[发明专利]一种可变压缩比和点火位置的活塞

说明书

技术领域

本发明涉及汽油发动机，特别是指一种可以根据发动机负载和转速而改变压缩比例和点火位置的发动机。

背景技术

发动机的压缩比是指做功活塞在汽缸内的行程与燃烧室的比例，压缩比越高，燃烧效率越好。但是压缩比越高，发动机的爆震越高，汽缸、活塞越容易敲缸而磨损。尤其是在高负载情况下，发动机的动力反而出现下降。

随着汽油的标号越做越高，辛烷值的提高就是为了降低因压缩比高而产生的爆震，但是，其效果有限，其压缩比以马自达的创驰蓝天技术的发动机其压缩比也只能控制在13:1，当然同等发动机因地域汽油的提炼和制作工艺也导致创驰蓝天技术的发动机供给欧盟国家的压缩比提高到14:1的高压缩值，甚至在18年要达到18:1的超高压缩比以实现压燃。

而现有为了防止爆震的加剧，通常的做法是在缸头处安装爆震传感器，当CPU检测到发动机产生爆震后，通过修正点火时间来降低爆震的继续，然而，爆震已经是发生，现有的手段只是把它控制防止加剧。

经检索发现，可变压缩的专利授权量最多的为发明人：维亚内·拉比的电磁阀、螺杆、凸轮等20来件的相关申请；以及日产自动车的10几件相关申请尤其涉及改变做功活塞的上行位置；和丰田自动车的50几件相关申请尤其涉及改变膨胀比来减少燃油消耗；福特环球技术公司的2件发明授权主要是以改变连杆长度来实现压缩比的变化，虽然在这么多的专利中，该专利的最为简单，成本也是最低，但是，这样的设置连杆的受力将是最大的考验，并且压缩比的变化是受温度的变化而变化，实用性不高；而本田公司的6件相关申请也因实用性或其它原因而放弃持有权；奇瑞公司的3件相关专利，其中活塞头部的位置来实现压缩比的变化也是比较实用，但是，活塞重量的增加将使惯性力增加，致使动力下降和油耗上升；吉利的2件发明授权与日产改变连杆带动活塞的位置有着异曲同工之妙。

以上现有技术中压缩比是随着转速和温度的变化而变化，而不能随负载变化而变化，更重要的是，火花塞在燃烧室的位置被固化，火花塞的点火时间虽然可以收发动机的转速而产生一定的变化，但是，火花塞在燃烧室内的位置却不能变化。因而，迫切需要一种能够随着发动机的不同负载和不同转速的工况下自动调节压缩比，并根据油门踏板或油门转把的瞬间加大对压缩比进行降低和对点火时间进行退后，同时，也需要在不同压缩比状态下，火花塞在燃烧室内的点火位置也能跟随变化，以实现发动机的效能最大化。

发明内容

本发明提出一种可变压缩比发动机，解决了现有技术中不同发动机负荷的统一压缩比和点火位置问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种可变压缩比和点火位置的活塞，其特征是，可变压缩活塞的狐面构成第二燃烧室，所述第二燃烧室与汽缸头的燃烧室共同做功；所述可变压缩活塞从里面凸出一支撑柱，所述支撑柱内设计至少一火花塞座孔，所述火花塞座孔用于安装火花塞，实现不同压缩比的状态下点火位置也跟随着变化，以满足不同发动机负载和不同发动机转速时的不同压缩比与不同点火位置，从而提高燃油的燃烧效率来提升发动机的功率与动力。进而有效延长摇臂、凸轮轴、时规链的使用寿命。

进一步地，所述可变压缩活塞的狐面与汽缸头的燃烧室的狐面呈弧形或球面形或锥面形。

其中，所述可变压缩活塞的周边开有至少一个环槽。

其中，所述第二燃烧室的狐面至少两边开有通至进气门侧和排气门侧的扫气孔。

有益效果：

1. 解决了现有技术中压缩比不能随负载变化而变化。

2. 压缩比和点火时间同步工作，将爆震控制在发生之前而不是发生后的防止加剧。

3. 点火位置的变化跟随着压缩比的变化而变化，其所产生的作用将实现不同位置对可燃混合气的点燃作用，协助点火时间的工作，以满足不同发动机负载和不同发动机转速时的不同压缩比与不同点火位置，从而提高燃油的燃烧效率来提升发动机的功率与动力。

4. 提高时规链、凸轮轴、摇臂和汽缸、做功活塞的使用寿命，尤其是减少摇臂与凸轮轴接触面的抖动磨损，以及，做功活塞裙部的震荡磨损导致支撑力不平衡，致使活塞环异常磨损机油上串而烧机油。

5. 延长蓄电池和启动马达的使用寿命。

6. 提高低速扭力，增加中高速功率，并降低燃油消耗。

附图说明