改进的可变行程恒定压缩比发动机制造技术

披露了一种连续可变排量发动机，该连续可变排量发动机具有接纳在汽缸体(14)中并且连接到章动器(42)的多个活塞(24)。具有旋转轴线(11)的曲轴(10)承载在曲轴箱中并且包含相对于该轴线具有第一角度的上轴颈(20b)和相对于该轴线具有第二角度的下轴颈(20a)。第一滑球(44b)接合在该上轴颈上，第二滑球(44a)接合在该下轴颈上。载架组件(30)捕获该第一滑球和第二滑球，并且包含致动缸(32)。致动活塞组件(34)可平移地承载在致动缸中，并且连接到该上轴颈与该下轴颈中间的该曲轴上。该致动活塞在第一高偏心度位置与第二低偏心度位置之间可控地平移。抗旋转组件(82，94)将该章动器连接到该汽缸体上。平衡机构(83)适于改变该章动器的衡重的量以及与该章动器的偏心度一致的衡重的轴向位置。

Improved variable stroke constant compression ratio engine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的可变行程恒定压缩比发动机背景相关申请的引用本申请要求美国临时申请序列号62/467,662的优先权，该临时申请的申请日为3017年3月6日，其名称为改进的可变行程恒定压缩比发动机[IMPROVEDVARIABLESTROKECONSTANTCOMPRESSIONRATIOENGINE]，该临时申请的披露内容通过引用结合在此。
所披露的实施方式总体上涉及内燃发动机领域，并且更具体地涉及一种多缸内燃发动机，该多缸内燃发动机具有章动器，该章动器连接到活塞并且可定位在用于行程改变的双角度曲轴上，同时保持恒定压缩比以产生连续可变排量(CVD)发动机。
技术介绍
本文所披露的实施方式是对于在2013年8月20日公布的美国专利号8511265中披露的可变行程恒定压缩比发动机[thevariablestrokeconstantcompressionratioengine]的改进，该专利具有与本申请共同的专利技术人。
技术实现思路
本文所披露的实施方式提供了一种连续可变排量发动机，该连续可变排量发动机具有被接纳在汽缸体中并且被连接到章动器的多个活塞。具有旋转轴线的曲轴承载在曲轴箱中并且包含相对于该轴线具有第一角度的上轴颈和相对于该轴线具有第二角度的下轴颈。第一滑球接合在该上轴颈上，第二滑球接合在该下轴颈上。载架组件捕获该第一滑球和第二滑球，并且包含致动缸。致动活塞组件可平移地承载在致动缸中，并且连接到该上轴颈与该下轴颈中间的该曲轴上。该致动活塞在第一高偏心度位置与第二低偏心度位置之间可控地平移。抗旋转组件将章动器连接到活塞箱上。平衡机构适于改变章动器的衡重的量以及与该章动器的偏心度一致的衡重的轴向位置。附图说明在结合附图考虑时，本专利技术的这些以及其他的特征和优点将通过参考以下详细描述而得到更好的理解，在附图中：图1是连续可变排量(CVD)发动机的示例性实施方式的图形表示；图2A是图1的实施方式的截面图示图；图2B是如图2A所示的实施方式处于最大行程位置的截面侧视图；图2C是如图2A所示的实施方式处于最小行程位置的截面侧视图；图3是示出载架组件和章动器的详细视图；图4是致动活塞组件和枢转板组件的详细视图；图5是枢转板组件的详细描述；图6是曲轴的的侧视图；图7是载架组件的截面图示描述；图8是章动器的部分截面图示描述；图9是示出平衡器的实施方式的侧视图；图10是配重位置控制楔形件的详细视图；图11是抗旋转机构处于最大行程位置的第一详细视图；图12是抗旋转机构处于最小行程位置的第二详细视图；并且，图13是液压系统的示意性表示。具体实施方式本文所披露的可变行程恒定压缩比发动机的示例性实施方式总体上在图1、图2和图3中示出。发动机8包含汽缸体14和曲轴箱16。如在图2和图3中可见，曲轴10分别在两个轴承12a、12b中、在汽缸体14中、和在曲轴箱上的发动机机座18中旋转，并具有下轴颈20a和上轴颈20b。曲轴的旋转中心线基本上与汽缸22以及与通过连接杆26承载的活塞24的运动方向平行。对于该示例性实施方式，使用了7个缸的发动机。然而，本文的披露同样适用于具有3个缸、5个缸、或9个缸、或其他配置的发动机。选择奇数个缸，这允许发动机在被设计为具有720度旋转的重复周期的4循环发动机时均匀点火。每个轴颈20a、20b具有被安装用于沿轴颈滑动运动的滑球28a、28b。滑球28a、28b被捕获在载架组件30中。载架组件30包括致动缸32，该致动缸承载致动活塞组件34，该致动活塞组件接纳有连接在下轴颈20a和上轴颈20b中间的枢转板组件36。包含致动缸32的载架组件30、以及滑球28a、28b都作为控制组件随曲轴10旋转。载架组件30在轴颈上滑动并且响应于通过液压回路38(在图13中示意性地示出)的控制，该液压回路具有控制器38a和液压管道38b、38c。通过活塞组件34和枢转板组件36在致动缸32中产生下腔40a和上腔40b，并且该枢转板组件一体地连接到曲轴10上，从而提供双作用液压回路。然而，本文的披露同样适用于单作用液压回路。为延长活塞24的行程，油在压力下被接纳在腔40b中并且从腔40a中释放，这将载架组件30推向较高的偏心度。为缩短行程，油在压力下被接纳在腔40a中并且从腔40b中释放，以将载架组件30推向较低的偏心度。通过曲轴上的支架随上轴颈和下轴颈20a、20b上的滑球28a、28b的运动，行程改变和压缩比调整同时完成。通过控制体积而不是发动机汽缸22中的压力，曲轴上的双角度轴颈有效地允许基本上固定的空气/燃料比。图2B示出了处于最大行程位置的载架组件，而图2C示出了处于最小行程位置的载架组件。使用轴承44a、44b，章程器42被连接到载架组件30，并且通过抗旋转机构(随后有待更详细地描述)该章程器被连接到发动机曲轴箱或汽缸体。本文实施例中披露的用于发动机的机座和曲轴箱仅出于示例性目的。机座的实际形状和构型可以根据需要改变，以适应发动机安装和其他接口应用。载架组件30与相关联的控制元件的旋转、以及约束用抗旋转特征使章动器42在其到连接杆26的每个连接处产生正弦运动。连接杆26通过球和套筒大端杆轴承46而连接到章动器42，以适应章动器运动所需的自由度。在替代性示例性实施例中，可以使用流体动力轴承、或滚动元件抗摩擦轴承。连接杆26由活塞24驱动并通过小端轴承48连接，这些小端轴承也是球和套筒轴承。对于所示的实施方式，发动机的结构使用了曲轴箱16和机座18、以及汽缸体14。本领域技术人员应注意，发动机可以配置为具有一体的汽缸孔或具有湿衬或干衬，曲轴箱和汽缸体的形状和附件可以修改以用于发动机的各种应用。对于所示的实施例，曲轴10延伸分别穿过发动机汽缸体14和承载在轴承12a和12b中的机座16，可以安装齿轮来驱动入口和排气阀系(未示出)，以用于燃烧空气以及排气与汽缸连通。常规IC发动机实践可以以多种构型来设计汽缸盖和阀系。在替代性实施例中，可以使用通过轴向凸轮或电子阀致动的螺旋齿轮阀系驱动式或推杆阀系驱动式。致动活塞以及反应接头必须适应曲轴10和致动活塞组件34附接之间的运动。致动活塞组件和相关联的枢转板组件36在载架组件30内部做上下滑动，并且是液压致动器。枢转板组件36的中心必须保持处于载架组件30的中心线上，但载架组件在两个滑球(28a和28b)上做上下移动，滑球中的每一个与曲轴中心线11成一定角度。因此，附接机构必须将所有不同的线性运动和旋转运动考虑在内。除了运动挑战，装置必须克服所有的惯性力和燃烧力，以固持在位并且将负荷转移到曲轴。如在图4和图5中可见，反应组件49接合枢转板组件36，该枢转板组件具有枢转板50，该枢转板带有接纳在凸台54中的大轴52。反应组件49被固定到底轴颈20a和顶轴颈20b上并且销接该枢转板组件36，并因此将致动活塞组件34销接到曲轴16上。这是稳健的接头并且尺寸可以确定用于承受极限负荷。板50由两个叠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续可变排量发动机，包括：/n多个活塞(24)，该多个活塞接纳在汽缸体(14)中并且连接到章动器(42)；/n曲轴(10)，该曲轴承载在曲轴箱(16)中并具有旋转轴线(11)、以及/n相对于该轴线具有第一角度的上轴颈(20b)和/n相对于该轴线具有第二角度的下轴颈(20a)；/n接合在该上轴颈上的第一滑球(44b)和接合在该下轴颈上的第二滑球(44a)；/n载架组件(30)，该载架组件捕获该第一滑球和第二滑球并且包含致动缸(32)；/n可平移地承载在该致动缸中并且连接到该上轴颈和下轴颈中间的该曲轴上的致动活塞组件(34)，所述致动活塞在第一高偏心度位置与第二低偏心度位置之间可控地平移；/n将该章动器连接到该曲轴箱上的抗旋转组件(82，94)；以及，/n平衡机构(83)，该平衡机构适于改变该章动器的衡重的量以及与该章动器的偏心度一致的该衡重的轴向位置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170306 US 62/467,6621.一种连续可变排量发动机，包括：
多个活塞(24)，该多个活塞接纳在汽缸体(14)中并且连接到章动器(42)；
曲轴(10)，该曲轴承载在曲轴箱(16)中并具有旋转轴线(11)、以及
相对于该轴线具有第一角度的上轴颈(20b)和
相对于该轴线具有第二角度的下轴颈(20a)；
接合在该上轴颈上的第一滑球(44b)和接合在该下轴颈上的第二滑球(44a)；
载架组件(30)，该载架组件捕获该第一滑球和第二滑球并且包含致动缸(32)；
可平移地承载在该致动缸中并且连接到该上轴颈和下轴颈中间的该曲轴上的致动活塞组件(34)，所述致动活塞在第一高偏心度位置与第二低偏心度位置之间可控地平移；
将该章动器连接到该曲轴箱上的抗旋转组件(82，94)；以及，
平衡机构(83)，该平衡机构适于改变该章动器的衡重的量以及与该章动器的偏心度一致的该衡重的轴向位置。


2.如权利要求1所述的连续可变排量发动机，其中，该载架组件包括：
接合该下滑球的分离式下U形夹(60)以及接合该上滑球的分离式上U形夹(62)，所述分离式下U形夹接纳在该致动缸的下终止部中，并且该分离式上U形夹接纳在该致动缸的上终止部中。


3.如权利要求2所述的连续可变排量发动机，其中，通过该致动活塞组件在该致动缸中产生下腔和上腔(40a，40b)，并且接合在该致动活塞组件中的枢转板组件(36)一体地连接到该曲轴上，从而提供双作用液压回路。


4.如权利要求3所述的连续可变排量发动机，其中，反应组件(49)接合该枢转板组件，该枢转板组件具有枢转板(50)，该枢转板具有接纳在该反应组件的凸台(54)中的轴(52)，该反应组件固定到该底轴颈和顶轴颈上，从而将该枢转板销接到该曲轴上。


5.如权利要求4所述的连续可变排量发动机，其中，该枢转板包括两个叠置的分离式半部(54a，54b)，每个半部具有接纳该轴的轴支撑端(53a，53b)。


6.如权利要求5所述的连续可变排量发动机，其中，该致动活塞组件进一步包括上半部和下半部(34a，34b)，所述上半部和下半部固定以接合该枢转板，并且每个上半部和下半部具有切口(35)以接纳该反应组件的凸台。


7.如权利要求1所述的连续可变排量发动机，其中，该章动器包括：
截头圆锥上壳体(70)，该截头圆锥上壳体轴向地接纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·顿·阿诺德，
申请(专利权)人：史蒂文·顿·阿诺德，
类型：发明
国别省市：美国;US