本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋(1)與氣缸體之間形成多個(gè)燃燒室，進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)和多個(gè)中心活塞(3)；所述中心活塞(3)的內(nèi)部設(shè)有噴油嘴組件(4)和火花塞(5)，其噴油端和點(diǎn)火端位于所述中心活塞(3)的下端；所述氣缸蓋(1)設(shè)有用于安裝各所述中心活塞(3)的活塞腔，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)設(shè)于所述氣缸蓋(1)，并通過聯(lián)動(dòng)部件與各所述中心活塞(3)相連接，以帶動(dòng)所述中心活塞(3)一起上下移動(dòng)，使所述中心活塞(3)的下端嵌入或移出各所述燃燒室。該發(fā)動(dòng)機(jī)通過電機(jī)控制來改變?nèi)紵业娜莘e進(jìn)而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在分層燃燒方式下工作，來實(shí)現(xiàn)提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作效能。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車
本專利技術(shù)涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)
，特別是壓縮比可調(diào)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。本專利技術(shù)還涉及設(shè)有所述可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車。
技術(shù)介紹
壓縮比是活塞的掃氣容積與燃燒室容積之和與燃燒室容積的比值。增加壓縮比，可以提高氣缸壓力和效率，但是容易引起發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震，所以在低負(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產(chǎn)生爆震和改善效率。現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室是受汽缸蓋和活塞頂部所形成的物理結(jié)構(gòu)決定的，無論何種排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在能輸出最大功率的狀態(tài)下。這意味著在中小功率輸出(中低轉(zhuǎn)速)情況下，氣缸的壓力因?yàn)檫M(jìn)氣量的減小而減小，因此此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作不可能在高效的情況下進(jìn)行。對于點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，爆燃是不希望看到的，而爆燃的出現(xiàn)與油品、工作負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等因素有關(guān)。一般選擇不同的油品來適應(yīng)具有不同壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)，所以不同的油品、使用條件與實(shí)際可能達(dá)到的氣缸壓力可能是不匹配的。當(dāng)前的可變壓縮比技術(shù)，通常是通過可變?nèi)紵胰莘e和可變上死點(diǎn)位置而實(shí)現(xiàn)的，改變上死點(diǎn)的位置往往需要將連桿和曲軸的曲拐改變?yōu)樗倪B桿機(jī)構(gòu)，同時(shí)增加控制機(jī)構(gòu)，另外一種是通過改變缸蓋和缸體的相對位置，從而實(shí)現(xiàn)可變?nèi)紵胰莘e的，但是這種系統(tǒng)帶來了密封、凸輪軸驅(qū)動(dòng)、潤滑和冷卻等一系列問題。因此，如何克服現(xiàn)有可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)存在的不足，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，其針對直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，通過電機(jī)控制來改變?nèi)紵业娜莘e進(jìn)而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在分層燃燒方式下工作，來實(shí)現(xiàn)提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作效能。本專利技術(shù)的另一目的是提供一種設(shè)有所述可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸體和設(shè)于所述氣缸體上部的氣缸蓋，所述氣缸蓋與氣缸體之間形成多個(gè)燃燒室，進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和多個(gè)中心活塞；所述中心活塞的內(nèi)部設(shè)有噴油嘴組件和火花塞，其噴油端和點(diǎn)火端位于所述中心活塞的下端；所述氣缸蓋在各所述燃燒室的頂部設(shè)有用于安裝各所述中心活塞的活塞腔，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)于所述氣缸蓋，并通過聯(lián)動(dòng)部件與各所述中心活塞相連接，以帶動(dòng)所述中心活塞一起上下移動(dòng)，使所述中心活塞的下端嵌入或移出各所述燃燒室。優(yōu)選地，所述中心活塞的活塞殼體為空心結(jié)構(gòu)，所述活塞殼體的下端為活塞端；所述活塞端上設(shè)有用于安裝所述噴油嘴組件和火花塞的孔位，所述噴油嘴組件和火花塞的主體部分位于所述活塞殼體的內(nèi)腔中，所述噴油嘴組件的噴油端從所述活塞端的噴油孔進(jìn)入所述燃燒室，所述火花塞的點(diǎn)火端從所述活塞端的點(diǎn)火孔進(jìn)入所述燃燒室。優(yōu)選地，所述聯(lián)動(dòng)部件為同步板，所述同步板同時(shí)連接各所述中心活塞的上端，并通過升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)。優(yōu)選地，所述升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為滾珠螺母絲杠組件，包括傳動(dòng)配合以將所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯舷轮本€運(yùn)動(dòng)的絲杠和滾珠軸承，所述絲杠設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)上端的轉(zhuǎn)軸上，所述滾珠軸承設(shè)于所述同步板。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)量為多個(gè)，相憐兩個(gè)所述中心活塞之間分別設(shè)有所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述中心活塞并排布置，兩者的軸線相平行。優(yōu)選地，所述中心活塞在其活塞端的下方設(shè)有向下延伸的環(huán)形凸緣，所述中心活塞的主體部分的直徑大于所述環(huán)形凸緣的直徑；所述環(huán)形凸緣的內(nèi)頂部呈內(nèi)凹形狀，所述噴油嘴組件的噴油端和所述火花塞的點(diǎn)火端均位于所述環(huán)形凸緣的內(nèi)頂部。優(yōu)選地，所述中心活塞的外表面在中段區(qū)域設(shè)有環(huán)形水槽，所述環(huán)形水槽與所述活塞腔的內(nèi)壁之間形成水套，所述水套的兩端分別設(shè)有密封件。優(yōu)選地，所述中心活塞下端的外面上設(shè)有至少兩道與所述活塞腔內(nèi)壁上下滑動(dòng)配合的活塞環(huán)。優(yōu)選地，所述火花塞包括火花塞基體、設(shè)于所述火花塞基體的插入瓷體和設(shè)于所述插入瓷體外部的火花塞基體瓷體，所述插入瓷體的下端設(shè)有退拔連接面和高壓電極彎頭，所述火花塞基體瓷體和退拔連接面的外部設(shè)有絮狀金屬絲體。為實(shí)現(xiàn)上述另一目的，本專利技術(shù)提供一種汽車，包括車體和設(shè)于所述車體發(fā)動(dòng)機(jī)艙的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為上述任一項(xiàng)所述的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)。本專利技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸各燃燒室的頂部分別增設(shè)有一個(gè)中心活塞，并采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制多個(gè)中心活塞一起上下移動(dòng)，當(dāng)中心活塞上下移動(dòng)時(shí)，中心活塞的下端將嵌入或移出燃燒室(活塞移至上止點(diǎn)與缸蓋部分形成的空間)，以改變?nèi)紵业娜莘e，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)汽缸壓力的目的。具有以下技術(shù)效果：1)由于可以適時(shí)調(diào)節(jié)汽缸壓力，所以可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)工作過程中，保證有足夠的氣體壓力形成，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。2)由于具有氣缸壓力適時(shí)調(diào)節(jié)功能，所以對油品的選擇顯得不敏感，無論油品的辛烷值(表征抗爆能力指標(biāo))如何，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作都能通過爆震傳感器輸入和控制器的反饋控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在接近爆震(爆燃)的點(diǎn)處，燃燒效率最大化，使發(fā)動(dòng)機(jī)對油品的選擇要求減低。3)因?yàn)橛辛似讐毫Φ倪m時(shí)調(diào)節(jié)功能，原本不能高效工作的中低速工作區(qū)域的狀態(tài)得以有效改善，也就是說可以通過進(jìn)氣量的控制，實(shí)現(xiàn)變排量，使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的匹配得到改善。4)有利于稀薄燃燒，缸內(nèi)直噴技術(shù)的運(yùn)用是針對“稀薄”燃燒設(shè)計(jì)的，當(dāng)高壓噴嘴噴射時(shí)，機(jī)構(gòu)的物理形狀，有利于混合氣在中心的聚集，可有利于分層燃燒(稀薄燃燒)，減少油的使用量。在一種優(yōu)選方案中，所述火花塞設(shè)有高壓電機(jī)彎頭和退拔連接面，同時(shí)在外部設(shè)有絮狀金屬絲體，通過火花塞的變形設(shè)計(jì)，使噴油嘴的出油的油霧針對噴油嘴油霧線路，更利于實(shí)現(xiàn)分層燃燒(稀薄燃燒)。本專利技術(shù)所提供的汽車設(shè)有所述可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，由于所述可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)具有上述技術(shù)效果，則設(shè)有該可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例公開的一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋的局部剖視圖；圖2為驅(qū)動(dòng)電機(jī)與中心活塞傳動(dòng)連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為驅(qū)動(dòng)電機(jī)與同步板通過升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為中心活塞安裝在活塞腔中的剖視圖；圖5為中心活塞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為火花塞的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1.氣缸蓋2.驅(qū)動(dòng)電機(jī)3.中心活塞4.噴油嘴組件5.火花塞51.火花塞基體52.插入瓷體53.火花塞基體瓷體54.退拔連接面55.高壓電極彎頭56.絮狀金屬絲體6.同步板7.絲杠8.滾珠軸承9.活塞殼體10.內(nèi)螺紋11.“T”形中空螺栓12.水套13.水封件14.活塞環(huán)15.凸緣16.高壓線具體實(shí)施方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。在本文中，“上、下、內(nèi)、外”等用語是基于附圖所示的位置關(guān)系而確立的，根據(jù)附圖的不同，相應(yīng)的位置關(guān)系也有可能隨之發(fā)生變化，因此，并不能將其理解為對保護(hù)范圍的絕對限定；而且，諸如“第一”和“第二”等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)與另一個(gè)具有相同名稱的部件區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些部件之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。請參考圖1、圖2、圖3，圖1為本專利技術(shù)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸體和設(shè)于所述氣缸體上部的氣缸蓋(1)，所述氣缸蓋(1)與氣缸體之間形成多個(gè)燃燒室，其特征在于，進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)和多個(gè)中心活塞(3)；所述中心活塞(3)的內(nèi)部設(shè)有噴油嘴組件(4)和火花塞(5)，其噴油端和點(diǎn)火端位于所述中心活塞(3)的下端；所述氣缸蓋(1)在各所述燃燒室的頂部設(shè)有用于安裝各所述中心活塞(3)的活塞腔，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)設(shè)于所述氣缸蓋(1)，并通過聯(lián)動(dòng)部件與各所述中心活塞(3)相連接，以帶動(dòng)所述中心活塞(3)一起上下移動(dòng)，使所述中心活塞(3)的下端嵌入或移出各所述燃燒室。/n
【技術(shù)特征摘要】
1.一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸體和設(shè)于所述氣缸體上部的氣缸蓋(1)，所述氣缸蓋(1)與氣缸體之間形成多個(gè)燃燒室，其特征在于，進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)和多個(gè)中心活塞(3)；所述中心活塞(3)的內(nèi)部設(shè)有噴油嘴組件(4)和火花塞(5)，其噴油端和點(diǎn)火端位于所述中心活塞(3)的下端；所述氣缸蓋(1)在各所述燃燒室的頂部設(shè)有用于安裝各所述中心活塞(3)的活塞腔，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)設(shè)于所述氣缸蓋(1)，并通過聯(lián)動(dòng)部件與各所述中心活塞(3)相連接，以帶動(dòng)所述中心活塞(3)一起上下移動(dòng)，使所述中心活塞(3)的下端嵌入或移出各所述燃燒室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述中心活塞(3)的活塞殼體(9)為空心結(jié)構(gòu)，所述活塞殼體(9)的下端為活塞端；所述活塞端上設(shè)有用于安裝所述噴油嘴組件(4)和火花塞(5)的孔位，所述噴油嘴組件(4)和火花塞(5)的主體部分位于所述活塞殼體(9)的內(nèi)腔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)動(dòng)部件為同步板(6)，所述同步板(6)同時(shí)連接各所述中心活塞(3)的上端，并通過升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為滾珠螺母絲杠組件，包括傳動(dòng)配合以將所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯舷轮本€運(yùn)動(dòng)的絲杠(7)和滾珠軸承(8)，所述絲杠(7)設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)上端的轉(zhuǎn)軸上，所述滾珠軸承(8)設(shè)于所述同步板(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王建峰，姚烈，顧宇慶，張家寧，夏連，周俊，
申請(專利權(quán))人：上海汽車集團(tuán)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31
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