[发明专利]平衡的可调压缩比和机械增压的双缸发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机，尤其是平衡的可调压缩比和机械增压的双缸发动机，具有可调压缩比的能力，而且可以调节发动机的等效排量。

背景技术

可变压缩比内燃机的作用是可以使用增压压力更大的涡轮增压器并且其涡轮迟滞最小。涡轮迟滞的不良影响是提高涡轮增压压缩比的最主要的障碍，随着涡轮增压器的增压压力的上升，涡轮迟滞效应越明显。改变活塞上止点的位置的方法是一种比较常用可变压缩比的方法，但目前没有成熟可靠的此类技术应用，因为改变奥拓内燃机基本结构带来各种附加的惯性震动，因此不仅机械机构更加复杂，而且破坏了原有的平衡性和稳定性，复杂本身也降低了可靠性，成本也偏高，因此尽管数十年来很多可变压缩比的方法出现却未大规模应用的原因。

通常改变活塞、连杆、活塞销、曲轴轴颈、气缸盖与曲轴的相对位置等方法的核心就是改变由曲轴、连杆和活塞、气缸盖组成的内燃机基本结构，而这个结构恰恰是最好不要更改的结构。因此真正适合大规模应用的可变压缩比技术是不可以触及这些结构的技术。

公开号CN102155274之连续可变压缩比发动机及其动力输出装置的问题在于，改变了曲轴的位置后，发动机的平衡遭到破坏，活塞的侧向压力也加大，对发动机的平衡和寿命不利。

可变排量发动机通常采用所谓变缸技术，例如公开号CN103573429A之增压直列式可变排量发动机，这些技术总体排量很大，而且停缸之后做功的频率变低，发动机会产生扭矩震动，增加的震动破坏了平衡品质。而且发动机缸数越少，变排量的阶梯越大，造成发动机不同排量之间间隔太大，不能更好的实现可变排量的节能效果。

现有技术也有公开号CN103790695A之恒定压缩比的涡轮-机械增压内燃机，采用变速机械增压器，但这样的设计是等效排量恒定的内燃机，在怠速的时候排量大，油耗也大，需要一种降低此时等效排量的新技术，以便适应发动机在城市中大量低速运转模式的节能要求。不能简单降低机械增压器的转速，否则压缩比会降低，对于压缩点燃的发动机，会造成无法点燃燃料的点燃故障。

双缸发动机显著的优势是同排量条件下缸数少，散热少，油耗低，在降低油耗的要求下是比较好的方案，降低气缸数量是当今世界顶级发动机设计的趋势。但是双缸发动机平衡比较困难，需要一种结合以上所有要求的双缸发动机技术。

发明内容

本专利针对上述缺陷，并根据以上所述的问题和思路，作出新的解决方案。本发明提供一种平衡的可调压缩比和机械增压的双缸发动机。

平衡的可调压缩比和机械增压的双缸发动机，包含活塞和连杆、二个曲轴和连杆、摇臂和带偏心轮的连接轴，以平衡的方式组合成双缸发动机。

所述带偏心轮的连接轴是所述摇臂的轴，偏心轮由电机系统控制转动。

所述摇臂是惯性平衡的部件，摇臂是由六个连杆组成的8字形结构，交叉点是支点，支点分开的二侧的部分惯性平衡。中间的支点固定在所述偏心轮的连接轴，二端分别连接活塞的连杆和曲轴的连杆。

所述摇臂与曲轴连杆的链接销二端有滑块，在汽缸体延伸部分的方形滑槽中沿竖直方向自由滑动。

所述平衡的可调压缩比双缸发动机，其曲轴的连杆的运动方向与活塞和连杆的运动方向相反，并且曲轴的连杆的重量与活塞和连杆的重量完全相同。

所述平衡的方式组合成双缸发动机，其摇臂的方向是从自己所属的气缸伸向另一个气缸。

所述的平衡的可调压缩比和机械增压的双缸发动机，其特征还在于所述二个曲轴相互之间是平行的，通过一对齿轮相连接，且转动方向相反；二个气缸轴线在气缸轴截面内的投影点连线与曲轴轴线在此平面内的投影之夹角成小于90的锐角。

附图说明

图1是发动机总体结构示意图，示出了平衡的可调压缩比和机械增压的双缸发动机的各个部分之间的相互关系。

图2是单个气缸的机构示意图，示出了每个气缸驱动一个曲轴的摇臂的结构。

图3是摇臂的机构示意图，示出了摇臂详细的结构。

图4是用连杆替代滑槽的一种替代形式，示出了这种七连杆机构的结构特点。

图5是双缸发动机的平衡方案和设计，示出了这款双缸发动机总体的力学平衡的方法。

图6是相位图，示出了双缸发动机平衡的曲轴角度条件。

图7是可变压缩比调节图，示出了偏心轮转动改变发动机压缩比的过程。

具体实施方式