[发明专利]含双曲轴的可变压缩比阿特金森循环内燃机机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种含双曲轴的可变压缩比阿特金森循环内燃机机构，是一种内燃机技术，用以改善阿特金森循环内燃机的可用性，提高内燃机的热效率使之极为接近卡诺循环的理论最高效率。在一个含有两个曲轴的内燃机机械结构中，一根曲轴的转速是另一根曲轴的二倍。通过调整二根曲轴的相位关系可以调节内燃机的压缩比。所述机构能够有效提高自然吸气内燃机的燃油效率，使气缸排气行程开始时气缸内的压力更加接近于大气压力。

背景技术

阿特金森循环是一种高效率的四冲程内燃机循环工作方式，其燃气膨胀过程的行程是大于吸气过程的行程，因此高温高压燃气膨胀更充分，热循环效率更高，因此具有节约燃料的特性，多数混合动力车选择阿特金森循环工作方式的内燃机作为其动力来源。但是已知的阿特金森循环并不适于直接驱动车辆和其他装置，因为其运转时的动平衡配平比较困难，扭矩比较小。而依靠改变气门相位实现气缸放气的另一种近似阿特金森循环的米勒循环则损失了内燃机的功率密度。

内燃机可变压缩比技术可以配合废气涡轮增压技术，提高内燃机的功率密度，并提高扭矩和燃油经济性，并提高对油门操作的相应速度。例如公开号CN1525052A具有可变压缩比机构的往复式发动机的专利中，采用改变活塞连杆与曲轴连接的方式，增加第三连杆来控制活塞与曲轴之间连接的长度，从而改变内燃机的压缩比。但这种方式必须为每个气缸配备一套可变压缩比的机构，复杂程度很高。又例如公开号CN101375043A用于控制可变压缩比发动机的电动机械装置，活塞和制动器活塞都是通过齿条与链轮相连，制造上的成本过于高昂，制造过程过于繁琐。

发明内容

针对以上问题，本发明所提供的技术是：一种含双曲轴的可变压缩比阿特金森循环内燃机机构，机构含有一根摇臂，连接活塞连杆和第一曲轴的连杆；以及第二曲轴及其连杆，驱动所述摇臂做周期运动；以及驱动链条，连接第一曲轴和第二曲轴上的齿轮；所述第一曲轴的齿轮和所述第二曲轴的齿轮齿数比是1∶2；以及调相器，调节所述第一、二曲轴之间旋转相位关系；以及一种含三曲轴的可变压缩比阿特金森循环内燃机机构，是所述双曲轴机构的衍生形式。

附图说明

图1是示意图，示出了所述阿特金森循环内燃机机构的第二种实施例的主体构成。

图2是示意图，示出了所述阿特金森循环内燃机机构的第二种实施例的主体构成。

图3是示意图，示出了所述阿特金森循环内燃机机构的第三种实施例的主体构成。

图4是部分部件示意图，示出了支点轴垫块的组装方式。

图5是示意图，示出了一种调相器具体的安装位置。

图6是正时图，示出了第二曲轴相对于第一曲轴的相位关系，以及第二曲轴相位调整对于内燃机参数的影响。

图7示意图，示出一种三曲轴阿特金森循环内燃机机构的实施例，由一对双曲轴的阿特金森循环内燃机机构共用第二曲轴而成。

具体实施方式

下面详述三个个本发明的例示性实施例。

图1是示意图，显示第一实施例的结构图。活塞1通过活塞连杆2和轴6连接到摇臂5的一端；第一曲轴4通过连杆3和轴7连接到摇臂5的另一端；摇臂5位于中间的支点由支点轴11连接第二曲轴8的连杆14，同时还在摇臂5两侧连接连个椭圆形的支点杆垫块12和13；支点杆垫块13安装在竖直的直形槽21中，支点杆垫块12则在对侧的槽中(未显示)，只能做上下的直线运动；齿轮9安装在第一曲轴4上，齿轮10装在第二曲轴8上，二者通过链条15连接，因此齿轮9和10在机构中不含调相器的情况下相位是固定的；齿轮10的齿数是齿轮9的二倍，使二者的转速比是1∶2。

图2是示意图，显示第二实施例的结构图。与图1类似的，活塞1通过活塞连杆2和轴6连接到摇臂5的一端；第一曲轴4通过连杆3和支点轴11连接到摇臂5的中间支点；摇臂5位于另一端的支点由轴7连接第二曲轴8的连杆14；同时还在摇臂5两侧通过支点杆11连接连个椭圆形的支点杆垫块12和13；支点杆垫块13安装在竖直的直形槽21中，支点杆垫块12则在对侧的槽中(未显示)，只能做上下的直线运动；齿轮9安装在第一曲轴4上，齿轮10装在第二曲轴8上，二者通过链条15连接，因此齿轮9和10在机构中不含调相器的情况下相位是固定的；齿轮10的齿数是齿轮9的二倍，使二者的转速比是1∶2。