直列四缸VCR發動機曲軸連桿機構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種直列四缸VCR發動機曲軸連桿機構，包括曲軸和安裝在曲軸上的第一VCR連桿、第二VCR連桿、第三VCR連桿及第四VCR連桿；所述曲軸包括第一曲軸段、第二曲軸段、第三曲軸段、第四曲軸段和第五曲軸段；所述第一曲軸段與第二曲軸段之間通過液壓油導柱Ⅰ相連，第二曲軸段、第三曲軸段與第四曲軸段之間通過液壓油導柱Ⅱ相連，第四曲軸段與第五曲軸段之間通過液壓油導柱Ⅲ相連；本實用新型專利技術通過外部液壓控制系統可根據制定的壓縮比控制策略靈活的控制發動機壓縮比，同時液壓系統響應較快，可快速的執行壓縮比調節動作，具有靈活性高、可調范圍廣、響應快的特點；還具有結構簡單、工藝性好的特點，由于不需要引入復雜的機械結構，制造成本較低。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種直列四缸VCR發動機部件，特別涉及一種直列四缸VCR發動機曲軸連桿機構。
技術介紹
VCR(VariableCompressionRatio，可變壓縮比)技術的核心是：根據發動機的運行工況動態的調整發動氣缸的壓縮比，在低負荷工況時發動機保持較高的壓縮比，這樣可以提高燃油經濟性和降低尾氣排放；而在高負荷工況時發動機采用較低的壓縮比，以防止發動機的粗暴燃燒，提高發動機的可靠性。作為提高發動機燃油經濟性最有潛力的技術，VCR技術受到國內外學界和企業界的極大關注。現有的實現壓縮比可變的發動機，一般都是通過改變活塞行程的方式來調節壓縮比，存在的問題是：用于調節活塞行程的機械裝置結構復雜、部件眾多，由于發動機對于結構穩定性的要求十分高，因此導致這類VCR發動機造價昂貴；由于壓縮比控制機制較為復雜，再加上機械裝置的實時響應性本身就較慢，導致現有的VCR發動機難以應對發動機突變工況條件下的控制需求，控制效果較差，并且由于實際運行中發動機工況變化十分頻繁，機械裝置較易磨損；同時，機械裝置還存在可調狀態有限的問題。為解決上述技術問題，中國專利技術專利CN103670729B公開了一種可變連桿式VCR發動機連桿機構，連桿機構中的連桿采用一由液壓控制伸縮的活塞結構實現，通過調節液壓來調節連桿的長度，從而起到動態改變壓縮比的目的，其提供了一種新的壓縮比調節手段，可調節狀態靈活多樣，調節動作響應較快，不需要復雜的機械傳動裝置，結構較為簡單，成本較低。但是，該技術方案僅適合應用于單缸發動機，而對于多缸發動機，尤其是直列四缸發動機，則難以實現壓縮比的調節。
技術實現思路
有鑒于此，本技術的目的在于提供一種直列四缸VCR發動機曲軸連桿機構，可實現直列四缸發動機壓縮比的可調。本技術的直列四缸VCR發動機曲軸連桿機構，包括曲軸和安裝在曲軸上的第一VCR連桿、第二VCR連桿、第三VCR連桿及第四VCR連桿；所述第一VCR連桿、第二VCR連桿、第三VCR連桿及第四VCR連桿的結構相同且均包括活塞桿、活塞套和導向套；所述活塞套的軸截面呈倒T形結構，倒T形結構的豎直段形成活塞端，倒T形結構的橫向段形成傳動端，所述活塞端端面上設置有軸向的液壓活塞腔；所述傳動端設有徑向通孔；活塞套的實心部分設置有相互獨立的第一液壓油道和第二液壓油道，第一液壓油道的一端與徑向通孔連通、另一端與液壓活塞腔的底面連通，第二液壓油道的一端與徑向通孔連通、另一端與液壓活塞腔中部連通；所述導向套為變截面柱，所述導向套的軸截面呈T形結構，T形結構的豎直段套接在液壓活塞腔內，T形結構的橫向段與活塞端端面連接，所述導向套中部設置有軸向通孔、下部設置有環形槽，所述環形槽與導向套下端面連通；所述活塞桿套接在導向套的軸向通孔內，且活塞桿和導向套之間能相對滑動，活塞桿下端設置有限位段，限位段直徑大于軸向通孔內徑，導向套下端面對限位段的最大上行行程進行限制；第二液壓油道與液壓活塞腔的連通處位于位于環形槽的高程范圍內；所述曲軸包括第一曲軸段、第二曲軸段、第三曲軸段、第四曲軸段和第五曲軸段；所述第一曲軸段與第二曲軸段之間通過液壓油導柱Ⅰ相連，所述液壓油導柱Ⅰ穿過第一VCR連桿的徑向通孔且兩端分別固定在第一曲軸段與第二曲軸段上；所述第一曲軸段內設有進油道Ⅰ，所述第二曲軸段內設有相互獨立的第二曲軸伸長油道和第二曲軸收縮油道；所述液壓油導柱Ⅰ內設有相互獨立的第一導柱油道Ⅰ和第二導柱油道Ⅰ，第一導柱油道Ⅰ與進油道Ⅰ、第一VCR連桿的第一液壓油道及第二曲軸伸長油道相連通，第二導柱油道Ⅰ與第一VCR連桿的第二液壓油道及第二曲軸收縮油道相連通；所述第二曲軸段、第三曲軸段與第四曲軸段之間通過液壓油導柱Ⅱ相連，所述液壓油導柱Ⅱ穿過第二VCR連桿的徑向通孔、第三曲軸段及第三VCR連桿的徑向通孔且兩端分別固定在第二曲軸段與第四曲軸段上；所述第四曲軸段內設有相互獨立的第四曲軸伸長油道和第四曲軸收縮油道；所述液壓油導柱Ⅱ內設有相互獨立的第一導柱油道Ⅱ和第二導柱油道Ⅱ，第一導柱油道Ⅱ與第二曲軸伸長油道、第二VCR連桿的第一液壓油道、第三VCR連桿的第一液壓油道及第四曲軸伸長油道相連通，第二導柱油道Ⅱ與第二曲軸收縮油道、第二VCR連桿的第二液壓油道、第三VCR連桿的第二液壓油道及第四曲軸收縮油道相連通；所述第四曲軸段與第五曲軸段之間通過液壓油導柱Ⅲ相連，所述液壓油導柱Ⅲ穿過第四VCR連桿的徑向通孔且兩端分別固定在第四曲軸段與第五曲軸段上；所述第五曲軸段內設有進油道Ⅱ，所述液壓油導柱Ⅲ內設有相互獨立的第一導柱油道Ⅲ和第二導柱油道Ⅲ，第一導柱油道Ⅲ與第四曲軸伸長油道及第四VCR連桿的第一液壓油道相連通，第二導柱油道Ⅲ與第四曲軸收縮油道、第四VCR連桿的第二液壓油道及進油道Ⅱ相連通。進一步，各曲軸段上與相應活塞套配合處設有階梯形安裝孔，所述階梯形安裝孔包括用于與傳動端一側配合連接的第一安裝孔和用于與相應液壓油導柱的一側配合連接的第二安裝孔，所述第二安裝孔的孔徑小于第一安裝孔的孔徑。進一步，所述第一安裝孔的內壁設有軸瓦，所述軸瓦上設有潤滑油孔，各曲軸段上設有與潤滑油孔連通的潤滑油道。進一步，各液壓油導柱的兩端向外延伸形成限位部，所述限位部與第二安裝孔適形配合并限制相應液壓油導柱的自由度。進一步，所述第二安裝孔中設有用于安裝密封圈的密封圈安裝槽。進一步，所述導向套的橫向段由一壓板壓固在活塞端端面，壓板、導向套及活塞端設有相應的連接孔，連接件穿入連接孔并將壓板、導向套及活塞端連接在一起。本技術的有益效果：本技術的直列四缸VCR發動機曲軸連桿機構，通過五個曲軸段和三個液壓油導柱將四個活塞套的第一液壓油道和第二液壓油道連通，當液壓油從第一曲軸段的進油道Ⅰ進入時，四個活塞套的第一液壓油道進油，四個活塞桿在液壓油液壓力的作用下向外伸長，同時四個第二液壓油道的液壓油從第五曲軸段的進油道Ⅱ流出，從而使直列四缸發動機獲得較高的壓縮比；當液壓油從第五曲軸段的進油道Ⅱ進入時，四個活塞套的第二液壓油道進油，四個活塞桿在液壓油液壓力的作用下縮短，同時四個第一液壓油道的液壓油從第一曲軸段的進油道Ⅰ流出，從而使直列四缸發動機獲得較低的壓縮比；通過外部液壓鎖緊回路即可保持直列四缸發動機壓縮比在某值處固定，從而使發動機壓縮比在某一范圍內變動，實現直列四缸發動機壓縮比的可調；本技術通過外部液壓控制系統可根據制定的壓縮比控制策略靈活的控制發動機壓縮比，同時液壓系統響應較快，可快速的執行壓縮比調節動作，具有靈活性高、可調范圍廣、響應快的特點；同時，本技術還具有結構簡單、工藝性好的特點，由于不需要引入復雜的機械結構，VCR發動機的制造成本較低。附圖說明下面結合附圖和實施例對本技術作進一步描述：圖1為本技術的結構示意圖；圖2為本技術的液壓油導柱Ⅰ的結構示意圖；圖3為本技術的液壓油導柱Ⅱ的結構示意圖；圖4為本技術的液壓油導柱Ⅲ的結構示意圖。具體實施方式如圖所示：本實施例的直列四缸VCR發動機曲軸連桿機構，包括曲軸和安裝在曲軸上的第一VCR連桿、第二VCR連桿、第三VCR連桿及第四VCR連桿；所述第一VCR連桿、第二VCR連桿、第三VCR連桿及第四VCR連桿的結構相同且均包括活塞桿1、活塞套和導向套；在圖1中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種直列四缸VCR發動機曲軸連桿機構，其特征在于：包括曲軸和安裝在曲軸上的第一VCR連桿、第二VCR連桿、第三VCR連桿及第四VCR連桿；所述第一VCR連桿、第二VCR連桿、第三VCR連桿及第四VCR連桿的結構相同且均包括活塞桿、活塞套和導向套；所述活塞套的軸截面呈倒T形結構，倒T形結構的豎直段形成活塞端，倒T形結構的橫向段形成傳動端，所述活塞端端面上設置有軸向的液壓活塞腔；所述傳動端設有徑向通孔；活塞套的實心部分設置有相互獨立的第一液壓油道和第二液壓油道，第一液壓油道的一端與徑向通孔連通、另一端與液壓活塞腔的底面連通，第二液壓油道的一端與徑向通孔連通、另一端與液壓活塞腔中部連通；所述導向套為變截面柱，所述導向套的軸截面呈T形結構，T形結構的豎直段套接在液壓活塞腔內，T形結構的橫向段與活塞端端面連接，所述導向套中部設置有軸向通孔、下部設置有環形槽，所述環形槽與導向套下端面連通；所述活塞桿套接在導向套的軸向通孔內，且活塞桿和導向套之間能相對滑動，活塞桿下端設置有限位段，限位段直徑大于軸向通孔內徑，導向套下端面對限位段的最大上行行程進行限制；第二液壓油道與液壓活塞腔的連通處位于位于環形槽的高程范圍內；所述曲軸包括第一曲軸段、第二曲軸段、第三曲軸段、第四曲軸段和第五曲軸段；所述第一曲軸段與第二曲軸段之間通過液壓油導柱Ⅰ相連，所述液壓油導柱Ⅰ穿過第一VCR連桿的徑向通孔且兩端分別固定在第一曲軸段與第二曲軸段上；所述第一曲軸段內設有進油道Ⅰ，所述第二曲軸段內設有相互獨立的第二曲軸伸長油道和第二曲軸收縮油道；所述液壓油導柱Ⅰ內設有相互獨立的第一導柱油道Ⅰ和第二導柱油道Ⅰ，第一導柱油道Ⅰ與進油道Ⅰ、第一VCR連桿的第一液壓油道及第二曲軸伸長油道相連通，第二導柱油道Ⅰ與第一VCR連桿的第二液壓油道及第二曲軸收縮油道相連通；所述第二曲軸段、第三曲軸段與第四曲軸段之間通過液壓油導柱Ⅱ相連，所述液壓油導柱Ⅱ穿過第二VCR連桿的徑向通孔、第三曲軸段及第三VCR連桿的徑向通孔且兩端分別固定在第二曲軸段與第四曲軸段上；所述第四曲軸段內設有相互獨立的第四曲軸伸長油道和第四曲軸收縮油道；所述液壓油導柱Ⅱ內設有相互獨立的第一導柱油道Ⅱ和第二導柱油道Ⅱ，第一導柱油道Ⅱ與第二曲軸伸長油道、第二VCR連桿的第一液壓油道、第三VCR連桿的第一液壓油道及第四曲軸伸長油道相連通，第二導柱油道Ⅱ與第二曲軸收縮油道、第二VCR連桿的第二液壓油道、第三VCR連桿的第二液壓油道及第四曲軸收縮油道相連通；所述第四曲軸段與第五曲軸段之間通過液壓油導柱Ⅲ相連，所述液壓油導柱Ⅲ穿過第四VCR連桿的徑向通孔且兩端分別固定在第四曲軸段與第五曲軸段上；所述第五曲軸段內設有進油道Ⅱ，所述液壓油導柱Ⅲ內設有相互獨立的第一導柱油道Ⅲ和第二導柱油道Ⅲ，第一導柱油道Ⅲ與第四曲軸伸長油道及第四VCR連桿的第一液壓油道相連通，第二導柱油道Ⅲ與第四曲軸收縮油道、第四VCR連桿的第二液壓油道及進油道Ⅱ相連通。...

【技術特征摘要】
1.一種直列四缸VCR發動機曲軸連桿機構，其特征在于：包括曲軸和安裝在曲軸上的第一VCR連桿、第二VCR連桿、第三VCR連桿及第四VCR連桿；所述第一VCR連桿、第二VCR連桿、第三VCR連桿及第四VCR連桿的結構相同且均包括活塞桿、活塞套和導向套；所述活塞套的軸截面呈倒T形結構，倒T形結構的豎直段形成活塞端，倒T形結構的橫向段形成傳動端，所述活塞端端面上設置有軸向的液壓活塞腔；所述傳動端設有徑向通孔；活塞套的實心部分設置有相互獨立的第一液壓油道和第二液壓油道，第一液壓油道的一端與徑向通孔連通、另一端與液壓活塞腔的底面連通，第二液壓油道的一端與徑向通孔連通、另一端與液壓活塞腔中部連通；所述導向套為變截面柱，所述導向套的軸截面呈T形結構，T形結構的豎直段套接在液壓活塞腔內，T形結構的橫向段與活塞端端面連接，所述導向套中部設置有軸向通孔、下部設置有環形槽，所述環形槽與導向套下端面連通；所述活塞桿套接在導向套的軸向通孔內，且活塞桿和導向套之間能相對滑動，活塞桿下端設置有限位段，限位段直徑大于軸向通孔內徑，導向套下端面對限位段的最大上行行程進行限制；第二液壓油道與液壓活塞腔的連通處位于位于環形槽的高程范圍內；所述曲軸包括第一曲軸段、第二曲軸段、第三曲軸段、第四曲軸段和第五曲軸段；所述第一曲軸段與第二曲軸段之間通過液壓油導柱Ⅰ相連，所述液壓油導柱Ⅰ穿過第一VCR連桿的徑向通孔且兩端分別固定在第一曲軸段與第二曲軸段上；所述第一曲軸段內設有進油道Ⅰ，所述第二曲軸段內設有相互獨立的第二曲軸伸長油道和第二曲軸收縮油道；所述液壓油導柱Ⅰ內設有相互獨立的第一導柱油道Ⅰ和第二導柱油道Ⅰ，第一導柱油道Ⅰ與進油道Ⅰ、第一VCR連桿的第一液壓油道及第二曲軸伸長油道相連通，第二導柱油道Ⅰ與第一VCR連桿的第二液壓油道及第二曲軸收縮油道相連通；所述第二曲軸段、第三曲軸段與第四曲軸段之間通過液壓油導柱Ⅱ相連，所述液壓油導柱Ⅱ穿過第二VCR連桿的徑向通孔、第三曲軸段及第三VCR連桿的徑向通孔且兩端分別固定...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李軍，陳先旺，王藝穎，
申請(專利權)人：重慶交通大學，
類型：新型
國別省市：重慶;50