CN104712440B - 改变压缩比的可变压缩比发动机 - Google Patents

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Abstract

一种改变压缩比的可变压缩比发动机，可以包括：活塞，所述活塞设置为通过燃烧在汽缸中往复运动；曲轴，所述曲轴旋转式地设置在与所述活塞预先确定的距离处；曲柄臂，所述曲柄臂的一端与所述活塞连接而另一端与所述曲轴连接；连接棒，所述连接棒通过曲柄销与所述曲柄臂连接，而且通过活塞销与所述活塞连接，并且在其中具有储油室；偏心凸轮，所述偏心凸轮设置在所述曲柄销和所述连接棒之间，并且相对于所述曲柄销是偏心的；可变活塞，所述可变活塞设置在所述储油室中以便通过供应的油运动；以及连杆，所述连杆将所述可变活塞与所述偏心凸轮连接，以便使所述偏心凸轮随着所述可变活塞的运动而旋转。

Description

改变压缩比的可变压缩比发动机
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年12月11日提交的韩国专利申请第10-2013-0154196号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及改变压缩比的可变压缩比发动机，其通过根据行驶状态改变燃烧室的压缩比而改进燃烧效率，减小噪音/震动，并且提高输出。
背景技术
通常而言，当压缩比较高时，热力发动机的热效率提高，而且在火花点火发动机中，当点火正时提前到预定水平时，热效率提高。
然而，在火花点火发动机中，当点火正时随着高压缩比而提前时，产生非正常燃烧而且发动机可能损坏，使得点火正时的提前存在限制，并且相应地输出必然会减小。
VCR(可变压缩比)装置是根据发动机的运行状态而改变气体混合物的压缩比的装置。根据改变压缩比的可变压缩比发动机，其在低负载条件下通过增加汽油混合物的压缩比来改进燃料效率，而且在高负载条件下通过减小汽油混合物的压缩比来防止爆震并且改进输出。
被设计为改变压缩比的现有可变压缩比发动机通过改变连接曲轴与活塞的曲柄销之间的距离来改变压缩比。
这些类型的改变压缩比的可变压缩比发动机包括控制轴、轴盖、堵盖和控制电动机，其中控制电动机旋转控制轴并且在控制轴上的驱动臂通过连杆旋转偏心轴承。需要轴盖来将发动机体固定到控制轴而且轴盖被堵盖所覆盖，导致部件的数量增加而且重量相应地增加。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，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
致力于提供一种改变压缩比的可变压缩比发动机而做出本发明，所述可变压缩比发动机具有以下优点：其通过控制活塞的压缩比能够减少部件的数量以及可变压缩比机械装置的重量，而具有相对于现有结构简单的结构。
本发明的各个方面提供了一种改变压缩比的可变压缩比发动机。所述发动机可以包括：活塞，所述活塞设置为通过燃烧在汽缸中往复运动；曲轴，所述曲轴旋转式地设置在与所述活塞预先确定的距离处；曲柄臂，所述曲柄臂的一端与所述活塞连接而另一端与所述曲轴连接；连接棒，所述连接棒通过曲柄销与所述曲柄臂连接而且通过活塞销与所述活塞连接，并且在其中具有储油室；偏心凸轮，所述偏心凸轮设置在所述曲柄销和所述连接棒之间，并且相对于所述曲柄销是偏心的；可变活塞，所述可变活塞设置在所述储油室中以便通过供应的油而动动；以及连杆，所述连杆将所述可变活塞与所述偏心凸轮连接，以便使所述偏心凸轮随着所述可变活塞的运动而旋转。
液压可以选择性地通过所述曲轴、所述曲柄臂、所述曲柄销、所述偏心凸轮和/或所述连接棒供应至所述储油室。所述发动机可以进一步包括：液压泵，所述液压泵向所述储油室供应油；以及控制阀，所述控制阀打开/关闭从油泵到储油室的油管线。燃烧可以利用汽油、柴油或者气体进行。所述连杆可以通过销与所述可变活塞连接并且通过另一个销与所述偏心凸轮连接。所述连杆可以设置于由所述连接棒所限定的空间中。
根据改变压缩比的本发明的可变压缩比发动机，由于偏心凸轮位于对应于曲柄销的部分，通过液压运动的可变活塞设置于连接棒中，并且可变活塞通过连杆来使偏心凸轮旋转，因此可以简单地改变压缩比。
具体而言，来自油泵的液压通过控制阀选择性地供应至曲轴、曲柄臂、曲柄销、偏心凸轮、连接棒和/或储油室，使得活塞的高度得到控制而且可以简单地改变压缩比。
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。
附图说明
图1为显示根据本发明的示例性的改变压缩比的可变压缩比发动机的一部分的示意图。
图2是显示根据本发明的示例性的具有压缩比变化机械装置的发动机的一部分的侧视图。
图3是图示根据本发明的示例性的具有压缩比变化机械装置的发动机中的液压传输路径的流程图。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的不同实施方式，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方式的实例。虽然本发明将与示例性实施方式相组合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，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替换、修改、等效形式以及其它实施方式。
图1为显示根据本发明的各种实施方式的改变压缩比的可变压缩比发动机的一部分的示意图。参考图1，可变压缩比发动机包括活塞100、活塞销110、汽缸105、储油室145、可变活塞140、连杆135、连接棒115、偏心凸轮120、曲柄销125、曲柄臂132以及曲轴130。
汽缸105设置在上部并且活塞100设置为在汽缸105中垂直地或纵向地往复运动。曲轴130旋转式地设置在汽缸105之下并且曲柄臂132从曲轴130延伸。
曲柄臂132围绕曲轴130旋转式地设置，并且在曲柄臂132的末端处，偏心凸轮120关于曲柄销125旋转式地设置。
将活塞100与偏心凸轮120连接的连接棒115通过活塞销110与活塞100连接，并且通过凸轮销127与偏心凸轮120连接。
在本发明的各种实施方式中，在凸轮销127与曲柄销125之间定义了预先确定的距离，在活塞销110与凸轮销127之间，在连接棒115中垂直地或纵向地形成了储油室145，并且可变活塞140设置在储油室145中。
连杆135将可变活塞140与偏心凸轮120连接，并且使偏心凸轮120随着可变活塞140的垂直或纵向运动而关于曲柄销125旋转。
在本发明的各种实施方式中，当液压供应至储油箱145，可变活塞140向下运动，连杆135使偏心凸轮120关于曲柄销125逆时针地旋转，而且偏心凸轮120通过凸轮销127使连接棒115和活塞100向下运动。因此，发动机的压缩比增加。
在本发明的各种实施方式中，当液压向储油箱145的供应停止时，可变活塞140向上运动，连杆135使偏心凸轮120关于曲柄销125顺时针地旋转，而且偏心凸轮120通过凸轮销127使连接棒115和活塞100向上运动。因此，发动机的压缩比降低。
图2是显示根据本发明的各种实施方式的具有压缩比变化机械装置的发动机的一部分的侧视图。参考图2，发动机包括活塞100、连接棒115、储油室145、可变活塞140、连杆135、连杆空间137、偏心凸轮120、曲柄销125、曲柄臂132、曲轴130、控制阀210以及油泵200。
偏心凸轮120穿过连接棒115的下部，而且曲柄销125穿过曲柄臂132的末端部分以及偏心凸轮120。偏心凸轮120从曲柄销125偏心并且根据旋转位置使连接棒115向上或向下运动。
可变活塞140设置在储油室145中，连杆135将可变活塞140与偏心凸轮120连接，而且连杆135使偏心凸轮120随着可变活塞140的垂直运动关于曲柄销125旋转。
设置连杆135的连杆空间137被限定在连接棒115中，而且连杆135通过连杆空间137向上/下运动。
在本发明的各种实施方式中，提供了将液压泵送至储油室145的油泵200，而且控制阀210设置于从油泵200到储油室145的油管线中。
根据运行条件，由控制器控制的控制阀210通过打开或关闭油管线来调整活塞100的高度，以控制压缩比。
图3是图示根据本发明的各种实施方式的具有压缩比变化机械装置的发动机中的液压传输路径的流程图。参考图3，在S300中，液压通过汽缸体从油泵200供应至曲轴130。S310中，液压从曲轴130供应至曲柄臂132。
在S320中，液压从曲柄臂132供应至曲柄销125和偏心凸轮120。在S330中，液压从偏心凸轮120供应至连接棒115。在S340中，液压从连接棒115供应至储油室145。
在本发明的各种实施方式中，偏心凸轮120位于对应于曲柄销125的部分，通过液压运动的可变活塞140设置在连接棒115中，而且可变活塞140通过连杆135使偏心凸轮120旋转，使得可以简单地改变压缩比。
具体而言，来自油泵200的液压通过控制阀210选择性地供应至曲轴130、曲柄臂132、曲柄销125、偏心凸轮120、连接棒115和/或储油室145，使得活塞100的高度得到控制并且可以简单地改变压缩比。
在本发明的各种实施方式中，可变压缩比发动机对于所有燃烧的燃料是可行的，尤其是对于利用空气燃烧汽油、柴油或气体的内燃机。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上部”或“下部”、“上”或“下”等等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明的具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不意在成为毫无遗漏的，也不意在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述言论很多修改和变化都是可能的。选择示例性实施方式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式及其各种替代形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求及其等价形式限定。

Claims (6)

1.一种改变压缩比的可变压缩比发动机，所述发动机包括：
活塞，所述活塞设置为通过燃烧在汽缸中往复运动；
曲轴，所述曲轴旋转式地设置在与所述活塞预先确定的距离处；
曲柄臂，所述曲柄臂的一端与所述活塞连接而另一端与所述曲轴连接；
连接棒，所述连接棒通过曲柄销与所述曲柄臂连接，而且通过活塞销与所述活塞连接，并且在其中具有储油室；
偏心凸轮，所述偏心凸轮设置在所述曲柄销和所述连接棒之间，并且相对于所述曲柄销是偏心的；
可变活塞，所述可变活塞设置在所述储油室中以便通过供应的油运动；以及
连杆，所述连杆将所述可变活塞与所述偏心凸轮连接，以便使所述偏心凸轮随着所述可变活塞的运动而旋转。
2.根据权利要求1所述的改变压缩比的可变压缩比发动机，其中液压选择性地通过所述曲轴、所述曲柄臂、所述曲柄销、所述偏心凸轮和/或所述连接棒供应至所述储油室。
3.根据权利要求2所述的改变压缩比的可变压缩比发动机，进一步包括：
液压泵，所述液压泵向所述储油室供应油；以及
控制阀，所述控制阀打开/关闭从油泵到储油室的油管线。
4.根据权利要求2所述的改变压缩比的可变压缩比发动机，其中利用汽油、柴油或者气体进行燃烧。
5.根据权利要求2所述的改变压缩比的可变压缩比发动机，其中所述连杆通过销与所述可变活塞连接并且通过另一个销与所述偏心凸轮连接。
6.根据权利要求2所述的改变压缩比的可变压缩比发动机，其中所述连杆设置于由所述连接棒所限定的空间中。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3042816B1 (fr) * 2015-10-22 2017-12-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur thermique muni d'un systeme de variation du taux de compression
JP6536388B2 (ja) * 2015-12-08 2019-07-03 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関
KR20170069601A (ko) * 2015-12-11 2017-06-21 현대자동차주식회사 가변 압축비 장치
KR101765638B1 (ko) * 2016-03-16 2017-08-23 현대자동차 주식회사 가변 압축비 장치
DE102016219659B4 (de) 2016-10-11 2022-02-17 Ford Global Technologies, Llc Hydraulische Pleuelstangenverstellung
DE102016120975A1 (de) * 2016-11-03 2018-05-03 Avl List Gmbh Längenverstellbare Pleuelstange mit einer Zylinder-Kolben-Einheit mit Ölfilter
KR20190018822A (ko) * 2017-08-16 2019-02-26 현대자동차주식회사 가변 압축비 장치, 및 이의 제어방법
KR20190126504A (ko) * 2018-05-02 2019-11-12 현대자동차주식회사 가변압축비 엔진
CN109973213A (zh) * 2019-04-30 2019-07-05 郑州航空工业管理学院 压缩比连续可变柔性运行的节能压燃发动机
EP3748144A1 (de) 2019-06-03 2020-12-09 Winterthur Gas & Diesel AG Verfahren zum betreiben eines grossmotors sowie grossmotor
CN114893295B (zh) * 2022-05-25 2023-07-04 一汽解放汽车有限公司 一种发动机连杆及发动机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1462668A1 (en) * 2003-03-26 2004-09-29 Siegfried Meyer Extendable coupling structure for use in an engine
DE102005055199A1 (de) * 2005-11-19 2007-05-24 Fev Motorentechnik Gmbh Hubkolbenverbrennungskraftmaschine mit einstellbar veränderbarem Verdichtungsverhältnis
EP1936148A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-25 Siegfried Meyer Engine transmission mechanism

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124002A (en) * 1976-07-23 1978-11-07 Crise George W Pressure-responsive variable length connecting rod
US4195601A (en) * 1978-10-30 1980-04-01 Crise George W Controlled compression internal combustion engine having fluid pressure extensible connecting rod
DE3642524C1 (de) * 1986-12-12 1987-07-23 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur Steuerung des OElzulaufes in eine Steuerkammer eines Kolbens mit veraenderlicher Kompressionshoehe
US6701885B2 (en) * 2002-05-13 2004-03-09 General Motors Corporation Engine connecting rod mechanism for cylinder pressure control
JP3975132B2 (ja) * 2002-08-05 2007-09-12 本田技研工業株式会社 内燃機関の圧縮比可変装置
DE10255299A1 (de) 2002-11-27 2004-06-17 Fev Motorentechnik Gmbh Pleuel zur Verwendung an einer Hubkolbenmaschine mit veränderbar einstellbarem Verdichtungsverhältnis
ATE531954T1 (de) 2005-05-20 2011-11-15 Yamaha Motor Co Ltd Pleuel mit einem geteilten pleuelstangenkopf
EP1801432A3 (en) 2005-12-20 2009-07-22 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Connecting rod and method of producing the same
EP2176531B1 (en) * 2007-07-09 2016-09-14 Scalzo Automotive Research Pty. Ltd. Mechanism for internal combustion piston engines
JP4606509B2 (ja) * 2009-03-06 2011-01-05 力 小高 内燃機関及び内燃機関用コネクティングロッド
KR20110001520A (ko) * 2009-06-30 2011-01-06 현대자동차주식회사 가변 압축비 장치
KR20120010881A (ko) 2010-07-27 2012-02-06 현대자동차주식회사 차량 엔진의 압축비 가변 기구
AT513054B1 (de) * 2012-07-03 2014-09-15 Avl List Gmbh Längenverstellbare Pleuelstange

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1462668A1 (en) * 2003-03-26 2004-09-29 Siegfried Meyer Extendable coupling structure for use in an engine
DE102005055199A1 (de) * 2005-11-19 2007-05-24 Fev Motorentechnik Gmbh Hubkolbenverbrennungskraftmaschine mit einstellbar veränderbarem Verdichtungsverhältnis
EP1936148A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-25 Siegfried Meyer Engine transmission mechanism

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Publication number Publication date
KR101518945B1 (ko) 2015-05-12
US9169774B2 (en) 2015-10-27
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