可变压缩比发动机的制作方法
【专利说明】可变压缩比发动机
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年12月18日提交的韩国专利申请第10_2013_0158576号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
[0003]本发明涉及一种可变压缩比发动机。更特别地，本发明涉及一种可变压缩比发动机，其可吸收燃烧冲击，并可改进耐久性。
【背景技术】
[0004]通常，内燃机的压缩比由在内燃机的压缩冲程中的在压缩之前燃烧室的最大体积与在压缩之后燃烧室的最小体积表示。
[0005]内燃机的输出随着内燃机的压缩比的增加而增加。然而，如果内燃机的压缩比过高，则所谓的爆震发生，且这甚至减小内燃机的输出，也导致内燃机的过热、内燃机的阀门或活塞的破坏等。
[0006]因此，将内燃机的压缩比设定为爆震发生之前的适当范围内的特定值。这样，由于空气-燃料比和内燃机的输出可通过根据内燃机的负载适当改变压缩比而得以改进，因此提出改变内燃机的压缩比的各种方法。
[0007]用于改变内燃机的压缩比的这些方法大多数使用在压缩冲程过程中改变燃烧室的体积的方法。例如，已提出如下方法:在压缩冲程过程中改变活塞的上止点的高度，或者增加或减小汽缸盖中设置的副压缩室(sub-compress1n chamber)的体积。
[0008]改变活塞的上止点的高度使得内燃机的结构复杂。因此，希望通过在汽缸盖中设置副压缩室来改变压缩比，从而使结构简单并获得空气-燃料比的大的改进。
[0009]然而，由于燃烧冲程中的燃烧冲击被直接传输至可变压缩比装置的元件，因此使元件的耐久性劣化。
[0010]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0011]本发明致力于提供一种可变压缩比发动机，其优点在于通过设置用于吸收燃烧冲击的液压室而具有改进的耐久性、降低的用于操作装置的功率以及提高的响应性。
[0012]根据本发明的各个方面的可变压缩比发动机可包括可变室外壳、室柱塞、液压缸、液压活塞、控制柱塞、控制缸、压缩比控制部分和液压管线，所述可变室外壳与发动机的燃烧室流体连通；所述室柱塞可滑动地设置于所述可变室外壳内，并与所述可变室外壳一起形成可变室；所述液压缸与所述可变室外壳连接；所述液压活塞可滑动地设置于所述液压缸内，所述液压活塞的滑块突出成与所述液压缸一起形成第一和第二操作室，且所述液压活塞与所述室柱塞连接；所述控制柱塞与所述液压活塞连接；所述控制柱塞设置于所述控制缸中，且所述控制缸可关于所述控制柱塞相对地滑动；所述压缩比控制部分沿着其长度方向选择性地移动所述控制缸；所述液压管线根据所述控制缸的相对位置而将控制液压供应至所述第一操作室或所述第二操作室，或者从所述第一操作室或所述第二操作室释放控制液压。
[0013]所述控制缸可形成为具有接收控制液压的供给端口、用于释放控制液压的第一排放端口和第二排放端口、与所述第一操作室流体连通的第一控制端口，和与所述第二操作室流体连通的第二控制端口。所述控制柱塞可形成为具有第一和第二凸面(lands)。所述第一和第二凸面可能够分别选择性地关闭所述第一和第二控制端口，根据所述控制柱塞和所述控制缸的相对位置，所述供给端口和所述第一控制端口可流体连通，且所述第二控制端口和所述第二排放端口可流体连通，或者所述供给端口和所述第二控制端口可流体连通，且所述第一控制端口和第一排放端口可流体连通。
[0014]当所述控制缸根据所述压缩比控制部分的操作而向所述液压活塞移动时，所述供给端口和所述第一控制端口可流体连通，以将控制液压供给至所述第一操作室，且所述第二控制端口和所述第二排放端口可流体连通，以通过所述第二排放端口释放所述第二操作室的控制液压。当所述控制缸根据所述压缩比控制部分的操作而远离所述液压活塞移动时，所述供给端口和所述第二控制端口可流体连通，以将控制液压供给至所述第二操作室，且所述第一控制端口和所述第一排放端口可流体连通，以通过所述第一排放端口释放所述第一操作室的控制液压。
[0015]压缩比控制部分可包括控制轴、偏心凸轮和连接连杆，所述偏心凸轮与所述控制轴连接；所述连接连杆与所述控制缸连接，并与所述偏心凸轮可旋转连接，所述连接连杆根据所述控制轴的旋转而选择性地改变所述控制缸的相对位置。
[0016]所述压缩比控制部分可包括与所述控制缸连接的曲柄控制轴，以通过所述曲柄控制轴的旋转而改变所述控制缸的相对位置。所述压缩比控制部分可包括控制缸弹簧和控制凸轮，所述控制缸弹簧偏置所述控制缸；所述控制凸轮选择性地推动所述控制缸。
[0017]所述控制缸形成为具有接收控制液压的供给端口、与所述第一操作室流体连通的第一控制端口、与所述第二操作室流体连通的第二控制端口，和中性端口。所述液压管线可包括将所述第一操作室与所述第一控制端口连接的第一液压管线、将所述第二操作室与所述第二控制端口连接的第二液压管线，和将所述中性端口与所述第一液压管线连接或者将所述中性端口与所述第二液压管线连接的第三液压管线。所述控制柱塞可形成为具有第一和第二凸面。所述第一和第二凸面可能够分别选择性地关闭所述第一和第二控制端口，根据所述控制柱塞和所述控制缸的相对位置，所述供给端口、所述中性端口和所述第一控制端口可流体连通，或者所述供给端口、所述中性端口和所述第二控制端口可流体连通。
[0018]所述发动机还可包括介于所述第三液压管线与所述第一液压管线之间的第一止回阀，和介于所述第三液压管线与所述第二液压管线之间的第二止回阀。控制液压可从所述中性端口供给至所述第一液压管线，或者控制液压可从所述中性端口供给至所述第二液压管线。
[0019]当所述控制缸根据所述压缩比控制部分的操作而向所述液压活塞移动时，所述供给端口和所述中性端口可流体连通，以将所述中性端口的控制液压供给至所述第一操作室，并通过所述第二控制端口释放所述第二操作室的控制液压。当所述控制缸根据所述压缩比控制部分的操作而远离所述液压活塞移动时，所述供给端口和所述第二控制端口可流体连通，以将所述中性端口的控制液压供给至所述第二操作室，并通过所述第一控制端口释放所述第一操作室的控制液压。
[0020]所述发动机还可包括液压缸弹簧，所述液压缸弹簧设置于所述液压缸内，并朝向所述燃烧室偏置所述液压活塞。所述第一和第二止回阀可取决于所述液压缸弹簧的弹性系数和所述燃烧室的压力而打开或关闭。
[0021]当所述控制缸根据所述压缩比控制部分的操作而向所述液压活塞移动，且所述第一止回阀打开时，所述中性端口的控制液压可被供给至第一操作室，且所述第二操作室的控制液压可通过所述第二控制端口释放。当所述控制缸根据所述压缩比控制部分的操作而远离所述液压活塞移动，且所述第二止回阀打开时，所述中性端口的控制液压可被供给至第二操作室，且所述第一操作室的控制液压可通过所述第一控制端口释放。
[0022]根据本发明的各个其他方面的可变压缩比发动机可包括可变室外壳、室柱塞、液压缸、液压活塞、控制柱塞、控制缸、压缩比控制部分和液压管线，所述可变室外壳与发动机的燃烧室流体连通；所述室柱塞可滑动地设置于所述可变室外壳内，并与所述可变室外壳一起形成可变室；所述液压缸与所述可变室外壳连接；所述液压活塞可滑动地设置于所述液压缸内，所述液压活塞的滑块突出成与所述液压缸一起形成第一和第二操作室，且所述液压活塞与所述室柱塞连接；所述控制柱塞与所述液压活塞连接，且所述控制柱塞的第一和第二凸面形成至所述控制柱塞；所述控制柱塞设置于控制缸中，且所述控制缸可关于所述控制柱塞相对滑动，所述控制缸形成为具有接收控制液压的供给端口、用于释放控制液压的第一排放端口和第二排放端口、与所述第一操作室流体连通的第一控制端口，和与所述第二操作室流体连通的第二控制端口 ；所述压缩比控制部分沿着其长度方向选择性地移动所述控制缸；所述液压管线根据所述控制缸的相对位置而将控制液压供给至所述第一操作室或所述第二操作室，或者从所述第一操作室或所述第二操作室释放控制液压。所述第一和第二凸面能够分别选择性地关闭所述第一和第二控制端口，根据所述控制柱塞和所述控制缸的相对位置，所述供给端口和所述第一控制端口可流体连通，且所述第二控制端口和所述第二排放端口流体连通，或者所述供给端口和所述第二控制端口可流体连通，且所述第一控制端口和所述第一排放端口可流体连通。
[0023]当所述控制缸根据所述压缩比控制部分的操作而向所述液压活塞移动时，所述供给端口和中性端口可流体连通，以将所述中性端口的控制液压供给至所述第一操作室，且通过所述第二控制端口释放所述第二操作室的控制液压，且当所述控制缸根据所述压缩比控制部分的操作而远离所述液压活塞移动时，所述供给端口和所述第二控制端口可流体连通，以将所述中性端口的控制液压供给至所述第二操作室，且通过所述第一控制端口释放所述第一操作室的控制液压。
[0024]根据本发明的各个其他方面的可变压缩比发动机可包括可变室外壳、室柱塞、液压缸、控制柱塞、控制缸、压缩比控制部