可變壓縮比發(fā)動機(jī)、汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可變壓縮比發(fā)動機(jī)及汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有汽車用發(fā)動機(jī)中，壓縮比是發(fā)動機(jī)中一個(gè)非常重要的概念，壓縮比表示了氣缸中氣體的壓縮程度，它是氣缸中氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比，即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比。增加壓縮比，可以提高氣缸壓力和燃燒效率，但是容易引起發(fā)動機(jī)的爆震或早燃，爆震是指氣缸內(nèi)的壓力和溫度超過了臨界值，汽油混合氣在火焰到達(dá)之前就開始燃燒，早燃是指因?yàn)閴嚎s及其它條件而在火花點(diǎn)火之前被點(diǎn)燃，這些都會對發(fā)動機(jī)帶來很大的傷害。所以，在發(fā)動機(jī)處于低負(fù)荷時(shí)，希望通過增加壓縮比來提高燃燒效率，而高負(fù)荷時(shí)，希望降低壓縮比來防止爆震和改善燃燒效率。
[0003]現(xiàn)代發(fā)動機(jī)中，氣缸總?cè)莘e是基本恒定的，且在發(fā)動機(jī)工作過程中是無法改變的。因此，當(dāng)前的可變壓縮比技術(shù)，通常是通過改變氣缸燃燒室容積和改變氣缸中活塞上止點(diǎn)位置來實(shí)現(xiàn)，例如改變活塞上止點(diǎn)位置可以改變氣缸燃燒室容積，進(jìn)而改變壓縮比。但是，現(xiàn)有可變壓縮比機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的問題是，現(xiàn)有可變壓縮比機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作困難。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種可變壓縮比發(fā)動機(jī)，該可變壓縮比發(fā)動機(jī)包括:
[0006]氣缸；
[0007]位于所述氣缸中的第一活塞、位于所述第一活塞腔內(nèi)的第二活塞，沿所述第二活塞的軸向方向，所述第一活塞能夠相對第二活塞移動；
[0008]連桿，包括連桿小頭和桿身，所述連桿小頭伸入第二活塞腔內(nèi)，并與第二活塞轉(zhuǎn)動連接，所述桿身具有軸向延伸至連桿小頭的油道；
[0009]位于所述第二活塞中、且連通所述第一活塞腔的泄油孔；
[0010]所述連桿小頭具有連通所述油道的進(jìn)油孔，所述第二活塞頂部設(shè)有與連桿小頭軸向相對的出油孔，所述出油孔連通所述第一活塞腔并露出連桿小頭；
[0011]在壓縮沖程，所述進(jìn)油孔與出油孔連通，油液依次經(jīng)油道、進(jìn)油孔、出油孔噴出。
[0012]可選地，所述泄油孔位于第二活塞側(cè)壁中且沿軸向貫穿第二活塞；或者，
[0013]在所述第二活塞與第一活塞徑向相對的表面設(shè)有連通槽，所述連通槽沿軸向貫穿第二活塞，所述連通槽和第一活塞圍成泄油孔。
[0014]可選地，在所述第一活塞腔側(cè)壁設(shè)有環(huán)形圈，所述環(huán)形圈與第一活塞同軸；
[0015]所述第二活塞與第一活塞徑向相對的表面設(shè)有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽與第二活塞同軸；
[0016]所述環(huán)形圈位于環(huán)形槽中，當(dāng)所述第一活塞相對第二活塞軸向移動時(shí)，所述環(huán)形圈在環(huán)形槽中軸向移動；
[0017]所述第二活塞腔側(cè)壁對應(yīng)環(huán)形槽的位置設(shè)有連通環(huán)形槽的泄油口。
[0018]可選地，所述第一活塞與第二活塞徑向貼合，所述環(huán)形圈與環(huán)形槽徑向貼合。
[0019]可選地，所述泄油孔的數(shù)量為至少一個(gè)。
[0020]可選地，所述泄油孔的數(shù)量為至少兩個(gè)，所有泄油孔沿周向方向均勻分布。
[0021]可選地，所述泄油孔的孔徑范圍為大于等于2mm。
[0022]可選地，沿軸向方向，所述環(huán)形槽貫穿第二活塞底部。
[0023]可選地，所述第一活塞腔頂壁設(shè)有沿軸向朝向出油孔凸出的凸部。
[0024]可選地，所述凸部沿第一活塞軸向朝向出油孔的表面為拋物面或圓弧面，所述拋物面、圓弧面沿軸向朝出油孔凸出。
[0025]可選地，所述進(jìn)油孔的孔徑范圍為大于等于1mm。
[0026]可選地，所述出油孔的孔徑范圍為大于等于2mm。
[0027]本發(fā)明還提供一種汽車，該汽車包括上述任一所述的可變壓縮比發(fā)動機(jī)。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0029]發(fā)動機(jī)工作時(shí)，在壓縮沖程初始狀態(tài)，第一活塞和第二活塞位于氣缸下止點(diǎn)位置。在壓縮沖程過程中，第一活塞和第二活塞整體沿軸向朝上止點(diǎn)移動。在移動過程中，一方面，沿軸向方向，在氣缸中，第一活塞受到其上方的空氣施加的與移動方向相反的壓力。另一方面，進(jìn)油孔與出油孔連通，油液經(jīng)油道輸入后經(jīng)出油孔噴出，沿軸向方向，第一活塞受到油液施加的與移動方向同向的油壓作用，通過控制油壓大小以使第一活塞相對第二活塞軸向移動，以改變壓縮沖程終止?fàn)顟B(tài)第一活塞的位置，調(diào)整氣缸燃燒室的容積，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)壓縮比和氣缸壓力的目的。壓縮沖程過程或壓縮沖程后，第一活塞腔中的油液經(jīng)泄油孔流出。本技術(shù)方案的可變壓縮比發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，通過調(diào)節(jié)壓縮比來避免發(fā)動機(jī)高負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生爆震，并在低負(fù)荷時(shí)提高燃油效率。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例的可變壓縮比發(fā)動機(jī)中活塞連桿組的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例的可變壓縮比發(fā)動機(jī)做功沖程初始狀態(tài)的示意圖；
[0032]圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例的可變壓縮比發(fā)動機(jī)排氣沖程過程的示意圖；
[0033]圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例的可變壓縮比發(fā)動機(jī)進(jìn)氣沖程終止?fàn)顟B(tài)示意圖；
[0034]圖5是本發(fā)明具體實(shí)施例的可變壓縮比發(fā)動機(jī)壓縮沖程過程的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0036]參照圖1，本實(shí)施例的可變壓縮比發(fā)動機(jī)包括:
[0037]氣缸(圖中未示出)；
[0038]位于氣缸中的第一活塞1、位于第一活塞1的活塞腔內(nèi)的第二活塞2，沿第二活塞2的軸向方向，第一活塞1能夠相對第二活塞2移動；
[0039]連桿3，包括連桿小頭30和桿身31，連桿小頭30伸入第二活塞2的活塞腔內(nèi)，并與第二活塞2轉(zhuǎn)動連接，桿身31具有軸向延伸至連桿小頭30的油道310，連桿3的連桿大頭32與曲軸(圖中未示出)連接；
[0040]位于第二活塞2中、且連通第一活塞1的活塞腔的泄油孔20 ；
[0041]連桿小頭30具有連通油道310的進(jìn)油孔301，第二活塞2頂部設(shè)有與連桿小頭30軸向相對的出油孔21，出油孔21連通第一活塞1的活塞腔并露出連桿小頭30。在壓縮沖程過程，進(jìn)油孔301和出油孔21連通，油液依次經(jīng)油道310、進(jìn)油孔301和出油孔21噴出。
[0042]使用本實(shí)施例的可變壓縮比發(fā)動機(jī)，改變氣缸壓縮比的原理為:
[0043]在發(fā)動機(jī)四個(gè)沖程中，做功沖程過程中，氣缸壓力很高，其工作形態(tài)單一，而且有了第一個(gè)做功沖程，發(fā)動機(jī)才可認(rèn)為是正常啟動和工作。因此，為了清楚說明其工作過程，本發(fā)明從做功沖程開始說明本實(shí)施例發(fā)動機(jī)的工作原理。
[0044]結(jié)合參照圖2，在做功沖程初始階段，第一活塞1和第二活塞2處于上止點(diǎn)位置，進(jìn)油孔301朝向第二活塞2頂部的開口與出油孔21錯(cuò)位而未連通，氣缸燃燒室中的混合油氣點(diǎn)燃產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊力給第一活塞1，第一活塞1在巨大的沖擊力作用下相對第二活塞2沿軸向向下移動，至第二活塞2頂部與第一活塞1相抵，第二活塞2頂部與第一活塞1之間的第一空腔11中的油液經(jīng)泄油孔20流出至油底殼，第一空腔11的體積最??；
[0045]在做功沖程過程，第一活塞1和第二活塞2整體下行，至下止點(diǎn)位置。
[0046]結(jié)合參照圖3，箭頭表示油液流向，在排氣沖程初始階段，第一活塞1和第二活塞2位于下止點(diǎn)位置；
[0047]在排氣沖程過程中，受曲軸慣性作用，連桿3推動第二活塞2和第一活塞1整體上行，在上行過程中，第一活塞1受到上方廢氣氣壓和氣缸壁摩擦作用而相對第二活塞2靜止，連桿3轉(zhuǎn)動使得進(jìn)油孔301和出油孔21逐漸連通，由于做功沖程在氣缸中產(chǎn)生極大熱量，該熱量傳遞至第一活塞1和第二活塞2，此時(shí)可通過油道310中注入少量油液，油液經(jīng)進(jìn)油孔301、出油孔21噴出，再經(jīng)泄油孔20排出，油液在流動過程中起到冷卻第一活塞1和第