一種棘輪驅動式可變壓縮比活塞連桿組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種車用發動機組件，更具體的說是一種棘輪驅動式可變壓縮比活塞連桿組件。
【背景技術】
[0002]可變壓縮比技術顧名思義就是實時的通過發動機反饋的負荷信息來改變發動機的壓縮比，這一技術結合渦輪增壓技術能夠極大的改善發動機的熱效率和燃油經濟性。
[0003]渦輪增壓發動機低轉速下渦輪無法提供正壓，導致汽油無法完全燃燒，如果加入可變壓縮比，那么可以在渦輪無法提供正壓時，發動機采用高壓縮比工作，這樣可以提升經濟性和動力性。當渦輪提供正壓，發動機需要爆發更多能量時，自動切換至低壓縮比，那么整個輸出曲線就得到了控制。可變壓縮比技術實現后，便可在低負荷區和高負荷區改變壓縮比，大幅擴大能夠以高熱效率行駛的區域。可變壓縮比可以顯著提升發動機熱效率，改善燃油經濟性，同時它可以適用于多元燃料驅動，大大提升對油品的寬容度，同時有助于降低排放，減少爆震，提升發動機穩定性。最重要的是，它可以在保證動力的前提下，讓發動機排量進一步減少，讓結構變得更小、重量更輕，更利于汽車突破現如今的發動機體積限制。
[0004]但是要控制壓縮比就需要更復雜的結構，這在一定程度上反而會增加發動機體積，同時加工難度變大。除此之外，磨損、控制精度、密封性等問題都是非常棘手的。

【發明內容】

[0005]對于目前存在的現有技術上的問題，本發明提出了一種棘輪驅動式可變壓縮比活塞連桿組件，成本低、響應迅速、可行性強、對氣缸整體改動很小，更具體的說，本發明將活塞分為活塞上體與活塞下體，通過連桿的往復運動使得活塞銷上的棘輪轉動來帶動活塞銷上的主動錐齒輪的轉動，最后通過從動錐齒輪上部螺旋結構使得活塞上體與活塞下體相互分離或合攏。
[0006]為達到上述目的，本發明采用的技術方案是:
[0007]—種棘輪驅動式可變壓縮比活塞連桿組件，包括活塞上體、活塞下體、連桿上頭、連桿下頭、活塞銷、止回棘爪、推桿、主動錐齒輪、從動錐齒輪等，其特征在于:
[0008]活塞上體與活塞下體通過四個均勻分布拉伸彈簧連接，活塞下體均勻分布的四個導向板插入活塞上體對應的導向孔中，活塞銷從左側插入活塞下體銷孔內，活塞銷與銷孔為間隙配合，用平鍵將主動錐齒輪固定在活塞銷上，主動錐齒輪處于銷孔右側拱形孔內，緊貼主動錐齒輪處安放一個內套，內套與活塞銷間隙配合，與銷孔過盈配合，支撐型錐齒輪處于銷孔左側拱形孔內，其側面與銷孔過盈配合，活塞銷與圓柱銷之間有一段間隙，并在活塞銷右側、圓柱銷左側、各自安放一個銷孔卡環；
[0009]從動錐齒輪與主動錐齒輪、支撐型錐齒輪相嚙合，從動錐齒輪上部的外螺紋與活塞上體內壁的內螺紋相配合；
[0010]連桿下頭與連桿上頭包裹活塞銷的棘輪結構并用螺栓連接，連桿下頭的內部分布對應的兩個圓形孔，圓形孔內各放置一個推桿，在推桿的上端是回位彈簧，并用卡環將其限位在圓形孔內，推桿的中心孔內放置緩沖彈簧，并將止回棘爪固定在緩沖彈簧內。
[0011]所述的活塞銷是階梯軸結構，軸大段是圓形支撐板結構，軸中段是左、右兩側方向相反的棘輪結構，棘輪的外齒是直角邊與圓心相交的三角齒，軸小段的側面開有鍵槽，鍵槽開至中段與小段交面處。
[0012]所述的止回棘爪下部是圓柱形短桿，桿的上部是圓柱形凸臺，凸臺的上端為兩個三角偏心斜齒。
[0013]所述的從動錐齒輪的上部是四圈橫截面為三角形的外螺紋。
[0014]連桿分為連桿上頭與連桿下頭，連桿上頭內壁是半圈矩形內凹槽，連桿下頭小端內壁開出寬度與矩形內凹槽相等的矩形腔，腔底鉆出左、右各對應的圓形孔，孔上端開有卡環槽，推桿位于圓孔內，推桿與圓孔所構成的空腔作為油腔，兩油腔底部的內側開各開一段連桿油路，左、右連桿油路開透至連桿下頭大端內壁處，并各自繞內壁半圈，從并穿透連桿下頭大端外壁。
[0015]所述的活塞銷上的棘輪結構與連桿下頭圓形孔內的止回棘爪相配合。
[0016]所述的活塞銷上的主動錐齒輪與從動錐齒輪相嚙合。
[0017]通過緩沖彈簧作用在止回棘爪上，使得止回棘爪與活塞銷上的棘輪結構一直處于接觸狀態。
[0018]所述的支撐型錐齒輪的內壁與圓柱銷側面為間隙配合，通過支撐型錐齒輪的支撐作用，能使從動錐齒輪保持受力平衡。
[0019]所述的活塞下體銷孔左右側各有一段凹槽，凹槽與內腔之間各鉆有一個拱形孔，孔底面開至活塞下體下底面處，活塞下體分斷面中心鉆有一個圓孔，圓孔與拱形孔相交面為矩形。
[0020]與目前現有技術相比，本發明的有益效果體現在:
[0021](I)本發明所述的一種棘輪驅動式可變壓縮比活塞連桿組件僅對活塞與連桿做了一定的結構上的改變而并未改變氣缸體整體結構，所以制造成本大大降低。
[0022](2)本發明所述的一種棘輪驅動式可變壓縮比活塞連桿組件利用連桿下頭的往復運動作為動力源，在止回棘爪與活塞銷上的棘輪機構的配合下，使得棘輪間歇性單向轉動，帶動主動錐齒輪轉動，所以工作可靠。
[0023](3)本發明所述的一種棘輪驅動式可變壓縮比活塞連桿組件利用液壓機構推動止回棘爪運動的方式來使棘輪運動，所以響應迅速。
[0024](4)本發明所述的一種棘輪驅動式可變壓縮比活塞連桿組件通過活塞銷上主動錐齒輪與從動錐齒輪的嚙合，并由從動錐齒輪上部的外螺紋結構與活塞上體內壁的內螺紋結構作用下，使得活塞上體與活塞下體分離或合攏，達到了壓縮比無極可變的效果。
[0025]通過棘輪與棘爪配合運動實現的壓縮比發動機能夠提升發動機的熱效率，提高增壓發動機的功作效率以及動力輸出的平順性，使得發動機的體積更小，重量更輕，能適應各種不同標號的燃油，對碳煙顆粒物排放更低，對環境起到很好的保護作用。
【附圖說明】
[0026]圖1是活塞連桿組件的主剖視圖。
[0027]圖2是活塞連桿組件主剖視圖的B-B投影視圖。
[0028]圖3是活塞內部機構的斜視圖。
[0029]圖4是活塞銷零件的主視圖。
[0030]圖5是活塞銷零件的左視圖。
[0031 ]圖6是活塞銷零件主視圖的A-A區域視圖。
[0032]圖7是活塞銷零件主視圖的B-B區域視圖。
[0033]圖8是活塞下體零件的主剖視圖。
[0034]圖9是活塞下體零件主剖視圖的A-A投影視圖。
[0035]圖10是活塞下體零件主剖視圖的C-C投影視圖。
[0036]圖11是棘爪零件的主視圖。
[0037]圖12是棘爪零件的左視圖。
[0038]圖13是圖1中棘輪與棘爪配合下活塞銷的單向運動示意圖。
[0039]圖14是活塞上體零件的分斷面示意圖。
[0040]附圖標記說明:
[0041 ]1-活塞上體，2-活塞下體，3-活塞銷，連桿(4-連桿上頭，5-連桿下頭)，6_油腔，7_連桿油路，8-止回棘爪，9-卡環，10-回位彈簧，11-緩沖彈簧，12-拉伸彈簧，13-推桿，14-從動錐齒輪，15-支撐型錐齒輪，16-銷孔卡環，17-圓柱銷，18-內套，19-平鍵，20-主動錐齒輪。
【具體實施方式】
[0042]下面根據【附圖說明】對本發明做詳細介紹，本發明所述為眾多實施方式中的一種優選實施方式。
[0043]參閱圖14，將傳統的活塞分成活塞上體I與活塞下體2兩部分，活塞上體I分斷面處均勻分布四個的扇形導向孔，兩導向孔中間各鉆有一個圓形孔，孔內有橫截面為圓形的短棒結構起連接作用，活塞上體I分斷面的中間是一個圓孔，圓孔的內壁是橫截面為三角形的四圈內螺紋。
[0044]參閱圖8、圖9、圖10，活塞下體2分斷面外側開有四個均勾分布的扇形導向板與活塞上體I的導向孔對應，兩導向板之間各開有一個拱形孔，孔底面開至活塞下體2側面壁處，孔內鑄有橫截面為圓形的短棒結構與活塞上體I的圓形孔對應，活塞下體2銷孔的左、右兩側鉆有兩個內凹槽用于安放銷孔卡環16，在凹槽與內腔之間各有一個拱形孔，孔底面開至活塞下體2下底面，活塞下體2分斷面的中心是一個圓形孔，孔開至恰好與銷孔處的拱形孔的相交面為矩形。
[0045]參閱圖2，從動錐齒輪14的上部是四圈橫截面為三角形的外螺紋結構。
[0046]參閱圖4、圖5、圖6、圖7，活塞銷3是階梯軸的結構，軸大段為圓形支撐板結構，軸中段為左、右兩邊方向相反棘輪形狀，棘輪的外齒是直角邊與圓心相交的三角齒，活塞銷3軸小段的側面有鍵槽，鍵槽開至軸小段與軸中段的交面處。
[0047]參閱圖1、圖2，連桿分為連桿上頭4與連桿下頭5兩部分，連桿上頭4小端內壁開出矩形內凹槽，連桿下頭5小端內壁鉆出矩形腔，內凹槽與矩形腔的寬度相同，矩形腔底分布左、右對稱的圓形孔作為油腔6，兩油腔6底面的內側開各鉆有一段連桿