活塞上、下止点和活塞行程来达到调整和控制发动机气缸压缩比的机械装置，是控制机械的旋转半径和可调整往复运动的装置。
【背景技术】
[0002]内燃机的压缩比越高，其热效率越高，但是由于所使用的燃料的特性和高温、高压、富氧等条件易增加氮氧化物等排放污染物，所以每种燃料都有其最高压缩极限，并且根据发动机的工况、环境、辅助设备等的变化而需要不断修正。而随着发动机燃料的电子喷射、蜗轮增压器、可变正时气门、气门增程等技术的发展，使发动机向小排量、大扭矩、大功率发展，这样可以减小发动机的重量和占用的空间，为节油和改进车体外型提供更好的条件。
[0003]随着近些年对发动机的废气环保低排放、发动机的性能以及燃油经济性的要求不断提高，特别是电喷和蜗轮增压器的普及，汽车发动机所在的引擎室多余空间越来越小，同时产生了多种汽车发动机可变压缩比的技术，例如气缸盖位移式、缸体摆动式、曲轴摆动式、萨博展出的SVC可变压缩比发动机等类型。上述气缸盖位移式、缸体摆动式、曲轴摆动式可变压缩比发动机都会产生位置移动，需要更大空间。固定发动机用的引擎脚安装在缸体上，也只有坚固的缸体才可以承担这个工作；发动机在工作时，气缸内会产生高温、高压、震动的工作环境，缸盖位移式发动机在移动面上的密封、进排气管的连接、配气机构的驱动等都因为缸盖的移动而产生了很大的问题；曲轴与飞轮必须以极为牢固的方式连接在一起，并通过离合器与变速箱连接在一起，而变速箱也与发动机缸体有牢固的连接，缸体摆动式发动机必然会打破这些牢固的、稳定的连接。而萨博展出的SVC可变压缩比发动机等于产生了两个并列的缸体，增加了发动机的体积和重量，活塞和其下方的连杆、齿轮等做纯往复运动，增大了纯往复运动部件的重量，爆发冲程产生的动能由齿轮传递，给齿轮带来极大的冲。
【发明内容】
[0004]本实用新型的主要优点及特征是通过:通过同步差速控制器使偏心连杆轴瓦在绝大多数的工况下与曲轴做同向、同步转动，只有在调整发动机压缩比时，才会相对于曲轴做低速转动，因此，主轴颈内齿轮轴、曲轴连杆轴颈、偏心连杆轴瓦与曲轴接触面，以及各齿轮之间的磨损可以忽略不计，因此，所表现出来的优点是:
[0005]1、可以对发动机的气缸压缩比实现无级连续控制，S卩，可以达到在发动机设计范围最高压缩比和最低压缩比之间的任何压缩比；
[0006]2、对现有发动机的结构变动小，发动机整体结构不变，若要求不高，可以对发动机整体不做任何改变，只在曲轴主轴径处向下伸一定的尺寸；
[0007]3、主轴颈内齿轮轴、偏心连杆轴瓦等部件上的齿轮可以设计为低速齿轮，对于材质、加工精度、装配精度要求较底；
[0008]4、偏心连杆轴瓦只相对于曲轴做180度旋转，所以可以将曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦设计为两片轴瓦，这使得曲轴可以使用目前广泛使用的坚固可靠的一体成型设计，而不用将曲轴分段制造、装配；
[0009]5、偏心连杆轴瓦只在极少的工况下相对于曲轴做180度的低速旋转，所以两者之间的接触面磨损可以忽略，而磨损主要来自偏心连杆轴瓦与连杆或连杆轴瓦的接触面，而由于偏心连杆轴瓦不用象曲轴一样考虑承担发动机产生各种扭拒、冲击力以及整体性，所以其所选择材质、加工工艺更加广泛，并可在表面添加涂层、镀层等提高耐磨性；
[0010]6、偏心连杆轴瓦上的齿轮为低速齿轮，可以缩减齿轮的宽度，在发动机长度不变的情况下，相当于增加了曲轴主轴径和连杆轴径的宽度，增加了摩擦面的面积，降低了摩擦面的压强，相当于提高了耐磨性；
[0011]7、由于偏心连杆轴瓦绝大部分工作时间都是相对于曲轴是静止的，只有在调整发动机压缩比时才有变动，所以，发动机的上、下止点的变化极有规律性，而且变化较为缓慢，因此，对于曲轴整体的动平衡、油底壳内油面高低的调整、点火正时、气门正时和燃油供给等方面的调整也可以做到很好的控制；
[0012]8、同步差速控制器也可以用于可变气门正时的调整；
[0013]9、可以通过向气缸内注入水来降低气缸内的温度，防止因压缩比过高而使温度过高，产生爆燃和氮氧化物一类的污染，同时通过气化水来增加气缸内的压力，增加了发动机的效率。
[0014]本实用新型所述的可变活塞行程和压缩比的发动机如权利要求1中所述的以主轴颈中空式曲轴(I)为纽带，由中空主轴颈内的主轴颈内齿轮轴(2)将带平衡重的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦(4)连接成为一个同步转动的整体，只要主轴颈内齿轮轴(2)和带平衡重的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦(4)中任意一个部件转动，这一整根曲轴上的所有主轴颈内齿轮轴(2)和带平衡重的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦(4)都会跟随一起做同步转动，权利要求1中所述的同步差速控制器(3)正是通过控制其中的一个部件，在发动机绝大多数时间控制一个主轴颈内齿轮轴(2)与曲轴保持同步、同方向的转动，在这种工况下，曲轴与中空主轴颈内的主轴颈内齿轮轴(2)与平衡重的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦(4)将保持相对静止的状态，无磨损及其它损耗；而当需要改变活塞的行程和压缩比时，同步差速控制器(3)控制一个主轴颈内齿轮轴(2)与曲轴形成相对的转动，以此带动整根曲轴上所有中空主轴颈内的主轴颈内齿轮轴(2)和带平衡重的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦(4)随同转动，带平衡重的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦(4)由于内圈和外圈不是在同一个轴线上转动，所以在相对于曲轴发生转动后，在其上安装的连杆的曲轴一端的转动半径也发生了改变，因此，改变了活塞的行程和活塞上、下止点的位置，活塞行程的改变，可以使发动机在低速发动机、中速发动机和高速发动机之间连续、稳定的变换，同时，活塞上止点的变化，也改变了燃烧室的体积，发动机活塞行程和燃烧室体积的变化共同形成了发动机压缩比的变化。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]说明书附图1中所述的是本实用新型的主要结构整体设计图，主要显示权利要要求I中所述的中空式曲轴、同步差速控制器。
[0016]说明书附图2中所述的是本实用新型权利要求2中所述的同步差速控制器。
[0017]说明书附图3中所述的是本实用新型权利要求2中所述的同步差速控制器。
[0018]说明书附图4中所述的是本实用新型权利要求2中所述的同步差速控制器。
[0019]说明书附图5中所述的是本实用新型权利要求3中所述的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦。
[0020]说明书附图6中所述的是本实用新型权利要求3中所述的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦。
[0021]如说明书附图1中所示，图中I为整体式四缸发动机的曲轴，图中2为曲轴的前端轴，图中3、4、5、6、7为曲轴的主轴颈，图中的8为连接飞轮的后凸缘盘，图中9、10、11、12为曲轴的连杆轴颈，图中13为曲轴的平衡重；
[0022]说明书附图1中所示齿轮14至齿轮22所组成的机构为权利要求3中所述的同步差速控制器，图中14为齿轮，与曲轴始终保持同步转动；图中15为固定在发动机缸体上的轴，始终不动；图中16为齿轮，安装在轴15上，以轴15为轴心转动，两边各与齿轮14和齿轮18相啮合；图中17为固定在缸体上的轴，受驱动装置控制，以轴心为中心转动；图中18为行星齿轮组中的输入齿轮，固定在轴17 ;图中19是与轴17同为一体的轴，与轴17组成十字轴；图中20是行星齿轮组中的中间控制介轮，固定在轴19上；图中21是行星齿轮组中的输出齿轮，由行星齿轮齿轮和输出齿轮组成，安装在轴17上；图中22为齿轮，安装在曲轴主轴颈上。
[0023]说明书附图1中所示的22至29的各部件组成调整发动机行程和压缩比的执行机构，即权利要求2中所述的同步差速控制器。图中23为齿轮，与齿轮22是一个整体；图中24是两边为齿轮25和齿轮26的齿轮轴，安装在曲轴的轴柄和平衡重的位置；图中27是安装在曲轴上的轴；图中28是安装在轴27上的齿轮；图中29是权利要求中所述的偏心连杆轴瓦；图中30是偏心连杆轴瓦29上的输入半齿圈；图中31是偏心连杆轴瓦29上的输出半齿圈；图中32是主轴颈内齿轮轴；图中33是主轴颈内齿轮轴32的输入齿轮；图中34是主轴颈内齿轮轴32的输出齿轮，控制下一个偏心连杆轴瓦；图中执行机构的工作过程是，齿轮23通过穿过曲柄和平衡生的齿轮轴24，将作用力传达到齿轮28，并通过齿轮28控制偏心连杆轴瓦29上的输入半齿圈30，以此来控制偏心连杆轴瓦29，偏心连杆轴瓦29和两端的输入半齿圈30和输出半齿圈31是一个整体，因此通过输出半齿圈31，将作用力传到了主轴颈内齿轮轴32，并通过主轴颈内齿轮轴作用边传到了下一个连杆轴颈上的偏心连杆轴瓦，以此类推，直到作用力传到最后一个连杆轴颈12上的偏心连杆轴瓦。
[0024]由说明书附图1中的齿轮14通过与16的啮合，控制齿轮18的转动，而齿轮18作为行星齿轮组中的输入轴，通过行星齿轮组的中间介轮齿轮20来控制行星齿轮组中的输出齿轮21，进而控制与齿轮21啮合的齿轮22，执行过程是通过控制由轴17和轴19组成一体的十字轴，以轴17为轴心转动，当十字轴不转时，通过固定的传动比，齿轮14与齿轮22保持同方向、同速的转动，即，齿轮22与曲轴同步转动，即，齿轮22所控制的包括齿轮22在内，图中23至34的各部件相对于曲轴是静止的；当轴17和轴19组成的以轴17为轴心的十字轴转动时，因齿轮14始终保持与曲轴同步转动，所以齿轮16和齿轮18也保持不变，因此，受动影响的只有齿轮21及齿轮21以后控制的齿轮22，当齿轮22出现与曲轴不同步的差速情况时，受齿轮22带动，图中所示的23至34各部件也会相对于曲轴做出相对运动，使图中所示的曲轴偏心连杆轴瓦相对于曲轴产生转动，达到调整活塞行程和压缩比的目的。
[0025]说明书附图2所述的是一个与说权利要求2和明书附图1中所述的同步差速控制器作用相同的执行机构，说明书附图2中，I是曲轴；图中2是曲轴的主轴径；图中3是齿轮，与曲轴保持同步转动；图中4是与图中的轴5和轴6固定在一起，成为一体，被齿轮4驱动；图中7和8是齿轮，两者是一个整体，安装在轴6上，齿轮7被电机或其它动力源控制，在不需要调理时，相对于发动机缸体保持静止不动，当压缩比需要调整时，被电机带动的齿轮或齿条驱动，带动齿轮8转动；图中9和10是齿轮，齿轮9安装在轴5上，与齿轮4 一起位于齿轮8和齿轮10之间，并被轴5带动做为行星齿轮，围绕轴6和齿轮8和齿轮10转动；图中11是轴、12是齿轮，两者与齿轮10是一个整体，安装在轴6上，轴11是用于连接齿轮10和齿轮12，若两个齿轮之间距离过近，可以取消轴11 ;图中13和14是齿轮，两者是一个整体，齿轮13与齿轮12相咬合，与说明书附图1中的齿轮22和23相同。
[0026]说明书附图2中所述的同步差速器的工作过程:图中的齿轮3带动与其相咬合的齿轮4转动，齿轮4带动轴5和轴6以轴6的轴心为中心转动，轴5在转动的同时带动安装在其上的齿轮9转动，齿轮一边与齿轮8咬合，另一边与齿轮10咬合，当齿轮8固定不转时，齿轮9以一定的转速以轴5为轴心转动，并带动齿轮10及齿轮10以后相连接的部件以一定速度转动，当需要调整的时候，驱动齿轮7，并带动齿轮8以轴6为轴心转动，因此改变了齿轮9围绕轴5转动的速度，因此，改变了齿轮10及齿轮10以后相连接部件的转速，达到了说明书附图1中同步差速控制器的作用，其原理与说明书附图1中的同步差速控制器相同，结构略有不同，可以根据使用环境的要求选择合适的结构。
[0027]说明书附图3所述的是一个与说明书附图1和2中所述的同步差速控制器作用相同的执行机构，图中I是曲轴或其它传入的动力源，图中2、3、5、6、8是齿轮，图中4、7和9是轴。齿轮2、5和8齿数相同，齿轮3和6齿数相同。
[0028]如说明书附图3中所示，曲轴I驱动齿轮2与曲轴做同步转动，齿轮2带动后面齿轮齿轮3、5、6、8转动，轴9与齿轮8连接在一起，同步转动。齿轮3安装在轴4上，齿轮6安装在轴7上，轴4和轴7，其中一个保持静止不动，另一个受控制机构控制，不需要调整发动机压缩比时保持静止不动，当在需要调整发动机压缩比时，被控制机构驱动，以轴9为轴心，带动安装在轴上的行星齿轮转动。以轴4保持静止，轴7被控制机构控制为例，当发动机压缩比不变时，曲轴I带动齿轮3转动，齿轮3带动齿轮5做与齿轮2转速相同，方向相反的转动，因齿轮5的两边是同齿数的齿轮，在轴7保持静止不动的情况下，齿轮3和齿轮6保持转速相同，旋转方向相反，受齿轮6的驱动，齿轮8与齿轮5保持转速相同，旋转方向相反，即与齿轮2和曲轴保持转速和转向相同。当控制机构驱动轴7做以轴9为轴心的转动时，轴7带动安装在其上的齿轮6转动，使齿轮6与齿轮3之间不能保持相同的转速，因此造成齿轮8带动轴9，与齿轮2和曲轴产生了转速，轴9插入曲轴主轴径中，另一端为齿轮，与说明书附图1中的发动机的偏心连杆轴瓦上的齿轮咬合，当轴9与曲轴的转速和旋转方向相同时，带动偏心连杆轴瓦与曲轴保持同步转动，当轴9与曲轴转速不同时，偏心连杆轴瓦与曲轴的转速也会产生差距，并相对于曲轴转动，此时发动机活塞的行程和压缩比改变。
[0029]说明书附图4所述的是一个与说明书附图1、2和3中所述的同步差速控制器作用相同的执行机构，图中I和8是内圆为齿轮的齿圈，图中图中2、4、5、6为齿轮，图中3、7、9为轴。
[0030]如说明书附图4中所示，齿轮2安装在轴3上，一边与齿圈I的内齿咬合，一边与齿轮4的外齿咬合，同样，齿轮6安装在轴7上，一边与齿圈8的内齿咬合，一边与齿轮4的外齿咬合，齿圈1、8和轴3、轴7都以轴9为轴心。
[0031]说明书附图4中所示的同步差速控制器可以根据需要设计成多种模式，例如，齿圈I为动力输入，齿圈8为动力输出；齿轮4为动力输入，齿轮5为动力输出；轴3的转动为动力输入，轴7的转动为动力输出；齿圈I输入动力，齿轮5输出动力等。例如，当轴3和轴7连为一体，由齿圈I输入动力，带动齿轮2和轴3、齿轮5和轴7转动，调节齿轮4和5静止不动，齿轮8的转速和旋转方向相同，当齿轮4和齿轮5当中的一个齿轮保持静止不动，另一个齿轮转动时，齿圈I和齿圈8的转速不同步，同理，以齿轮4做为动力输入，以齿轮5做为动力输出时，齿圈I和齿圈8保持静止不动时，齿轮4和齿轮8转速、旋转方向相同，当齿圈I和齿圈8中一个保持静止不动，另一个转动时，齿轮4和齿轮5之间的转速不同。当轴3没轴9的轴心转动做为动力输入，以轴7没轴9的轴心转动做为动力输出时，轴3和轴7分开，可单独转动，齿轮4和齿轮5连为一体，当齿圈I和齿圈8保持静止不动时，轴3和轴?的转速、转向相同，当轮圈I和齿圈8其中一个保持静止不动，另一个转动时，轴3和轴7不能保持同步转动。
[0032]同步差速控制器主要作用就是可以通过电机、手动、齿轮、离合器等方式输入动力驱动，可以对连续转动的机械工件进行连续的、无级的控制，例如本实用新型所述的发动机偏心连杆轴承、配气相位的调整即可变气门正时、镗削加工等。
[0033]说明书附图2、3、4所示的同步差速控制器和说明书附图1中中所示齿轮14至齿轮22所组成的机构为权利要求3中所述的同步差速控制器都是描述权利要求2中所述的同步差速控制器。
[0034]权利要求书中权利要求2所述的同步差速控制器(3)是由驱动控制装置(I)、动力输入轮(2)、中间齿轮(3)、固定齿轮(4)、驱动控制齿轮(5)、转向调整轮(6)、动力输出轮(7)组成，在实际设计和使用中，可以根据结构、功能的需要进行不同的组合和调整。驱动控制装置可以是由行车电脑等控制的电机来控制驱动控制齿轮(5)，或由其它动力输出机构驱动。控制驱动控制齿轮即说明书附图1、2、3、4中所述的在不需要调整发动机压缩比时保持不动，在需要调整发动机压缩比时，由驱动控制装置驱动。说明书附图1所示，根据结构的需要，驱动控制齿轮(5)由轴19和齿轮20替代，齿轮20也同时做为中间齿轮；说明书附图2中是齿轮7 ;说明书附图3中是轴4和齿轮5或轴7和齿轮6。
[0035]说明书附图5和6所示的是权利要求书中的权利要求3带平衡重的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦(4)。
[0036]说明书附图5所示的是带齿轮的偏心连杆轴承，图中I所示的是曲轴的连杆轴径的剖面；图中2所示的是带齿轮的半边连杆轴径偏心轴瓦；图中3所示的是不带齿轮的另一半偏心轴瓦；图中4和5两个剖面所示分别是曲轴连杆轴径与连杆轴瓦之间的轴承；图中6和7所示偏心轴瓦2和3上两边的加强筋，位于图中轴承4和5的两边，其外直径大于图中的轴承4和5的外直径；图中8是齿轮；图中9、10、11、12是销孔；图中13是倒角；图中14和16是偏心轴瓦与曲轴接触的内面的一端；图中15和17是偏心轴瓦与连杆轴瓦接触的外面的一端。另外，在图中所示的偏心连杆轴瓦的上端，可增加配重块，因为当活塞行程加大时或减小时，原有的动平衡被打破，增加配重块后，起到调节动平衡的作用。
[0037]如图中所示，轴瓦3向右移动，扣在曲轴连杆轴径上与轴瓦2拼接成为一个整体的偏心轴瓦。孔9和10以及孔11和12的地方相互错开，可以交叉，将销子穿过孔9和10以及也11和12，可以将两片偏心轴瓦连接为一个整体，剖面4和5的内表面与曲轴的连杆轴径接触，外表面与连杆轴瓦接触，从图中可以看到，下方厚度大，上方厚度小，当控制机构通过齿轮8带动偏心轴瓦做相对于曲轴的转动时，带动连杆轴瓦的中心相对于曲轴的轴心位置产生了变化，使受连杆控制的活塞行程产生了变化，因此，发动机的压缩比也被改变。
[0038]说明书附图6所示的是和说明书附图2相同的带齿轮的偏心连杆轴承，图中I所示的是带齿轮的半边连杆轴径偏心轴瓦；图中2所示的是不带齿轮的另一半偏心轴瓦；图中3所示的是带齿轮的加强筋；图中4是不带齿轮的加强筋；图中5和7是轴瓦与曲轴连杆轴径接触的内面的边线，即图中5即是说明书附图2中的14，图中的7即是说明书附图5中的16 ;图中的6和8是偏心轴瓦的内表面，即说明书附图5中的18 ;图中10和12是偏心轴瓦轴承部分的外表面，即说明书附图5中的19 ;图中的9和11所指的斜面是由说明书附图5中的14和15，以及16和17之间的部分形成(因为曲轴连杆轴径是一个整体的外表面，所以图中5和7是整齐的边，而连杆轴瓦是分为两边片的，如果图中9和11也做成如图中5和7—样整齐的边，在转动中，图中的偏心轴瓦外轴承部分的边就有可能与两片连杆轴瓦对接处的边产生一定冲击，若将连杆轴瓦处做为一个整体的圆，则曲轴只能分段制造，提高了技术要求、制造成本和装配、维修的难度。所以，如图中所示，图中的9和11有一定角度，并且此角度是假设连杆轴瓦与其相对运动的方向是由左向右的，则这个斜边会在一定程度上使润滑油向中间聚集，并在边9上制成一定的倒角，这样就可以通过斜边、倒角和油膜这三种方式减少甚至消除与两片连杆轴瓦对接处的冲击。)；图中10和12是偏心轴瓦与连杆轴径接触的轴承部分，即说明书附图5中的19 ;图中13和14所示的是信心轴瓦对接固定的部分，当左右两片偏心轴瓦对接在一起后，图中13和14交错，并通过孔15和16连接、固定在一起，使左右两边的轴瓦成为一个整体，下方的孔17和18同理。
[0039]权利要求书中权利要求4是调平衡重(5)，由齿轮(I)、蜗杆(2)、重块(3)组成；齿轮(I)在蜗杆(2)的一端，与权利要求1中所述的主轴颈内齿轮轴(2)上的齿轮啮合并被其驱动带动蜗杆(2)转动，使蜗杆(2)带动另一端的重块(3)做相对于曲轴的径向移动，达到调节动平衡的目的。因为活塞行程改变，所以曲轴的动平衡也被改变，为保持曲轴的动平衡，所以在改变发动机压缩比的同时，也要对发动机的动平衡做出调整。说明书附图1中所示的主轴颈内齿轮轴32，两边都有齿轮，可以与可调平衡重上的齿轮咬合，提供驱动动力，在活塞行程增大时，驱动平衡重远离曲轴轴心，抵消活塞行程增大产生的离心力。
[0040]权利要求书中所述的权利要求5是配气相拉及点火正时调控机构，由动力输入部件(I)、权利要求2所述的同步差速控制器(2)、凸轮轴(3)、分电器输入轮(4)组成；曲轴通过动力输入部件(I)通过正时皮带、正时链条等驱动同步差速控制器(2)，由同步差速控制器根据行车电脑等装置的控制调整、修正后传递给凸轮轴(3)和分电器输入轮(4)。
[0041]因为是通过内圆和外圆不在一个轴心线上的偏心轴承，所以在发动机压缩比产生变动时，曲轴转动的角度和活塞上、下止点之间的关系也会发生改变，因此在发动机压缩比产生变动时，其它与曲轴转动角度有关的设定都有可能需要调整，其中以气门的配气相位和点火正时对发动机性能的影响最大。通过权利要求2所述的同步差速控制器，可以有效的对配气相位和点火正时进行持续、稳定的无级调控。当进气凸轮与排气凸轮处于同一凸轮轴上时，可以使用一组同步差速控制器，当进、排气凸轮轴分开布置时，可用两套同步差速控制器分别对进、排气凸轮轴分别进行调整。
[0042]权利要求书所述的权利要求6是机油液面高度调节系统(7)，由回油导油路⑴、储油罐(2)、储油罐放油控制阀(3)组成；其中，回油导油路⑴分布于发动机内，位于储油罐⑵上方的机油由回油导油路⑴引入储油罐(2)，储油罐放油控制阀(3)随发动机压缩比的变化来控制上、下移动的位置，来调整发动机油底机油油面的高低。
[0043]发动机压缩比的改变，使连杆大头的最低点也同时改变，回油导油路尽可能的将发动机各个部位的机油尽可能的导入储油罐中，储油罐放油控制阀是上、下移动的结构，上方开放，下方与储油罐保持紧密连接，多出储油罐容量的机油会从储油罐放油控制阀的上方流出储油罐，因此，储油罐放油控制阀控制的是储油罐容量的大小，储油罐容量加大，发动机油底的机油就会减少，油面就会下降，相反，储油罐容量减少，发动机油底的机油就会增加，油面就会上升。
[0044]在一定条件下，发动机压缩比越高，发动机的燃烧效率越高，但是燃料的特性、环境污染等因素限制了压缩比的提升。
[0045]权利要求书中所述的水喷射调温增压装置⑶，由储液器⑴、过滤器(2)、输液管
(3)、泵(4)、喷头(5)、控制器(6)组成，喷头(5)可以安在气缸内和进气管内，水由储液器
(I)、过滤器(2)、输液管(3)、泵(4)，从喷头(5)喷入进气管或气缸内，控制器(6)根据行车电脑等装置控制喷头的工作。在火花塞点火前的一定时间向缸内喷射入水雾，可以降低燃烧室温度，防止爆燃，增大发动机压缩比，可以在进气行程时喷入时气管，也可以在压缩行程时喷入气缸内；在火花塞点火后一定时间内向缸内喷射入水雾，可以降低气缸内的温度，增加气缸内压力，降低氮氧化物的生成。
[0046]本实用新型所述的可变压缩比发动机可以改变发动机的压缩比，结合水喷射调温增压装置，发动机将获得更大范围的理想工况的压缩比。
【具体实施方式】
[0047]本实用新型所述的是一个机械控制方案，可应用到任何相适应的机械控制。现举例说明。
[0048]实施方案I
[0049]当安装有蜗轮增压装置的发动机转速较低时，可以由控制装置调整连杆偏心轴瓦，使发动机的压缩比较高，可以解决因蜗轮增压装置在发动机低速时气缸充气量不足的问题，并增加了发动机活塞的行程，提高了发动机的扭拒，使汽车在低速时的提速性能得到加强。随着车速的提高，蜗轮增压装置的工作效率随之提高，发动机的压缩比也随车速和发动机转速的提高而降低，防止发动机产生爆燃等问题。
[0050]实施方案2
[0051]当发动机使用柴油燃料或辛烷值高的燃料时，可提高压缩比，当使用汽油等辛烷值低的燃料时，相应的降低压缩比，达到一个发动机可以使用两种以上燃。
[0052]在一些化工工业水平较低的地区，有时加不到高标号的汽油，即可以通过调节压缩比的方式来使汽车适应低标号的汽油，而在加入高标号汽油后，调高压缩比来使发动机获得更高的热效率。
[0053]实施方案3
[0054]在发动机压缩冲程接近上止点时，向汽缸内喷入水，可以降低汽缸内的温度，防止爆燃的产生，可以借此提高发动机的压缩比和热效率。当发动机在爆发冲程中火焰扩散到一定程度的时候，向气缸内喷入水，可以降低气缸内的温度，提高气缸内的压力，气缸内温度下降，使因高温产生的污染物氮氧化物下降，水经汽化变为水蒸汽，水蒸汽的比重比空气和二氧化碳低，可以使气缸内压力增加，提高了发动机的热效率。
[0055]实施方案4
[0056]可以用本实用新型所述的同步差速控制器调整发动机气门的开启和关闭的时间，达到更精确的控制。
[0057]实施方案5
[0058]同步差速控制器还可以适用于其它在需要保持在转动的同时进行持续控制的设备。
【权利要求】
1.一种可变活塞行程和压缩比的发动机，包括主轴颈中空式曲轴(I)、主轴颈内齿轮轴(2)、同步差速控制器(3)、带平衡重的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦(4)、可调平衡重(5)、可配气相位及点火正时调控机构(6)、机油液面高度调节装置(7); 其特征是:同步差速控制器(3)通过位于中空曲轴(I)内的主轴颈内齿轮轴(2)控制带平衡重的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦(4)。
2.根据权利要求1所述的可变活塞行程和压缩比的发动机，其特征在于所述的同步差速控制器(3)是由驱动控制装置(I)、动力输入轮(2)、中间齿轮(3)、固定齿轮(4)、驱动控制齿轮(5)、转向调整轮(6)、动力输出轮(7)组成。
3.根据权利要求1所述的可变活塞行程和压缩比的发动机，其特征在于所述的带平衡重的曲轴偏心连杆轴颈齿轮轴瓦(4)是由带有端面坡度和斜角的聚油槽(1)、平衡重(2)、带齿轮半瓦(4)和无齿轮半瓦(5)组成； 半瓦⑶和半瓦⑷组成一个内瓦面和外瓦面不是同一个轴心的偏心轴瓦。
4.根据权利要求1所述的可变活塞行程和压缩比的发动机，其特征在于所述的可调平衡重(5)由齿轮(1)、蜗杆(2)、重块(3)组成。
5.根据权利要求1所述的可变活塞行程和压缩比的发动机，其特征在于所述的机油液面高度调节系统(7)是由回油导油路(1)、储油罐(2)、储油罐放油控制阀(3)组成；其中，回油导油路⑴分布于发动机内，位于储油罐⑵上方的机油由回油导油路⑴引入储油罐(2)，储油罐放油控制阀(3)随发动机压缩比的变化来控制上、下移动的位置，来调整发动机油底机油油面的高低。
【文档编号】F02D15/02GK204253195SQ201420537655
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】任春严 申请人:任春严