[实用新型]多缸发动机

说明书

技术领域

本实用新型属于发动机领域，具体地，涉及一种具备断缸功能的多缸发动机。

背景技术

在商务车和乘用车中大量使用汽油机被，而汽油机一直以其效率低而为人所诟病。如何提高汽油机的热效率，是今后汽油机技术发展的重要问题。其中，汽油机有效热效率的高低取决于指示热效率的高低以及泵气损失和摩擦损失的大小。而指示热效率的高低又受压缩比影响，传统节气门控制负荷汽油机由于受爆震限制，压缩比通常被限制在10:1以下，低的压缩比/膨胀比导致低的指示热效率值。摩擦损失和泵气损失则消耗了很大一部分能量，特别是在部分负荷时，会使有效热效率下降。

汽油机采用节气门控制负荷，而气门升程和开启时刻不变，因此在部分负荷工况下，为了减少进气量，在缸内容积不变的情况下，需要通过节气门部分开启，进气节流损失增加，造成缸内压力下降，从而限制进气量。因此在进气过程中，缸内负压增加，活塞需要克服较大阻力来完成进气过程，会引起泵气损失增加，即P-V图上的低压环面积增加。同时燃烧状况的恶化如燃烧速度降低，循环波动增加等也会导致损失的增加，热效率降低。

而在城市行车过程中，发动机多处于低转速小负荷或者低中负荷运行工况，汽油机利用节气门控制负荷，在这种负荷下，节气门部分打开，此时泵气损失非常大，而乘用车发动机多为多缸机，例如4缸、8缸、12缸，若能切断部分缸的燃烧，而使其余燃烧缸能够工作在大负荷，则节气门开度会控制在较大开度上，从而减小了泵吸损失，大大提高发动机的燃油经济性。

上述的切断部分缸的燃烧的断缸技术业已存在，但普遍存在的问题是：发动机断缸后，如图1所示，停止做功的各缸(未显示)所对应的曲拐8、活塞连杆组件(未显示)仍随曲轴9旋转运动做负功，且活塞(未显示)在上行过程中，对气缸内的气体进行压缩做负功，活塞在下行过程中，需要克服气体对活塞的拉应力做负功，这样会增加发动机的负荷，降低动力输出轴2的动力输出，影响发动机的动力性和经济性。而且，现有的具备断缸功能的内燃机还存在调节断缸的缸数少、适用工况范围小，并且机械结构复杂，易造成连接后的曲轴相位错误故障，导致发动机的制造成本增加，加工难度加大，安全可靠性降低，影响发动机的整体性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多缸发动机，具备断缸功能且在断缸时不做负功，动力性和经济性良好。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种多缸发动机，该发动机包括多个气缸、多个分段曲轴和动力输出轴，多个所述气缸分别通过连杆一一对应地连接多个分段曲轴，各个所述分段曲轴相互独立，每个所述分段曲轴与所述动力输出轴之间分别通过对应的曲轴传动齿轮和输出轴传动齿轮啮合传动，所述输出轴传动齿轮安装在所述动力输出轴上并能够切换运行在传动状态或非传动状态下，在所述传动状态下，所述输出轴传动齿轮与所述动力输出轴同步旋转，在所述非传动状态下，所述输出轴传动齿轮与所述动力输出轴彼此独立旋转。

优选地，该发动机还包括同步卡块和卡块驱动机构，所述同步卡块包括外齿键和内齿槽，所述输出轴传动齿轮中形成有与所述外齿键适配的传动齿槽，所述动力输出轴上形成有安装键，所述同步卡块通过所述内齿槽安装在所述安装键上，所述卡块驱动机构用于驱动所述同步卡块沿所述动力输出轴的轴向移动以与所述输出轴传动齿轮接合或脱离连接。

优选地，所述传动齿槽和所述外齿键均为多个，每个所述传动齿槽与多个所述外齿键中的其中一个所述外齿键唯一地匹配。

优选地，多个所述传动齿槽之间的径向长度和/或周向宽度各不相同。

优选地，该发动机还包括套设在所述动力输出轴上的弹簧，该弹簧的一端固定在所述动力输出轴上，另一端用于弹性推动所述卡块驱动机构抵靠在所述同步卡块的端面上。

优选地，所述卡块驱动机构包括套设在所述动力输出轴上的电控伸缩套筒或液控伸缩套筒，所述电控伸缩套筒或液控伸缩套筒的一端连接所述弹簧，另一端能够推动所述同步卡块。

优选地，所述输出轴传动齿轮通过轴承可转动安装在所述动力输出轴上，并且所述输出轴传动齿轮沿所述动力输出轴的轴向的位置固定。

优选地，每个所述分段曲轴上安装有一个所述曲轴传动齿轮，该曲轴传动齿轮与对应的一个所述输出轴传动齿轮啮合，每个所述输出轴传动齿轮的一侧设有相应的一个所述同步卡块和一套所述安装键。