一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构的制作方法

本发明涉及发动机，具体为一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构。

背景技术：

1、随着对发动机燃油经济性和排放法规要求的不断提高，高效清洁燃烧、混合动力发动机技术被列入节能汽车技术路线规划的重点研究内容。高膨胀比发动机打破了传统内燃机压缩比与膨胀比必须保持一致的限制，实现了膨胀比大于压缩比，这意味着更多的能量输出，采用高膨胀比是提高发动机热效率的有效措施，在混合动力汽车领域获得广泛应用。

2、高膨胀比发动机的技术路径主要有两种：一种是通过提高几何压缩比同时采用可变压缩比(vcr)技术实现有效压缩比和膨胀比的控制，另一种是提高几何压缩比并结合可变配气正时(vvt)技术实现有效压缩比和膨胀比的控制。虽然两种实现方式均可实现高膨胀比，改善发动机的燃油经济性，但都存在不同的应用限制。

3、采用可变压缩比技术在不降低有效压缩比的前提下可实现高膨胀比热力循环，但机械结构复杂；

4、采用可变配气正时机构可实现不同大小的压缩比和膨胀比，其节能效果显著，但动力性下降的问题突出。

5、因此我们提出一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中的一个或多个。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，所述多连杆机构包括转动安装在曲轴箱内的曲轴和同步轴，所述曲轴通过传动件与所述同步轴传动连接，所述曲轴上连接有杠杆臂，所述杠杆臂上分别转动连接有连杆和副连杆，所述连杆的上端与发动机气缸内的活塞铰接，所述副连杆远离所述杠杆臂的一端与所述同步轴转动连接。

3、在根据本发明的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，可选地，所述杠杆臂呈类三角形设置。

4、在根据本发明的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，可选地，发动机处于运转状态时，处于进气冲程和压缩冲程的所述活塞行程小于处于膨胀冲程和排气冲程的所述活塞行程。

5、在根据本发明的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，可选地，所述活塞运行时膨胀比与压缩比的比例系数为1.3-1.7。

6、在根据本发明的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，可选地，所述传动件包括主齿轮和副齿轮，所述主齿轮固定在所述曲轴上，所述副齿轮固定在所述同步轴上，所述主齿轮与所述副齿轮相啮合。

7、在根据本发明的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，可选地，所述主齿轮与所述副齿轮的齿数比为1:2。

8、在根据本发明的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，可选地，还包括销孔和销钉，所述销孔设置有两个，两个所述销孔分别开设在所述杠杆臂上远离曲轴的两个角处，所述连杆和所述副连杆通过所述销钉连接在所述销孔上。

9、在根据本发明的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，可选地，所述销钉与所述销孔之间为滑动连接。

10、在根据本发明的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，可选地，所述多连杆机构配合可变进气机构，可提前关闭进气门实现米勒循环。

11、在根据本发明的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，可选地，所述多连杆机构配合可变进气机构，可延迟关闭进气门实现阿特金森循环。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、本发明通过几何多连杆机构实现压缩比和膨胀比的独立控制，相比于采用可变配气正时实现不同压缩比和膨胀比的技术，其节能效果更显著，且无突出的动力性下降的问题，而且提供了延长的膨胀冲程，结合气门正时策略可进一步提高发动机的有效热效率；

14、通过配合可变气门机构，既可提前关闭进气门实现米勒循环，或延迟关闭进气门实现阿特金森循环。

技术特征：

1.一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，其特征在于，所述多连杆机构包括转动安装在曲轴箱(3)内的曲轴(4)和同步轴(9)，所述曲轴(4)通过传动件与所述同步轴(9)传动连接，所述曲轴(4)上连接有杠杆臂(5)，所述杠杆臂(5)上分别转动连接有连杆(2)和副连杆(6)，所述连杆(2)的上端与发动机气缸内的活塞(1)铰接，所述副连杆(6)远离所述杠杆臂(5)的一端与所述同步轴(9)转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，其特征在于：所述杠杆臂(5)呈类三角形设置。

3.根据权利要求2所述的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，其特征在于：发动机处于运转状态时，处于进气冲程和压缩冲程的所述活塞(1)行程小于处于膨胀冲程和排气冲程的所述活塞(1)行程。

4.根据权利要求3所述的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，其特征在于：所述活塞(1)运行时膨胀比与压缩比的比例系数为1.3-1.7。

5.根据权利要求1所述的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，其特征在于：所述传动件包括主齿轮(7)和副齿轮(8)，所述主齿轮(7)固定在所述曲轴(4)上，所述副齿轮(8)固定在所述同步轴(9)上，所述主齿轮(7)与所述副齿轮(8)相啮合。

6.根据权利要求5所述的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，其特征在于：所述主齿轮(7)与所述副齿轮(8)的齿数比为1:2。

7.根据权利要求1所述的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，其特征在于：还包括销孔和销钉，所述销孔设置有两个，两个所述销孔分别开设在所述杠杆臂(5)上远离曲轴(4)的两个角处，所述连杆(2)和所述副连杆(6)通过所述销钉连接在所述销孔上。

8.根据权利要求7所述的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，其特征在于：所述销钉与所述销孔之间为滑动连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，其特征在于：所述多连杆机构配合可变进气机构，可提前关闭进气门实现米勒循环。

10.根据权利要求1所述的一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，其特征在于：所述多连杆机构配合可变进气机构，可延迟关闭进气门实现阿特金森循环。

技术总结本发明公开了一种用于发动机的高膨胀比多连杆机构，所述多连杆机构包括转动安装在曲轴箱内的曲轴和同步轴，所述曲轴通过传动件与所述同步轴传动连接，所述曲轴上连接有杠杆臂，所述杠杆臂上分别转动连接有连杆和副连杆，所述连杆的上端与发动机气缸内的活塞铰接，所述副连杆远离所述杠杆臂的一端与所述同步轴转动连接，本发明利用杠杆臂、副连杆、同步轴以及主齿轮、副齿轮间的传动，实现了压缩比和膨胀比的独立控制，提供了延长的膨胀冲程，结合气门正时策略可进一步提高发动机的有效热效率，相比于采用可变配气正时实现不同压缩比和膨胀比的技术，其节能效果更显著，且无突出的动力性下降的问题。技术研发人员：张志进,夏勇,周建伟受保护的技术使用者：李斯特技术中心（天津）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18