可变压缩比活塞及发动机的制作方法

本实用新型涉及活塞技术领域，特别提供了一种可变压缩比活塞及发动机。

背景技术：

发动机的压缩比是指活塞运动到下止点时的汽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。因为压力升高可以让气体的密度变大，分子间的距离也就变小，这样燃油分子和氧分子距离也就更近，燃烧速度就更快；温度可以让气体分子运动速度加快，燃油分子和氧气分子更容易互相作用，这就让混合气体更容易点燃。而且较小的燃烧空间可以较快的完成燃烧，燃烧过程加快也提高了性能。而过高的压缩比会使得暴震的频率增加，而且高的压缩比对燃油的品质提出来更高的要求。为解决这一难题，目前国内外开始将研究重点转向可变压缩比发动机的研发当中，可变压缩比发动机就是通过控制手段，实时的改变发动机的压缩比，使得发动机在中低负荷情况下，采用高的压缩比来提高发动机的热效率和燃油经济性；在高负荷的情况下采用低的压缩比防止爆震的产生。

目前国内外发动机可变压缩比的实现有很多的技术方案和相关专利，但大多都存在机械结构复杂、可变压缩比数值控制困难、难以解决动平衡以及使发动机的体积和重量增大等问题，使得其开发难度和成本大大的增加。

因此，研制一种新型的可变压缩比活塞及发动机，成为人们亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可变压缩比活塞及发动机，以解决现有的可变压缩比活塞机械结构复杂、零件繁多等问题。

本实用新型一方面提供了一种可变压缩比活塞，包括：导向架、活塞本体和连接件，其中，所述导向架的底部设置有齿轮，所述活塞本体嵌入于所述导向架内，可随所述导向架同步旋转，且可沿导向架的轴向升降，所述连接件螺纹连接于所述活塞本体的内侧，所述连接件上设置有活塞销，用于与曲柄连杆机构连接。

优选，所述活塞本体的外侧沿其轴向对称设置有两个滑槽，所述导向架的两侧设置有与所述滑槽配合的导向杆。

进一步优选，所述可变压缩比活塞还包括与所述齿轮连接的电机，所述电机的输出轴与齿轮啮合，用于驱动齿轮旋转。

本实用新型还提供了一种发动机，包括：上述可变压缩比活塞和曲柄连杆机构，其中，所述曲柄连杆机构的顶部与可变压缩比活塞的活塞销连接。

本实用新型提供的可变压缩比活塞通过旋转导向架可以带动活塞本体同步旋转，进而调整活塞的压缩比，从而实现了发动机在不同工况下都能处于最佳工况，降低发动机的噪声，延长发动机的寿命。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型提供的可变压缩比活塞的结构示意图；

图2为导向架的结构示意图；

图3为活塞本体的结构示意图；

图4为连接件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本实用新型进行进一步的解释，但并不局限本实用新型。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种可变压缩比活塞，包括：导向架1、活塞本体2和连接件3，其中，所述导向架1的底部设置有齿轮11，通过与齿轮啮合的驱动单元可以控制导向架旋转，所述活塞本体2嵌入于所述导向架1内，可随所述导向架1同步旋转，且可沿导向架1的轴向升降，所述连接件3螺纹连接于所述活塞本体2的内侧，具体地：所述活塞本体的内侧设置有内螺纹，所述连接件的外侧设置有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述连接件3上设置有活塞销31，用于与曲柄连杆机构4连接。

使用过程中，该可变压缩比活塞配合设置于气缸5内，压缩比的调节方法如下：通过外力带动齿轮旋转，进而可以带动导向架同步旋转，旋转的导向架将进一步带动活塞本体同步旋转，因连接件不能做旋转运动，因此，活塞本体将会相对连接件上升或下降，进而调整活塞的压缩比，使发动机在不同工况下都处于最佳状态，具体地：发动机在怠速及低负荷运时，驱动导向架旋转，使活塞本体相对连接件向上运动，增加活塞的压缩比，可以使发动机经济省油；发动机高负荷运时，驱动导向架反向旋转，使活塞本体相对连接件向下运动，减小活塞的压缩比，可以降低发动机的噪声，延长发动机的寿命。

作为技术方案的改进，如图3所示，所述活塞本体2的外侧沿其轴向对称设置有两个滑槽21，如图2所示，所述导向架1的两侧设置有与所述滑槽21配合的导向杆12。

为了提高压缩比的调整精度，作为技术方案的改进，该可变压缩比活塞还包括与所述齿轮11连接的电机，所述电机的输出轴与齿轮11配合连接，用于驱动齿轮11旋转。

本实用新型还提供了一种发动机，包括：上述可变压缩比活塞和曲柄连杆机构，其中，所述曲柄连杆机构的顶部与可变压缩比活塞的活塞销31连接。

本实用新型的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本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。