[发明专利]一种涡轮蜗杆驱动式可变连杆长度变压缩比机构

说明书

本发明公开一种涡轮蜗杆驱动式可变连杆长度变压缩比机构，包括连杆小头、偏心连杆衬套、蜗杆、从动齿轮、主动齿轮、驱动电机、连杆体、轴承端盖、轴承等，其特征在于：将偏心连杆衬套安装在连杆小头孔内，偏心连杆衬套的偏心孔用来安装活塞销，再将蜗杆安装在连杆小头内部加工圆孔中，蜗杆与连杆偏心衬套中间位置弧形齿轮啮合，组成蜗轮蜗杆传动系统，驱动电机内置在连杆体内通过电控系统控制，驱动电机通过齿轮传动系统驱动涡轮蜗杆系统，致使偏心连杆衬套发生转动，进而改变活塞销孔轴线到曲轴颈直线距离，连杆长度发生变化从而发动机压缩比得到改变。

技术领域

本发明涉及一种车用发动机零部件，更具体的说，是一种涡轮蜗杆驱动式可变连杆长度变压缩比机构。

背景技术

汽车产保有量仍有巨大潜力,也给发动机的发展带来了机遇和挑战虽然近几年新能源汽车异军突起但是也依旧撼动不了主流内燃机汽车的市场。内燃机具有质量轻巧,能量密度高,热效率高,燃料适应性好,性能可靠等优点。目前大多数发动机仍以石油类产品为主要的燃料来源。所以随着汽车保有量的逐年增长,使能源安全问题更加严峻，也对发动机提出了更高的要求，影响内燃机热效率的因素众多，其中压缩比是影响发动机热效率和燃油经济性的一个重要因素。发动机的压缩比是指活塞运动到下止点时的气缸容积与活塞运动到上止点时的气缸容积之比，压缩比增加能有效的提高发动机的热效率。一般情况下，发动机的压缩比越高，活塞做功行程就越长，做功就越多，输出功率也越大。但是，汽油机中过大的压缩比会导致不可控制的燃烧，从而损坏发动机，且在负荷比较大时容易发生爆震；柴油机中过大的压缩比使柴油机气缸压力过高，导致振动噪声加剧，运动部件所要承受的冲击负荷增大，从而影响柴油机的工作可靠性和使用寿命。

为了避免以上情况，引入可变压缩比技术，此技术被认为是提高发动机热效率，改善燃油经济性最有效的手段之一，可以在低转时增加压缩比，提高发动机热效率；高转时降低压缩比，减少汽油机爆震以及柴油机工作粗暴。

采用可变压缩比技术能够：

1.优化发动机的燃烧,部分负荷下采用的较大的压缩比,减少了废气残余系数,提高了燃烧热效率。

2.使得发动机对于燃料的适应性增强,对汽油机而言,一般而言,具体的车型都需要加特定型号的汽油,以保证不发生爆震,而高标号的汽油价格高,采用可变压缩比技术之后,由于可以借助技术手段来控制爆燃,因而可以选择低标号的汽油,这个角度而言,同样对于经济性有提高。

3.有利于改善增压汽油机的涡轮增压性能。由于增压汽油机启动过程中,转速低,废气能量较低,涡轮增压系统在低转速时不介入工作,运用可变压缩比技术,无疑可以提高排气能量,有助于使涡轮增压系统迅速介入。

4.便于发动机小型化、轻量化设计。

发明内容

针对于现有存在的技术上的问题，本发明提出了一种涡轮蜗杆驱动式可变连杆长度变压缩比机构，工作可靠，零件改动小，研发成本低，具体是当曲轴位置传感器检测到活塞上止点位置信号时，电控系统控制电机转动带动齿轮传动系统然后带动涡轮蜗杆传动系统改变活塞销孔偏心位置，改变活塞销与曲柄销之间距离，进而带到连杆长度改变，从而达到改变压缩比目的。但本发明只涉及两段的压缩比改变，而无法达到压缩比无极可变的效果。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种涡轮蜗杆驱动式可变连杆长度变压缩比机构，包括连杆小头、偏心连杆衬套、蜗杆、从动齿轮、主动齿轮、驱动电机、连杆体、轴承端盖、轴承。其特征在于：

所述的成偏心连杆衬套安装在连杆小头孔中，偏心连杆衬套的偏心孔用来安装活塞销，连杆小头通过螺纹与连杆体进行连接，连杆体内部加工盲孔安装驱动电机，驱动电机输出轴与主动齿轮连接，主动齿轮通过两轴承进行定位，主动齿轮与从动齿轮相互啮合，涡杆下端轴与从动齿轮连接，蜗杆安装在连杆小头加工的圆孔中，蜗杆上下两端通过轴承和轴承端盖进行位置固定，蜗杆与偏心连杆衬套外侧加工的弧形齿轮相啮合。