用于活塞式内燃机的机构的制作方法

专利名称：用于活塞式内燃机的机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于内燃(ic)机的活塞的摇摆机构。本发明还涉及一种内燃机，其中
多个气缸中的至少一个气缸的活塞的运动能够被所述摇摆机构传递至曲轴。
背景技术：
传统的活塞式内燃机具有各种不同的气缸构型。对于汽车内燃机而言，包括直列 式、水平对置式和V型构型。具体地，对于各种汽车内燃机构型，内燃机的排量大小为能够 获得期望的最大速度和所需的加速度。然而，内燃机大小通常意味着，在低负荷状况下以及 在减速和制动期间(这两者一起形成内燃机运转时间的主要部分)，因为内燃机需要节气 并且在整体效率大大减小的情况下操作，所以燃料消耗大。 已经进行了许多尝试，通过可变行程机构和切断对某些气缸的燃料供给中的一种 方式或这两种方式来减小内燃机在低负荷状况下的容量。然而，大部分尝试是不成功的或 者是无效的。在切断对某些气缸的燃料供给的情况下，有一些改善，但是因为各个被切断燃 料供给的气缸的活塞仍然在移动以及由此增大整体摩擦水平，所以没有获得最大的效果。
在本申请人的国际专利申请W02004/061270以及对应的美国专利7174863中，公
开了一种用于内燃机的机构和具有该机构的内燃机，使得至少一个活塞的行程能够在极限 情况之间改变。在某些情况下，行程能够减小至零。从而，当行程减小至零并且切断燃料供 给时，所涉及的活塞固定不动，因此不会增大整体摩擦水平。然而，W02004/061270和美国 专利7174863的机构受限于能够使用的内燃机构造的范围。此外，能够使用该机构的内燃 机构型具有较大的排量。 本发明涉及提供用于内燃机的摇摆机构，在设置有该摇摆机构的内燃机中，该摇 摆机构能够适用于活塞行程变化、活塞非触发(de-activation)和压縮比变化中的至少一 个。相对于W02004/061270和美国专利7174863的机构，该发明要提供一种适用于大范围 的内燃机构型并且能够实现更紧凑的内燃机形式的机构。

发明内容
根据本发明的第一个方面，提供一种摇摆机构，通过所述摇摆机构能够将内燃机 气缸中的活塞的线性往复运动从连杆的远端传递至曲轴，所述活塞安装在所述连杆上，所 述摇摆机构包括
摆动装置； 安装装置，所述摆动装置通过所述安装装置能够安装在内燃机的曲轴箱的结构上 或者紧固到所述内燃机的曲轴箱上，用于所述摆动装置绕着与曲轴轴线平行的第一轴线进 行可逆的摆动运动； 其中，所述摆动装置用于枢转地连接至如下(i)和(ii): (i)另一个连杆的小端，用于所述摇摆机构和所述另一个连杆之间绕着与所述第 一轴线间隔开并平行的第二轴线进行相对转动，所述另一个连杆具有能够与所述曲轴连接的大端，以及 (ii)安装有所述活塞的所述连杆的所述远端，用于所述摇摆机构和所述远端之间 绕着与所述第一轴线和所述第二轴线中每个都间隔开并平行的第三轴线相对转动；以及
其中，所述第一轴线和所述第三轴线基本上与所述第二轴线等距，所述摆动装置 能够与相应的连杆枢转地连接，使得所述第一轴线和所述曲轴轴线定位在一轴线的相对 侧，所述活塞能够沿着所述轴线可逆地进行往复运动。 所述摆动装置可以是刚性的、单一的摆动部件，并且用于在相应的位置处与所述 另一个连杆的所述小端和安装有所述活塞的所述连杆的所述远端直接枢转地连接。优选的 是，所述摆动装置为具有一对刚性的、侧向间隔开的部分的摆动部件，所述另一个连杆的所 述小端和安装有所述活塞的所述连杆的所述远端在相应的位置处与所述部分中每个都直 接枢转地连接。 在一种布置中，所述摆动装置包括摆动部件，所述摆动装置通过所述摆动部件能 够安装在所述曲轴箱的结构上或者紧固到所述曲轴箱上，所述摆动装置还包括连接杆部件 以及保持和调节装置。所述连接杆部件在其相对两端中的一端处与所述摆动部件枢转地连 接，以便能够相对于所述摆动部件绕着与所述第二轴线重合或者靠近所述第二轴线的第四 轴线在两个极限位置之间枢转。所述连接杆部件在其另一端处用于在所述第三轴线上与安 装有所述活塞的所述连杆的所述远端枢转地连接。在该布置中，所述保持装置能操作成可 释放地将所述连接杆部件保持在两个极限位置中的任一个位置上，并且通过在所述两个极 限位置之间引起所述连接杆部件的运动来调节所述连接杆部件。 在该布置中，所述摆动部件可以是刚性的、单一的摆动部件，所述另一个连杆的所 述小端和所述连接杆部件的一端与所述摆动部件枢转地连接，以便相对于所述摆动部件分 别绕着所述第二轴线和所述第四轴线枢转。而优选的是，所述摆动部件具有一对刚性的、侧 向间隔开的部分，所述另一个连杆的所述小端和所述连接杆部件的一端与所述部分中每个 都枢转地连接，以便相对于所述摆动部件分别绕着所述第二轴线和所述第四轴线枢转。
此外，在该布置中，所述摆动装置可以包括一对侧向间隔开的连接杆部件，每个连 接杆部件都在其一端处与所述摆动部件枢转地连接，并且在其另一端处用于在所述第三轴 线上与安装有所述活塞的所述连杆的所述远端枢转地连接。 所述安装装置可以包括轴，所述轴具有与所述第一轴线平行但是与所述第一轴线 间隔开的纵向轴线，所述轴具有偏心部，所述偏心部提供有曲柄轴颈，所述摆动装置安装在 所述曲柄轴颈上，用于绕着所述第一轴线进行可逆的摆动运动。所述轴用于安装在所述曲 轴箱的结构上或者紧固到所述曲轴箱上，并且用于接收驱动，所述轴通过所述驱动能够绕 着所述纵向轴线可逆地转动，以便使所述第一轴线在两个极限位置之间在所述纵向轴线周 围圆周地移动，由此所述活塞的上止点能够在相应的边界之间改变，用于调节所述活塞能 在其中移动的所述气缸的压縮比，所述相应的边界与各个角度极限对应。或者或此外，所述 轴可以用于安装成或者适用于接收驱动，所述轴通过所述驱动能够绕着所述纵向轴线以所 述曲轴的转速的一半的转速转动，用于引起所述第一轴线在所述纵向轴线周围运行，从而 以阿特金森循环(Atkinson Cycle)模式移动所述活塞。 在上述的一种布置中，所述安装装置包括轴，所述轴具有与所述第一轴线重合的 纵向轴线，所述轴形成所述保持和调节装置的一部分，所述保持和调节装置还包括连接杆。所述连接杆从所述轴侧向地延伸，所述连接杆的相对两端中的一端在所述连接杆部件的端
部中间位置处与所述连接杆部件枢转地连接，所述连接杆的另一端在与所述第一轴线间隔
开的位置处与所述轴枢转地连接。所述轴优选地用于安装在或者紧固到所述曲轴箱上，并
且用于接收驱动，所述驱动用于使所述轴绕着所述纵向轴线可逆地转动，由此在所述第一
轴线周围呈弧形地牵引所述连接杆和所述轴之间的枢轴连接，并且通过所述连接杆部件绕
着所述第四轴线枢转而使所述第三轴线向所述第一轴线移动或者远离所述第一轴线。 所述摆动部件优选地转动支承在所述轴上。所述保持和调节装置通过所述轴的可
逆转动能操作成使所述连接杆部件在两个极限位置之间枢转，在其中一个极限位置上，所
述第三轴线与所述第一轴线的间距最大并且能够获得最大行程，在所述轴的另一个极限位
置上，所述第三轴线与所述第一轴线重合，以便获得用于行程为零的活塞的非触发状况。 在一种形式中，所述安装装置是轴，所述轴具有与所述第一轴线重合的纵向轴线，
所述摆动部件的间隔开部分中每个都转动支承在所述轴上，所述轴形成所述保持和调节装
置的一部分，所述保持和调节装置包括从所述轴侧向地延伸的连接杆；所述连接杆的相对
两端中的一端在各个连接杆部件的端部中间位置处与所述连接杆部件中每个的一端都枢
转地连接，所述连接杆的另一端在所述摆动部件的侧向间隔开部分的中间且与所述第一轴
线间隔开的位置处与所述轴枢转地连接。在该形式中，所述轴优选地用于安装在或者紧固
到所述曲轴箱上，并且用于接收驱动，所述驱动用于使所述轴绕着所述纵向轴线可逆地转
动，由此呈弧形地在所述第一轴线周围可逆地牵引所述连接杆和所述轴之间的枢轴连接，
并且通过所述连接杆部件绕着所述第四轴线枢转而使所述第三轴线向所述第一轴线移动
或者远离所述第一轴线。所述保持和调节装置优选地通过所述轴的可逆转动能操作成使所
述连接杆部件在两个极限位置之间枢转，在其中一个极限位置上，所述第三轴线与所述第
一轴线的间距最大并且能够获得最大行程，在所述轴的另一个极限位置上，所述第三轴线
与所述第一轴线重合，以便获得用于行程为零的活塞的非触发状况。所述摆动部件的侧向
间隔开部分中每个都可以限定相应的套筒，所述侧向间隔开部分通过所述套筒转动支承在
所述轴上，每个侧向间隔开部分的套筒都轴向地延伸远离另一个侧向间隔开部分。所述轴
可以在靠近所述连接杆与所述轴枢转地连接的位置处限定侧向开口的凹口 ，所述凹口的深
度和沿所述轴轴向的宽度使得当所述第三轴线与所述第一轴线重合时所述连接杆部件的
边缘部分能够接收在所述凹口中。 在另一种形式中，所述安装装置包括轴，所述轴具有与所述第一轴线平行但是与 所述第一轴线侧向间隔开的纵向轴线，所述轴限定了第一偏心部和第二偏心部，所述第一 偏心部具有与所述第一轴线重合的轴线，所述第二偏心部具有与所述纵向轴线平行但是与 所述纵向轴线和所述第一轴线侧向间隔开的偏心轴线。此外，所述轴形成所述保持和调节 装置的一部分，所述保持和调节装置还包括从所述轴侧向地延伸的连接杆。所述连接杆的 相对两端中的一端在所述连接杆部件的端部中间位置处与所述连接杆部件枢转地连接，但 是所述连接杆的另一端转动支承在所述轴的所述第二偏心部上。在该形式中，所述轴用于 安装在或者紧固到所述曲轴箱上，并且用于接收驱动，所述驱动用于使所述轴绕所述纵向 轴线转动，以便引起所述第一轴线和所述偏心轴线在所述纵向轴线周围运行，从而以阿特 金森循环模式移动所述活塞。 在又一形式中，所述安装装置包括轴，所述轴具有与所述第一轴线平行但是与所述第一轴线侧向间隔开的纵向轴线，所述轴限定了两个轴向间隔开的偏心部，每个偏心部 都具有与所述第一轴线重合的轴线，所述轴还具有另一个偏心部，所述另一个偏心部位于 所述轴向间隔开的偏心部之间并且具有与所述纵向轴线平行但是与所述纵向轴线和所述 第一轴线侧向间隔开的偏心轴线。每个摆动部件都转动支承在所述间隔开的偏心部中相应 的一个偏心部上。所述轴形成所述保持和调节装置的一部分，所述保持和调节装置还包括 从所述轴侧向地延伸的连接杆。所述连接杆的相对两端中的一端在所述连接杆部件的端部 中间位置处与各个连接杆部件枢转地连接，所述连接杆的另一端转动支承在所述轴的所述 另一个偏心部上。所述轴用于安装在或者紧固到所述曲轴箱上，并且用于接收驱动，所述驱 动用于使所述轴绕所述纵向轴线转动，以便引起所述偏心轴线在所述纵向轴线周围运行， 从而以阿特金森循环模式移动所述活塞。 所述连接杆部件在另一端用于与安装有活塞的连杆的远端枢转地连接，以便能够 相对于所述连杆绕着第三轴线枢转，所述第三轴线与所述第二轴线间隔开并且与所述第一 轴线和所述第二轴线平行。此外，在所述第二轴线处，所述摆动部件用于与另一个连杆的小 端枢转地连接，所述另一个连杆具有大端，所述大端能够与所述曲轴连接，以便所述摆动部 件和所述另一个连杆之间绕所述第二轴线进行相对转动。该布置使得所述连接杆部件和所 述摆动部件能够与相应的连杆枢转地连接，使得所述第一轴线和所述曲轴轴线定位在一轴 线的相对侧，所述活塞能够沿着所述轴线可逆地进行往复运动。 在第二个方面中，本发明提供一种内燃机，具有气缸盖和曲轴箱、由气缸盖限定的 多个气缸、转动支承在所述曲轴箱中用于绕着转动纵向轴线转动的曲轴、在各个气缸中的 相应活塞、以及相应的第一连杆，各个活塞安装在所述相应的第一连杆的一端上，各个活塞 经由相应的摇摆机构和相应的第二连杆从所述相应的第一连杆的远端连接至所述曲轴，以 便将各个活塞在其气缸中的线性往复运动传递至所述曲轴，用于使所述曲轴转动。用于至 少一个气缸的所述摇摆机构是根据本发明第一个方面的摇摆机构。 本发明的摇摆机构在用于内燃机时提供在内燃机的活塞和曲轴之间传递连接的 可调运动。摇摆机构的摆动部件安装在所述曲轴箱的结构上或者紧固到所述曲轴箱上，用 于绕着与曲轴轴线平行的第一轴线进行可逆的摆动运动。也就是，当这样安装时，摆动部件 能够通过绕着第一轴线可逆地转动而呈弧形地前后摆动。此外，采用与安装有活塞的连杆 的远端枢转地连接的连接杆部件和与具有与曲轴连接的大端的连杆的小端枢转地连接的 摆动部件，还使得所述第二轴线和第三轴线根据摆动部件的摆动运动相对于第一轴线进行 运动。 摆动部件优选地通过安装在具有与第一轴线重合的纵向轴线的轴上而安装在或 紧固到曲轴上。所述轴优选地为控制轴，该控制轴包括保持和调节装置的一部分。在所述 轴为该装置的控制轴的情况下，最优选的是该装置具有控制连接杆，该控制连接杆相应的 端部在第二轴线和第三轴线之间的位置处与连接杆部件枢转地连接并且与控制轴枢转地 连接。保持和调节装置能够维持控制轴和控制连接杆之间的固定关系，以便将摇摆机构维 持在指定的状况下，但是能够改变控制轴和控制连接杆之间的关系，以便改变机构的状况。 在机构的指定状况下，所述轴相对于所述摆动部件固定。然而，所述轴能够绕其轴线相对于 摆动部件沿任一方向转动，以便改变机构的状况，这种相对运动可以发生在摆动部件的操 作运动期间。控制轴的转动引起控制连接杆使连接杆部件相对于摆动部件绕着第二轴线枢转，以便使第三轴线朝向第一轴线运动或者远离第一轴线。该布置使得能够按照需要在两 个极限位置之间调节第三轴线，在其中一个这些极限位置上第三轴线优选地与第一轴线重合。 第三轴线的运动改变了活塞的行程。在优选的布置中，当第三轴线能够运动成与 第一轴线重合时，活塞行程能够减小至零并且活塞不再移动，而摆动部件的运动能够响应 曲轴绕其轴线的转动而继续转动。 本发明的摇摆机构能够使设置有该摇摆机构的内燃机获得多个显著的实际好处。 一个好处在于，和W02004/061270和美国专利7174863的机构一样，其方便了曲轴定位在与 活塞移动的路线侧向间隔开的位置上。然而，与W02004/061270和美国专利7174863的机 构形成对照的是，第一轴线和曲轴轴线位于活塞往复运动的轴线的相对侧。这具有的实际 好处在于使得曲轴能够与活塞轴线具有较小的间距。这个较小的间距能够获得更紧凑和更 轻的内燃机，这样的内燃机能够更加容易地联接到发动机舱中变速器上。
较小的曲轴间距显著地改善了 V型内燃机构型中的可变活塞行程和活塞非触发 的设置。这是因为较小的间距使得这种构型的内燃机能够具有相对于各排气缸连线或内燃 机一半基本上处于中心设置的曲轴。此外，与W02004/061270和美国专利7174863的机构 不同的是，本发明的机构使得能够制造具有相对两排气缸的卧式内燃机，在该卧式内燃机 中所有的活塞都能在一个平面内运动。内燃机可以是已知类型中的气缸对置式内燃机，还 可以是已知类型中的水平对置式内燃机，其中一对对置的活塞同时到达上止点。或者，内燃 机可以是所谓的"180。 V"型内燃机，其中一对对置活塞中的每个活塞在该对活塞中另一 个到达上止点之后曲轴转动半圈时到达上止点。在该"18(T V"型内燃机的一种形式中， 各对对置的活塞优选地以一体形成的布置通过开口间隔条刚性地连接在一起，摇摆机构设 置在该内燃机中。从而，比如各对对置的活塞可以倍两个伸长的、侧向间隔开的连接器间隔 开，活塞借助该连接器一体地成形或者制成为一体，摇摆机构设置在伸长的连接器之间。
作为 一 个实际的问题，卧式内燃机布置不能采用W02004/061270和美国专利 7174863的摇摆机构。然而，极为有益的是卧式内燃机布置提供这样一种内燃机，即不仅能 够非常紧凑，而且适合于低轮廓车辆前端设计并且能够降低车辆重心，以便改善车辆操纵 性。 在一种形式中，根据本发明的摇摆机构具有两个以间隔开的关系沿着第一和第二 轴线紧固的摆动部件。此外，在该形式中，所述机构具有两个以间隔开的关系沿着第一和 第二轴线紧固的连接杆部件。两个摆动部件优选地以基本上平行间隔开的关系一致地运 动。此外，两个连接杆部件能够优选地以基本上平行间隔开的关系一致地枢转，其中每个连 接杆部件都靠近相应的摆动部件。两个摆动部件和两个连接杆部件在第二轴线处枢转地连 接，最优选的是绕公共枢轴销枢转地连接，摆动部件能够通过该公共枢轴销与可连接至曲 轴的连杆的小端枢转地连接。 具体地，在摇摆机构的这种形式中，通过相应的连杆的改动可以容易地实现本发 明提供的好处，所述机构通过该相应的连杆联接至活塞和曲轴中每一个。在第一连杆，即安 装有活塞的连杆的情况下，其远离活塞的端部限定了相反地延伸的一体的销，每个销上转 动支承有连接杆部件中相应的一个，用于连接杆部件和连杆之间绕着第三轴线相对枢转。 此外，第一连杆的远端最好是分叉以便限定凹口 ，该凹口的间隙使得第二连杆的侧部能够
10接收在该凹口中。第二连杆，即能够与曲轴连接的连杆，在其大端和小端之间可以具有伸长 的柄部，该柄部的一侧成形为能够接收在第一连杆的端部处限定的凹口的间隙中。从而，在 活塞的各个往复运动循环中连杆之间的相对运动期间，这样的成形侧部能够接收在凹口中 并且能够从凹口中移出。 在一种布置中，期望具有第一连杆，第一连杆具有限定了凹口的分叉端部，第二连 杆的成形侧部能够在连杆之间的相对运动期间接收在该凹口中。然而，在其它布置中，连杆 在各个活塞往复运动循环中可以简单地移动靠近并列以及从靠近并列彼此远离。在另一种 布置中，第二连杆可以构造成具有间隔杆，使其在与第一连杆靠近的位置处跳过该第一连 杆。这避免了需要在第一连杆中形成分叉凹口。和紧凑内燃机形式一样，这些布置仍然允 许通过本发明的摇摆机构能够提供的较小的曲轴间距。 摆动部件可以具有延伸部，摆动部件通过该延伸部转动支承在曲轴箱的两个侧板 的每一个上，用于绕着第一轴线进行摆动运动，所述侧板相对于曲轴侧向地延伸。在具有两 个以间隔开的关系紧固的摆动部件的情况下，每个摆动部件具有相应的延伸部，摆动部件 通过该延伸部转动支承在相应的一个侧板上。在各种情况下，延伸部可以是延伸套筒，在这 种情况下，保持和调节装置可以包括控制轴，该控制轴转动支承在延伸套筒中并且优选地 延伸至各个侧板。在具有两个摆动部件，每个摆动部件都具有相应的延伸套筒，控制轴转动 支承在延伸套筒中的情况下，控制轴在两个摆动部件之间的区域处可以是伸长的，从而将 两个摆动部件维持为间隔开的关系。 在保持和调节装置包括控制轴，控制轴转动支承在延伸套筒中的情况下，该装置 还可以包括在控制轴和连接杆部件之间作用的控制连接杆。该控制连接杆的一端可以与控 制轴枢转地连接，以便能够绕着与第一轴线平行但是与第一轴线间隔开的轴线枢转，并且 该控制连接杆的另一端与连接杆部件枢转地连接。该布置使得在控制轴相对于摆动部件转 动的情况下，连接杆部件相对于摆动部件绕着第二轴线枢转，以便使第三轴线朝向第一轴 线运动或者远离第一轴线。在第三轴线能够变得与第一轴线重合的情况下，控制轴限定了 凹口 ，连接杆部件的端部能够接收在该凹口中。 对于内燃机而言能够具有气缸直列式构型，每个活塞都通过相应的摇摆机构与曲 轴连接。然而，如果该机构使得活塞能够固定不动，那么需要至少一个活塞不能非触发。从 而，至少一个活塞可以通过摆动部件的替换形式与曲轴连接。该摆动部件的替换形式可以 是比如相应的活塞直接与第一连杆枢转地连接。这种类型的固定几何结构摆动部件转动支 承在绕着第一轴线转动或转动地可调的调节轴的偏心部上，该固定几何结构摆动部件还用 于可变压縮比内燃机。 然而，本发明的摇摆机构的不同实施例能够获得进一步的更重要的好处，包括
(a)可调节成使得活塞能够非触发的内燃机； (b)可调节成用于以最大行程设定或最小行程设定运转的内燃机； (c)可调节成用于以从最大设定到最小设定的任意行程设定运转的内燃机； (d)能够作为具有或不具有独立可变压縮比的阿特金森循环内燃机运转的内燃
机；以及 (e)能够作为具有适中的阿特金森循环作用的可变压縮比内燃机运转的内燃机。
使得活塞能够非触发的布置能够采用直列式、V型或卧式气缸构型。此外，在V型构型的变化中，各排气缸可以是平行的、对置的或处于同一平面中，而不是相互倾斜的V型 构型。在具有可变行程、阿特金森循环或可变压縮比运转的实施例中，内燃机可以是直列式 或V型内燃机。


为了能够更容易地理解本发明，现在将参考附图进行说明，其中 图1为根据本发明第一实施例的活塞直列式非触发内燃机的活塞/曲柄组件的局
部竖直剖视图，示出了实现紧凑布置的主要组成件的定位，活塞处于触发位置； 图2为图1的活塞/曲柄组件的剖视图，活塞处于触发位置； 图3为图1的活塞/曲柄组件的剖视图，活塞处于非触发位置； 图3a为图1中组件的组成件的部分组件的等轴测图； 图3b为图1中组件的组成件的另一个等轴侧部分分解图； 图3c为与图l类似的活塞/曲柄组件的等轴侧局部剖视图，示出了可选的主要连 杆； 图4为图1的活塞/曲柄组件的等轴侧局部分解图； 图5为具有固定摆动器的活塞/曲柄组件的局部剖视图，该摆动器补偿图1的多 缸内燃机的需求； 图6为根据本发明第二实施例的V型活塞非触发内燃机的活塞/曲柄组件的局部 竖直剖视图，示出了一个活塞处于触发位置，相对的活塞处于非触发位置；
图7为图6的活塞/曲柄组件的等轴侧局部分解图； 图8为具有固定摆动器的活塞/曲柄组件的等轴测图，该摆动器补偿图6的多缸 V型内燃机的需求； 图9为根据本发明第三实施例的多缸活塞水平对置式非触发内燃机的活塞/曲柄 组件的等轴侧局部剖视图，示出了双端活塞处于触发位置； 图10为图9的多缸活塞水平对置式非触发内燃机的活塞/曲柄组件的剖视图，示 出了双端活塞处于触发位置； 图11为图9的多缸活塞水平对置式非触发内燃机的活塞/曲柄组件的剖视图，示 出了双端活塞处于非触发位置； 图12为多缸活塞水平对置式非触发内燃机的活塞/曲柄组件的剖视图，示出了图 9的多缸内燃机所需的双端活塞的固定摆动器部分； 图13为活塞非触发内燃机的摆动元件的等轴测图，其具有线性转动液压致动器 系统，以便触发和不触发与图1、6和9对应的所有内燃机中的活塞； 图14为图13的致动器系统处于活塞触发位置的等轴测剖视图，示出了将液压致
动器的线性运动转换为摆动器和控制轴之间的相对转动运动的螺旋形花键； 图15为图13的致动器系统处于活塞非触发位置的等轴测剖视图； 图16为可选致动器系统的等轴测剖视图，示出了螺旋形滚珠花键； 图17为根据本发明第五实施例的可变行程内燃机的活塞/曲柄组件的横剖视图，
活塞处于最小行程状况下的下止点位置； 图18示出了图17的组件，但是活塞处于最小行程状况下的上止点位置；
图19示出了图17的组件，但是活塞处于最大行程状况下的下止点位置； 图20示出了图17的组件，但是活塞处于最大行程状况下的上止点位置； 图21为本发明第六实施例的多活塞内燃机的一个活塞组件的等轴侧局部剖视 图； 图21a为图21的内燃机的组成件的分解等轴测图； 图22为图21的内燃机的组成件的等轴测图； 图23为根据具有图17的成镜像的元件的第七实施例的可变行程V型内燃机的局 部剖视图； 图24为图23的可变行程V型内燃机的等轴测局部剖视图； 图25为根据本发明第八实施例的直列式可变压縮比内燃机的活塞/曲柄组件的
局部等轴测剖视图，示出了活塞处于上止点位置并且处于最大压縮比位置；以及 图26为图25的局部竖直剖视图，示出了活塞处于上止点位置并且处于最小压縮
比位置。
具体实施例方式
在前面的总体说明中，涉及了在第四轴线上与摆动部件枢转地连接的连接杆部件 或侧向地间隔开的连接杆部件。该说明指出，第四轴线与第二轴线重合或靠近第二轴线。虽 然能够接受在第二和第四轴线之间具有某一有限的间距，但是优选的是，这些轴线是重合 的。在任一种情况下，需要第一和第三轴线与第二轴线基本上等距。虽然第二和第四轴线 可以是靠近而不是重合，但是应当理解，为了说明方便起见，在下面的附图中第二和第四轴 线是重合的。因此，基于相同的原因没有标出第四轴线，由此也没有另外涉及第四轴线。
图1至4示出了根据本发明第一实施例的内燃机IO，其包括根据本发明的摇摆机 构12。更具体地，机构12提供这样的构件，即内燃机10的多个活塞中的一个活塞14能够 通过该构件按照需要完全非触发和再触发(re-activated)。在内燃机处于运转状态甚至 以较快的速率运转时，可以经由传感器(未示出)和发动机管理系统(也未示出)按照设 置有内燃机10的车辆的要求选择触发/非触发。气缸16在所示的开口端部由气缸盖(未 示出)闭合，该气缸盖设置有常规的进气口和排气口、阀门、致动齿轮和点火构件(均未示 出)。 内燃机10中多于一个的(或者甚至是所有的)活塞每个都可以设置有相应的机 构12。然而，要理解的是，内燃机10需要具有至少两个活塞14，其中的至少一个需要在车 辆处于运行状态的所有时间内保持触发。 一旦车辆静止且关闭点火，那么任何没有预先非 触发的活塞可以被车辆管理系统非触发。 内燃机10包括由所示的一个气缸16表示的气缸体，该气缸16容纳有所示的一 个活塞14。该布置是多缸内燃机的布置，其中气缸为与图1的平面垂直地延伸的直列式构 型。内燃机10还包括从气缸体延伸的曲轴箱18，曲轴箱18容纳摇摆机构12和偏离到气缸 线一侧的曲轴20，曲轴20具有轴线X，所述曲轴20延伸穿过曲轴箱18和曲轴箱盖40的侧 板(webs)(未示出)并且转动支承(journalled)在该侧板中。活塞14通过活塞销26安 装在第一连杆22的一端上，同时第二连杆24具有转动支承在曲轴20的曲 销20a上的大 端。活塞14通过摇摆机构12驱动地连接至曲轴20，摇摆机构12作用在连杆22远离活塞14的端部和连杆24的小端之间。机构12位于曲轴箱18的一对横向侧板33(仅仅示出了 其中的一个)之间，该侧板33将气缸16下方的空间与(或者各个)下一个气缸下方的空 间分间隔开。 摇摆机构12具有一对平行的、侧向间隔开的、伸长的摆动部件28。每个部件28的 一端都具有耳轴套筒延伸部38。机构12的控制轴36具有转动支承在各套筒延伸部38中 的相应的端部部分36a，同时各套筒延伸部38转动支承在曲轴箱18的相应侧板33的孔中。 通过与各个端部部分36a同中心的相应轴承39而方便轴36和套筒延伸部38之间的相对 转动。该布置使得套筒延伸部38与控制轴36在轴线X(1)上同轴。如图所示，轴线X(l) 与曲轴20的轴线X平行但是与该轴线X间隔开，轴线X和X (1)位于活塞14的轴线Y-Y的 相对侧。从而，摆动部件28能够绕轴线X(l)可枢转地摆动或摇摆，同时控制轴36能够绕 轴线X(l)转动。 摇摆机构12还包括保持装置32和一对平行的、侧向间隔开的连接杆30。连接杆 30在销34上与摆动部件28远离轴线X(l)的端部连接。该布置使得部件28和连接杆30 之间能够绕销34的轴线X(2)进行相对枢转，轴线X(2)与轴线X和X(l)中每个都平行但 是与轴线X和X(l)中每个都间隔开。在所示的布置中，连接杆30通过销34间隔开，每个 连接杆30靠近部件28中相应的一个部件。此外，销34提供不仅用于部件28和连接杆30 而且还用于第二连杆24的小端的公共连接。在所示的布置中，连杆24的小端转动支承在 连接杆30之间的销34上。 在连接杆30远离轴线X(2)的端部处，连接杆30与第一连杆22远离活塞14的端 部枢转地连接。连接杆30能够相对于连杆22绕轴线X(3)枢转，轴线X(3)与轴线X、X(1) 和X(2)平行但是与轴线X、 X(l)和X(2)间隔开。当然，连杆22还能够绕活塞销26枢转。 如图3b中最清楚地示出，连杆22远离活塞14的端部具有两个相对地延伸的、整体的销22a 和22b，销22a和22b与轴线X(3)同中心并且每个销上转动支承有连接杆30中相应的一个 连接杆。此外，在销22a和22b之间，连杆22的端部分叉而限定一凹口 22c。在连杆22与 活塞14行进的下末端处，凹口 22c的间隙使得连杆24的侧部能够接收在该凹口 22c中。
从到这一阶段的说明中将会了解，在活塞14和曲轴20之间由机构12提供的驱动 连接使得活塞14沿其轴线Y-Y的线性往复运动能够使曲轴20形成所需的转动运动。机构 12通过保持装置32的操作使得能够维持所述驱动连接，同时允许活塞14的行程进行变化。 此外，在用于机构12的限制状况下，活塞14的行程减小至零，同时仍然允许曲轴20响应至 少另 一个活塞的往复运动而进行转动运动。 保持装置32包括控制轴36和连接杆42。控制轴36和连接杆30通过连接杆42 联接，使得机构12能够保持为两种极限状况中的一个或者在两种极限状况之间进行调节。 那些位置中的第一个为图1和2所示的触发状况，其中活塞14能够以其预期行程进行往复 运动。那些位置中的第二个为图3中所示的非触发状况，其中活塞14保持住而不进行往复 运动。在触发和非触发状况之间的调节中，活塞14的行程在触发状况下逐渐改变至最大以 及从最大开始逐渐地改变。然而，因为活塞14的上止点仅仅在触发位置位于气缸16的顶 部，所以图1的布置的主要优点在于使得活塞能够非触发而不是有效地改变行程。随着行 程的縮短，止点部分与气缸16顶部的距离增大，这增大了获得用于高效燃料燃烧的足够压 縮的难度。然而，对于有限的行程縮短，图1的布置可以用来改变压縮比。
在活塞14以其完全行程进行往复运动的触发状况下，连接杆42以相对于摆动部 件28的固定角度保持连接杆30。在触发状况下，轴线X(1)、X(2)和X(3)彼此相对固定， 但是能够绕轴线X(l)摆动。从而，在触发状况下，控制轴36、部件28和连接杆30彼此相对 固定，但是能够作为组件绕轴线X(l)摆动；也就是，该组件能够随着轴36的转动摆动而摆 动。 机构12能够在触发和非触发状况之间可逆地调节，虽然在非触发状况下活塞14 不做往复运动，但是机构12仍然保持可运转，使得曲轴20能够在另一个活塞的作用下进 行转动。调节至非触发状况是使得部件28和连接杆30之间的角度从活塞14的行程最大 的最大角度减小至活塞14的行程减小至零的较小角度。在这种变化中，轴线X(3)被拉向 轴线X(1)，在活塞14静止或非触发并且具有零行程的限制状况下，轴线X(1)和X(3)重合 (co-incident)。 机构12的调节能力是通过连接杆42与控制轴36 —起作用获得的，并且是通过轴 36相对于部件28转动而实现的。从图3a和3b明显看到，轴36的中心区域在轴36的相 应端部部分36a之间限定了在轴36的侧向开口的凹口或腔体44。凹口或腔体44沿轴36 纵向的宽度使得凹口或腔体44能够接收连接杆30的端部，在连接杆30的端部之间转动支 承连杆22的远端，按照需要使得轴线X(3)能够靠近轴线X(l)以及实现与轴线X(l)重合。 此外，轴36在腔体44的每一侧都具有一对纵向间隔开的突出部45中相应的一个，每个突 出部45都限定了相应的孔46。孔46沿着与轴线X(1)平行但是与轴线X(l)侧向间隔开的 公共轴线对准。连接杆42的一端通过转动支承在销48上而连接至轴36，销48保持约束在 各个突出部45的孔46中。连接杆42的另一端限定了两个一体的但是相反地延伸的销42a 和42b，销42a和42b沿轴线对齐。在轴线X(2)和X(3)的中间但优选地更接近轴线X(3) 的位置上，在销42a和42b中的每个上枢转地转动支承连接杆30中相应的一个。连接杆42 上销42a和42b所处的端部还限定有槽50，与连杆22的凹口 22c —样，该槽50提供了使 得在连接杆42的所述端部行进的下末端处连杆24的侧部能接收在槽50中的间隙。然而， 如图3c所示，设置连接杆42端部处的槽50和连杆22的凹口 22c的另一种选择是将连杆 24构造为具有柄部24a，该柄部24a与连杆24的大端中心和小端中心之间的线间隔开，从 而不会与连杆22和连接杆42干涉。 轴36相对于部件28产生转动，通过改变部件28和连接杆30之间的角度来调节 机构12。轴36相对于部件28的转动与部件28的摆动运动是有区别的，这是因为当没有产 生该相对转动时，由于连接杆42在轴36和连接杆30之间提供联接，所以轴36与部件28 的摆动一致地摆动。轴36相对于部件28的转动可以在部件28静止的情况下发生或者与 部件28的摆动同步地发生。从而，在内燃机处于运转状态甚至以较快的速率运转时，可以 进行机构12的调节。此外，在使用诸如电动马达的外部动力源的条件下，可以在内燃机10 不运转时进行所述调节。 如图1、2和4中的内燃机10所示，摆动部件28和连接杆30之间的角度最大，连 接杆42完全从控制轴36和销48的轴线侧向地延伸。通过控制轴36和摆动部件28之间 的相对转动运动来获得这种状况。在该状况下，活塞14在最大行程位置处被触发。
图3示出了摇摆机构调节后的内燃机，通过控制轴36相对于摆动部件28沿所示 定向的顺时针方向转动实现活塞非触发模式。轴36的转动引起连接杆30绕销34枢转，以便将部件28和连接杆30之间的角度减小至零。在获得该角度的情况下，连杆22的销22a 和22b的轴线X(3)变得与控制轴36的轴线X(1)重合，从而活塞14具有零行程。然而，由 于曲轴20被其它活塞转动并且由此导致第二连杆24运动，所以摆动部件28能够继续摆 动。 在内燃机10中，至少一个活塞必须保持触发，以便维持曲轴20的转动运动。为此 以及为了维持内燃机结构的完整性，需要在内燃机10中包括在摇摆机构12的轴线X(l)、 X(2)和X(3)之间具有相同几何结构关系的固定几何结构摆动机构，以便用于一个活塞保 持触发。图5示出了固定摇摆机构的优选实施例，其具有摆动部件52，该摆动部件52转动 地安装和支承在轴54上，轴54固定到曲轴箱18的侧板上，摇摆机构的其它组成件采用与 图l相同的附图标记。 如图所示，部件52为稍微三角形的形式，但是其也可以具有另外的形状。在与图 1至4中指明的轴线相同的轴线X(1)、X(2)和X(3)上，部件52的相应顶点分别转动支承 在轴54、销34和连杆22的销22a上，其中连杆24也转动支承在所述销34上。部件52通 常和与其成镜像的部件配成对并且螺接在一起，以便在X(2)和X(3)处提供销连接。轴54 在轴线X(l)上固定在曲轴箱18的侧板33上。 如图1至4所示的具有至少一个带有图5中机构的活塞的内燃机可以具有多个直 列式内燃机实施例。例如，三缸内燃机可以构造成具有中间气缸和两个外侧气缸，该中间气 缸具有图5中的固定摇摆机构，两个外侧气缸具有如图1至4中所示的具有活塞非触发能 力的摇摆机构。此外，四缸内燃机可以使中间两个气缸具有固定机构，并且另外两个活塞能 够非触发。 关于图1至4，部件28和连接杆30之间的角度最优选地是理解为它们的中心线之 间的角度。该中心线对于部件28而言是穿过轴线X(1)和X(2)的线，对于连接杆30而言 是穿过轴线X(2)和X(3)的线。 图6至8示出了根据本发明第二实施例的内燃机110，该内燃机包括一对摇摆机构 112，该内燃机构造成V型气缸布置。图6至8中的内燃机的许多组成件都与图1至5中的 组成件类似，在这种情况下使用相同的附图标记加上100。此外，因为内燃机110的功能通 常可从图1至5的说明中得到理解，所以内燃机110的说明将限于与内燃机10不同的主要 特征。 所示的两个活塞114和气缸116中每个都具有相应的轴线Y-Y。 V型气缸布置的 内燃机110具有用于活塞114的相应的摇摆机构112。机构112彼此成镜像地安装在曲轴 箱118中，但是沿着轴线X间隔的量允许相应的连杆124安装在公共曲轴120的同一个曲 柄销120a上。V的角度可以比如从零(其中气缸116是平行的)变到90度。然而，更合适 的是将该角度限制为大约30度。图7中示出了内燃机110的等轴测图。
与内燃机IO类似，轴线X和X(I)间隔地位于轴线Y-Y的相对侧。此外，至少一个 气缸116的活塞114，优选的是各排气缸116中相应的活塞，必须在所有时间保持触发，以便 维持曲轴120的转动运动。对于这种触发活塞以及为了维持内燃机结构的完整性，内燃机 110的至少一个活塞114具有固定几何结构摆动机构。图8中示出了用于一对活塞的这种 机构，该对活塞具有安装和转动支承在轴154上的摆动部件152。内燃机IIO可以构造成具 有中心部分固定机构的V-4或V-6，或者优选地具有作为固定机构的两个中心部分的V-8。
16固定机构最优选的是设置在中心，但是和内燃机10 —样，也可能是其它的布置。
从图6中可以看出，在发动机管理系统(未示出)的控制下，相对的活塞对中的各 个活塞114可以彼此独立地触发和非触发。在图6和7中的每个图中，左侧活塞114处于 非触发状况，同时右侧活塞114处于触发状况。 图9至12示出了根据本发明第三实施例的内燃机210，该内燃机包括摇摆机构 212，该内燃机构造成气缸水平对置式布置。图9至12中的内燃机的许多组成件都与图1 至5中的组成件类似，在这种情况下使用相同的附图标记加上200。此外，因为内燃机210 的功能通常可从图1至5的说明中得到理解，所以内燃机210的说明将限于与内燃机10不 同的主要特征。 气缸水平对置式布置的内燃机210具有摇摆机构212，摇摆机构安装在曲轴箱56 中，该内燃机具有两排相对的气缸孔216，其中一排的每个气缸216与另一排的相应气缸 216轴向地对齐。 一个双端活塞部件58为每个对齐的气缸216对限定了相应的活塞214，活 塞214由侧向间隔开的一对伸长部件59连接。部件59之间限定有内腔体60，以便当活塞 部件58在内燃机行程的边界之间运动时在该腔体60内操作。对于每个双端活塞部件58， 仅仅需要一个摇摆机构212 (与图1至4中的摇摆机构12类似)、一个连杆222和一个连杆 224，从而相对于V型内燃机布置而言减少了以这种方式布置的内燃机中组成件的数量。双 端活塞部件58通过销226连接至连杆222，该销226与图1至4中的销26类似，位于其中 一个活塞214上。 图10为摇摆机构212的剖视图，其中活塞部件58处于触发模式或状况下，而图11 示出了摇摆机构212，其中活塞部件58处于非触发模式。应当理解，活塞部件58的整体形 式使得当机构212处于非触发模式时每个活塞214都保持住而不往复运动。当然，当机构 212处于触发模式时，其中一个活塞到达其上止点位置，而另一个活塞到达其下止点位置。
至少一个双端活塞部件58必须在所有时间内保持触发，以便维持曲轴220的转动 运动。为此以及为了维持内燃机结构的完整性，需要双端活塞部件58具有合适的固定几何 结构摆动机构。这样的机构如图12所示并且具有安装和转动支承在轴254上的摆动部件 252。内燃机21可以构造成水平对置式四缸(4)或水平对置式六缸(6)，其具有带有固定几 何结构机构的中心部分；或者水平对置式八缸(8)，其优选地具有作为固定几何结构机构 的两个中心部分。 此外，轴线X和X(l)位于轴线Y-Y的相对侧，活塞214沿轴线Y-Y往复运动。
上述内燃机中每个内燃机，即图1至5的内燃机10、图6至10的内燃机110和图 9至12的内燃机210，都需要触发系统，以便按照发动机管理系统的要求触发和非触发活 塞。图13至15中说明了根据一个实施例的触发系统，同时参考图16说明第二实施例。将 结合图1至4的内燃机10说明各个触发系统，(尽管应当理解其同样适用于内燃机110和 210)，并且将采用与内燃机10中组成件相同的附图标记。 图13和14示出了用于活塞(未示出)的处于完全行程触发模式的摇摆机构12。 这种状况是通过控制轴36和两个摆动部件28之间的相对转动运动实现的，两个摆动部件 28在公共销34上枢转，使得连接杆42完全在连接杆30的中间孔和控制轴36之间延伸，摆 动部件28和在销34上枢转的连接杆30之间的角度为最大。 触发系统60包括双作用液压缸62，该双作用液压缸62具有固定到内燃机曲轴箱18(未示出)上的密封板64。固定在控制轴36的一个端部部分36a的内孔中的阴螺旋形 花键66与阳螺旋形花键68配合，阳螺旋形花键68通过推力轴承72和72a能够绕轴70转 动。轴70将花键68连接至液压缸62中的液压活塞74。此外，阳螺旋形花键68具有两个 平行的突出部76和76a，突出部76和76a径向地延伸并且位于摆动部件28靠近所述一个 端部部分36a的耳轴套筒延伸部38的外端部38a中的纵向槽78和78a中。突出部76和 76a能够沿着槽78和78a线性地运动，同时摇摆机构12以被内燃机速度和曲轴20 (未示 出)的抛动(throw)所控制的快的速度进行摆动。推力轴承72和72a防止轴70摆动。
与控制轴36中的阴螺旋形花键66啮合的阳螺旋形花键68沿着槽78和78a的轴 向运动引起控制轴36相对于转动支承在控制轴36上的耳轴套筒延伸部38转动。这改变 了摆动部件28和连接杆30之间的角度关系。液压活塞74沿着液压缸62的孔在两个边界 之间的线性运动控制螺旋形花键68的轴向运动。与活塞74连接的轴70通过板64上的同 心孔和推力轴承72和72a与阳螺旋形花键68连通。 液压缸62和板64分别包括端口 80和82，经由相应的液压阀(均未示出)的控 制，液压缸62和板64可以通过端口 80和82接收压力油，或者油可以通过端口 80和82排 出到储油器中。为了获得图14中所示的位置，压力油维持供给至端口 82，同时油从端口 80 排出到储油器中。活塞74抵靠液压缸62的外壁，阳花键68和阴花键66分别啮合，以便将 耳轴套筒延伸部38和控制轴36保持在用于使摇摆机构12处于活塞触发模式的相应位置 上。 为了获得图15中所示的位置，压力油维持供给至端口 80，同时油从端口 82排出到 储油器中。从而，活塞74沿着液压缸62轴向地移动至相对端部，活塞在该相对端部处抵靠 板64。这个运动引起与活塞74轴向地连接的阳花键68的等效纵向运动，并且在这种情况 下经由阴螺旋形花键66使控制轴36相对于耳轴套筒延伸部38顺时针转动。这个运动引 起控制轴36转动并且将连接杆42折叠到轴36的腔体44中，由此将连接杆30的上端部拉 到腔体44中，使轴线X(l)和X(3)对准，并且获得用于摇摆机构12的活塞非触发模式。
图16中示出了可选的线性致动布置。在该布置中，用滚珠花键系统84代替图14 和15中所示的螺旋形花键66和68。这个具有大螺旋角的滚珠花键系统84允许较短的轴 向运动用于大角度运动，产生用于内燃机活塞触发和非触发模式的更快速的响应。
应当理解，与图14和15或图16中所述的线性至转动机构组合的液压触发系统60 可以用电致动器、其它的机械布置或者甚至是内建液压桨叶致动器来代替。
可以理解，在以上所有实施例中，在任何活塞非触发的情况下，切断对该活塞的气 缸的燃料供给，并且在触发的情况下再次供给燃料。例如，在四缸内燃机中，两个气缸可以 具有固定行程活塞，其它的气缸中每个都具有非触发活塞。对于处于怠速下的内燃机或者 对于处于减速和/或制动状况下的车辆，仅仅只有固定行程活塞需要被触发。对于加速而 言，各个非触发活塞可以顺序地触发，以便能够平顺地引入动力。在巡航状况下，仅仅是用 于以最佳燃料效率运行所需的几个活塞需要被触发。在这些运转状况下，能够节省相当多 的燃料。 图17至20示出了根据本发明第四实施例的内燃机310 ，该内燃机包括根据本发明 的摇摆机构312。图17至20中的内燃机的许多组成件都与图1至3中内燃机10的组成件 类似，在这种情况下使用相同的附图标记加上300。
内燃机310包括用于改变多缸布置中各个活塞的行程的机构。可以经由传感器 和发动机管理系统按照车辆的要求非常快速地调节内燃机活塞的行程。此外，连接杆机构 的几何结构以及由此枢转轴线X(l) 、X(2) 、X(3)和轴线X之间的相对间距可以调节或选择 成能够用于几乎不变的压縮比或者在两个极限之间可变的压縮比。此外，内燃机可以运转 成在其两个极限行程位置之间转换，对于高压縮比而言处于其最小行程位置，对于低压縮 比而言处于最大行程位置，使得涡轮增压器或机械增压器能够进一步增强内燃机的动力范 围。 参考图17和18，内燃机310具有限定了多个气缸孔316的气缸体318，图中示出 了其中的一个。和内燃机10 —样(与内燃机110和210中每个都类似)，气缸316的一端 被气缸盖(未示出)闭合，该气缸盖设置有常规的进气口和排气口、阀门、致动齿轮和点火 构件(均未示出)。内燃机310具有通过摇摆机构312与曲轴320驱动地联接的活塞314。 从而，活塞314在气缸316中沿着轴线Y-Y运动并且经由连杆322和平行的、侧向间隔开 的连接杆330对连接至一对平行的、侧向间隔开的伸长摆动部件328。连杆322经由活塞 销326枢转地连接至活塞314，并且经由与连杆322成一体的销322a枢转地连接至连接杆 330。连接杆330的另一端通过固定在摆动部件328任一侧的销334枢转地连接至摆动部 件328。销334和322a的轴线X(2)和X(3)以及活塞销326的轴线彼此平行并且与曲轴 320的轴线X平行。 摆动部件328在所选的几何位置上枢转地支撑在调节轴86上，该调节轴86能够 绕与轴线X、X(2)和X(3)平行的轴线X(l)转动并且与轴线X和X(2)间隔开。此外，轴线 X(l)与曲轴320的轴线X定位在活塞中心线即轴线Y-Y的相对侧。从而，轴86与内燃机 曲轴320和销334、322a和326中每个销平行地延伸。调节轴86能够绕在气缸体内设置在 将气缸316分开的侧板333中的轴承(未示出)转动。调节轴86具有偏心部88，同时连 杆90在偏心部88和连接杆330之间延伸。连杆90的一端能够绕偏心部88转动，同时其 另一端通过销92枢转地保持在连接杆330之间。 摆动部件328通过连杆324连接至曲轴320。连杆324的小端通过轴线X (2)处的 公共销334连接至部件328，同时其大端转动支承在曲柄销320a上。从而，活塞314的线性 运动通过连杆322、连接杆330、在调节轴86上摆动的摆动部件328以及连杆324转换为曲 轴330的转动运动。图17中表示的连接系统的几何结构示出了内燃机310处于最小排量 位置，活塞314处于下止点。连杆322和连接杆330之间在销322a处的连接通过保持装置 保持就位，该保持装置包括连杆90和轴86的偏心部88，其中连杆90枢转地连接至该偏心 部88，偏心部88从调节轴86伸出并且相对于调节轴86偏心。 通过调节轴86的转动位置控制偏心销88的位置。而通过直接连接的液压转动致 动器系统(未示出)控制轴86的位置。 如图所示，图17示出了用于内燃机310的最小排量，其中活塞314处于下止点。 图18示出了内燃机310的活塞314处于最大行程的上止点，同时图19中示出了最大行程 位置。对于最大行程位置，利用转动致动器(未示出)来转动轴86，以便将偏心部88移动 至图19所示的位置。这个转动动作通过连杆90移动连接杆330，以便与在公共销334上枢 转的摆动部件328成较大的角度，有效地增加活塞314的行程。图20示出了内燃机310处 于最大行程并且处于上止点位置。
19
应当注意到，在最小行程位置处，处于上止点位置的活塞314的顶部在气缸316中 进一步向上移动，以便补偿压縮比。然而，销326、322a、334和92、偏心部88的几何结构以及 控制轴86的位置可以选择成按照内燃机设计者的要求提供各种位置调节和压縮比变化。
图21为内燃机310'的等轴侧局部剖视图，图21a为内燃机310'的组成件的分解 等轴测图。图21和21a的内燃机310'与图17至20的内燃机310相同，除了图17至20 的轴86被轴94代替。 可变排量内燃机310'可以适用于在各种状况下运转。在一种不知中，内燃机310' 可以适用于运转为双位置容量内燃机，其仅仅具有两个排量位置，最小和最大，其具有相同 的压縮比或不同的压縮比，以便允许涡轮增压或机械增压。 为使得内燃机310'能够适用于运转为可变容量内燃机，需要在其整个可变范围内 采用图22中所示的另一种调节轴。参考图21和22，调节轴94能够经由轴颈96和97绕 相应的轴承(未示出)转动。该轴承位于内燃机体侧板(未示出)内，该侧板将传统主轴 承(未示出)上的气缸316'和曲轴320'间隔开。调节轴94具有与连杆90'的一端可转 动地连接的偏心部88'，同时连杆90'的另一端经由销322a'连接至连接杆330'，使得偏心 部88'位于与内燃机曲轴320'平行的所选几何位置上。 摇摆部件328'可转动地支撑在调节轴94的彼此同中心的偏心部98和100上。偏 心部98和100使得压縮比保持在可接受的范围内并且行程相对于行程调节偏心部88'较 小。偏心部98和100相对于偏心部88'的转动中心通常与平分调节轴94在最小和最大行 程位置之间的转动角的中心线相对。然而，偏心部98和100相对于偏心部88'的位置可以 改变，以便适应由内燃机设计者确定的特定特征。 虽然涉及图17至20的说明是针对所示的一个活塞314和机构312，但是应当理 解，相同的说明可以应用于直列式构型的每个活塞。然而，调节轴86时每个机构312共有 的，并且具有相应的偏心部88，借助该偏心部86，各个活塞的行程通过调节轴86的转动而 同步地改变。从而，调节轴86上的每个偏心部位于与调节轴86的轴线X(1)相对的同一轴 线上。以上说明可应用于图22中的另一个调节轴94。 对于图17至20的内燃机310和图21至22的内燃机310'，可变行程内燃机310 和310'能够以阿特金森循环内燃机模式进行运转。在阿特金森循环模式中，进气和压縮行 程短，但是做功和排气行程长。这使得燃烧能够在较长的距离范围内膨胀，从而从供给的燃 料中提取更多的动力，改善燃料消耗。由于压縮比能够在运转期间改变，以及由此还能够使 用涡轮增压器和机械增压器获得最佳的性能和经济性，所以燃料经济性能够得到进一步的 改善。 例如，参考图17，通过使轴86以曲轴320转速的一半的转速转动以及由此使得偏 心部88以曲轴320转速的一半的转速转动，来实现阿特金森循环。轴86沿着与曲轴320 相同的方向转动是优选的，但不是必须的。为此，轴86通过诸如齿轮或链传动装置的驱动 构件(未示出)以一比二的固定比分别与曲轴320驱动地连接。轴86继续具有支撑摆动 部件328的相同功能。偏心部88相对于曲轴320位置的转动位置预先确定为获得用于阿 特金森循环所需的几何关系。 应当注意到，在内燃机310的活塞314的行程可变范围内，偏心部88经由连杆90 的动作使得在销334上枢转的连接杆330对相对于轴86的转动位置膨胀和收縮。对于多缸直列式可变行程内燃机，轴86上的各个偏心部88的角度间隔与曲轴320上的曲柄销320a 的角度间隔相同。这同样适用于内燃机310'。 通过在内燃机310的轴86和曲轴320之间引入可变正时(采用与传统内燃机中 的可变气门正时机构类似的方式)，可以按照要求改变阿特金森循环的特性，并且具有改变 压縮比的能力，进一步改善内燃机的效率。然而，为了具有更加灵活的压縮比调节，轴86可 以用图22中所示的替代轴94代替，以便在内燃机310'中具有与内燃机310相同的功能。
应当注意到，图21至22的实施例与这里所述的其它实施例不同。这是由于摆动部 件328'转动支承在轴94的偏心部98和100上。结果，部件328'摆动时所绕的轴线X(l) 不与轴94转动时所绕的纵向轴线重合。从而，轴线X(l)和纵向轴线平行但是彼此间隔开。 因此，轴线X(l)在轴94绕其纵向轴线转动期间是不固定的。相反，轴线X(l)绕着轴94的 纵向轴向呈弧形地移动。 图23和24示出了根据本发明第六实施例的内燃机410，该内燃机包括一对摇摆 机构412，该内燃机构造成V型气缸布置并且作为可变行程内燃机。图23和24中的内燃 机的许多组成件都与图1至5(也与图17至20和图21)中的组成件类似，在这种情况下使 用与图1至5相同的附图标记加上400。此夕卜，因为内燃机410的功能通常可从图17至20 的说明中得到理解，所以内燃机410的说明将限于与内燃机310不同的主要特征。
V型气缸布置的内燃机410包括两个摇摆机构412，该摇摆机构412彼此成镜像地 安装在曲轴箱118中，其沿着侧向间隔的量允许两个连杆424安装在公共曲轴420的同一 个曲柄销420a上。V的角度可以比如从零(平行)变到90度。然而，更合适的是将该角度 限制为大约30度。图24中示出了内燃机410的等轴测图。内燃机410可以构造为V形式 的多活塞可变行程内燃机。为了具有更加灵活的压縮比调节，轴486可以用图22中所示的 替代轴94代替，以便具有与内燃机310相同的功能。 和前述实施例一样，各个活塞414沿轴线Y-Y移动，轴线Y-Y位于轴线X和用于该 活塞414布置的轴线X(1)的中间。 图23和24的可变行程V型内燃机410可以转变为V型阿特金森循环内燃机，而 形成本发明的第七实施例。上面已经陈述了阿特金森循环内燃机的好处，在具有中心曲轴 的V型内燃机中设置也在上面说明的摇摆机构产生了紧凑的布置。 在图23和24中，通过使轴486以曲轴420转速的一半的转速转动以及由此使得 偏心部488以曲轴420转速的一半的转速转动，来实现V型阿特金森循环，所述转动沿着与 曲轴320相同的方向是优选的，但不是必须的。为此，轴486通过诸如齿轮或链传动装置的 驱动构件(未示出)以一比二的固定比分别与曲轴420驱动地连接。 由于压縮比能够在运转期间独立地改变，以及由此还能够使用涡轮增压器和机械 增压器获得最佳的性能和经济性，所以燃料经济性能够得到进一步的改善。这是通过在轴 486和曲轴420之间引入可变正时(采用与传统内燃机中的可变气门正时机构类似的方 式)实现的，可以按照要求改变阿特金森循环的特性，并且具有改变压縮比的能力，进一步 改善内燃机的效率。然而，为了具有更加灵活的压縮比调节，轴486可以用图22中所示的 替代轴94代替，以便具有与内燃机310相同的功能。 图25和26示出了根据本发明第八实施例的内燃机510。图25和26中的内燃机 的许多组成件都与图1至5中的组成件类似，在这种情况下使用与图1至5相同的附图标记加上500。此外，因为内燃机510的功能通常可从图l至5的说明中得到理解，所以内燃 机510的说明将限于与内燃机10不同的主要特征。 内燃机510包括在调节轴554上枢转的摇摆部件552。更具体地，在调节轴554 上枢转的摇摆部件552提供这样一种构件，即借助该构件活塞514可以具有能够根据需要 调节的压縮比(CR)，从而改善内燃机的运转状况。然而，直列式、V型或平行构型的内燃机 510的多个活塞514中每个活塞都可以类似地设置有相应的部件552，每个该部件都能够在 相应的轴554或公共轴554上枢转。 在内燃机处于运转状态甚至以较快的速率运转时，可以经由传感器(未示出)和 发动机管理系统(也未示出)按照设置有内燃机10的车辆的要求改变压縮比。
参考图25和26，内燃机510包括由所示的一个气缸516表示的气缸体，该气缸516 容纳有所示的一个活塞514。内燃机510还包括从气缸体延伸的曲轴箱518，曲轴箱518容 纳摇摆部件552和偏离到气缸线一侧的曲轴520，曲轴520具有轴线X。活塞514通过第一 连杆522、摇摆部件552和第二连杆524驱动地连接至曲轴520。第一连杆522的一段通过 活塞销526枢转地连接至活塞514，其另一端经由具有轴线X(3)的一体的销528连接至摇 摆部件552。第二连杆524具有经由具有轴线X(2)的销534与摇摆部件552连接的小端， 第二连杆的大端转动支承在曲轴520的曲柄销532上。 摇摆部件552枢转地支撑在调节轴534的偏心部536上所选的几何位置上，该调 节轴534具有与内燃机曲轴520和各个销526、528和534平行地延伸的轴线X(l)。在图25 中，调节轴534转动成使得偏心部536处于其最上侧位置，从而为内燃机提供最大压縮比。 调节轴534能够绕在气缸体内设置在将气缸516分开的侧板中的轴承(未示出)转动。调 节轴534通过合适的致动器相对于内燃机曲轴518转动，从而偏心部536也相对于内燃机 曲轴518转动，轴的转动范围通常在180。之内。致动器(未示出)可以是液压型、机械型 或电动型致动器。采用在180°范围内转动的调节轴534以及根据偏心部536的行程，如图26所示， 那么偏心部536处于其所选的最下侧位置，具有在上止点处降低活塞514的作用。由气缸 距离"b"表示的在上止点处增大的气缸容积增大了总的头部容积，从而降低了压縮比。
如图所示，部件552安装在轴534上，用于绕轴线X(l)进行摇摆运动，以便能够通 过轴534的转动进行调节，改变活塞514的上止点位置，从而在气缸516中获得压縮比。
在另一个实施例中，内燃机510中的调节轴534通过与曲轴520连接的合适齿轮 或链传动装置能够以内燃机速度的一半的速度不停地转动，转动的方向优选地与具有额外 相位机构(未示出，但是与传统内燃机中的可变气门正时机构类似)的曲轴520的转动方 向相同。相位机构具有改变内燃机510的压縮比的作用，其额外的好处是产生阿特金森循 环，所产生的阿特金森循环作用与第七实施例的图23和24的内燃机410产生的作用类似 但是作用要小一些。阿特金森循环的影响程度由偏心部536的偏心率控制。
允许改变压縮比改善了燃料经济性，也允许使用涡轮增压器和机械增压器获得最 佳的性能和经济性。 本发明的范围并不限于所示的机构，获得相同结果的对曲轴、摇摆部件和连接几 何结构的定位的改变均落在本发明的范围内。
权利要求
一种摇摆机构，内燃机的气缸中的活塞的线性往复运动能通过所述摇摆机构从连杆的远端传递至曲轴，所述活塞安装在所述连杆上，所述摇摆机构包括摆动装置；安装装置，所述摆动装置能够通过所述安装装置安装在内燃机的曲轴箱的结构上或者紧固到所述内燃机的曲轴箱上，以便所述摆动装置绕着与曲轴轴线平行的第一轴线进行可逆的摆动运动；其中，所述摆动装置用于枢转地连接至如下(i)和(ii)(i)另一个连杆的小端，以便所述摇摆机构和所述另一个连杆之间绕着与所述第一轴线间隔开且平行的第二轴线进行相对转动，所述另一个连杆具有能够与所述曲轴连接的大端，以及(ii)安装有所述活塞的所述连杆的所述远端，以便所述摇摆机构和所述远端之间绕着与所述第一轴线和所述第二轴线中每个都间隔开且平行的第三轴线相对转动；以及其中，所述第一轴线和所述第三轴线基本上与所述第二轴线等距，所述摆动装置能够与相应的连杆枢转地连接，使得所述第一轴线和所述曲轴轴线定位在所述活塞的可逆往复运动所在轴线的相对侧。
2. 根据权利要求1所述的机构，其中，所述摆动装置是刚性的、单一的摆动部件，并且 用于在相应的位置处与所述另一个连杆的所述小端和安装有所述活塞的所述连杆的所述 远端直接枢转地连接。
3. 根据权利要求1所述的机构，其中，所述摆动装置为具有一对刚性的、侧向间隔开的 部分的摆动部件，所述另一个连杆的所述小端和安装有所述活塞的所述连杆的所述远端在 相应的位置处与所述部分中每个都直接枢转地连接。
4. 根据权利要求1所述的机构，其中，所述摆动装置包括摆动部件，所述摆动装置能够 通过所述摆动部件安装在所述曲轴箱的结构上或者紧固到所述曲轴箱上，所述摆动装置还 包括连接杆部件以及保持和调节装置；所述连接杆部件在其相对两端中的一端处与所述摆 动部件枢转地连接，以便能够相对于所述摆动部件绕着与所述第二轴线重合或者靠近所述 第二轴线的第四轴线在两个极限位置之间枢转，所述连接杆部件在其另一端处用于在所述 第三轴线上与安装有所述活塞的所述连杆的所述远端枢转地连接，所述保持装置能操作以 将所述连接杆部件可释放地保持在两个极限位置中的任一个位置上，并且通过引起所述连 接杆部件在所述两个极限位置之间的运动来调节所述连接杆部件。
5. 根据权利要求4所述的机构，其中，所述摆动部件是刚性的、单一的摆动部件，所述 另一个连杆的所述小端和所述连接杆部件的所述一端与所述摆动部件枢转地连接，以便能 相对于所述摆动部件分别绕着所述第二轴线和所述第四轴线枢转。
6. 根据权利要求4所述的机构，其中，所述摆动部件具有一对刚性的、侧向间隔开的部 分，所述另一个连杆的所述小端和所述连接杆部件的所述一端与所述部分中每个都枢转地 连接，以便能相对于所述摆动部件分别绕着所述第二轴线和所述第四轴线枢转。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的机构，其中，所述摆动装置包括一对侧向间隔开 的连接杆部件，每个连接杆部件都在其一端处与所述摆动部件枢转地连接，并且在其另一 端处用于在所述第三轴线上与安装有所述活塞的所述连杆的所述远端枢转地连接。
8. 根据权利要求1至3中任一项所述的机构，其中，所述安装装置包括轴，所述轴具有与所述第一轴线平行但与所述第一轴线间隔开的纵向轴线，所述轴具有偏心部，所述偏心 部提供曲柄轴颈，所述摆动装置安装在所述曲柄轴颈上，以便绕着所述第一轴线进行可逆 的摆动运动；并且所述轴能安装在所述曲轴箱的结构上或者紧固到所述曲轴箱上，并且能 接收驱动，所述轴通过所述驱动能够绕着所述纵向轴线可逆地转动，以便使所述第一轴线 在两个极限位置之间在所述纵向轴线周围圆周地移动，由此所述活塞的上止点能够在相应 的边界之间改变，用于调节所述活塞能在其中移动的所述气缸的压縮比，所述相应的边界 与各个角度极限相对应。
9. 根据权利要求1至3中任一项所述的机构，其中，所述安装装置包括轴，所述轴具有 与所述第一轴线平行但是与所述第一轴线间隔开的纵向轴线，所述轴具有偏心部，所述偏 心部提供有曲柄轴颈，所述摆动装置安装在所述曲柄轴颈上，以便绕着所述第一轴线进行 可逆的摆动运动；并且所述轴能安装在所述曲轴箱的结构上或者紧固到所述曲轴箱上，并 且能接收驱动，所述轴通过所述驱动能够绕着所述纵向轴线以所述曲轴的转速的一半的转 速转动，用于引起所述第一轴线在所述纵向轴线周围运行，从而以阿特金森循环模式移动 所述活塞。
10. 根据权利要求4至6中任一项所述的机构，其中，所述安装装置包括轴，所述轴具有 与所述第一轴线重合的纵向轴线，所述轴形成所述保持和调节装置的一部分，所述保持和 调节装置还包括从所述轴侧向地延伸的连接杆，所述连接杆的相对两端中的一端在所述连 接杆部件的端部中间位置处与所述连接杆部件枢转地连接，所述连接杆的另一端在与所述 第一轴线间隔开的位置处与所述轴枢转地连接，并且所述轴能安装在或者紧固到所述曲轴 箱上，并且能接收驱动，所述驱动能使所述轴绕着所述纵向轴线可逆地转动，由此在所述第 一轴线周围呈弧形地牵引所述连接杆和所述轴之间的枢轴连接部，并且通过所述连接杆部 件绕着所述第四轴线枢转而使所述第三轴线向所述第一轴线移动或者远离所述第一轴线 移动。
11. 根据权利要求io所述的机构，其中，所述保持和调节装置能通过所述轴的可逆转动而操作，以使所述连接杆部件在两个极限位置之间枢转，在所述两个极限位置中的一个 极限位置上，所述第三轴线与所述第一轴线的间距最大并且能够获得活塞的最大行程，在 所述轴的另一个极限位置上，所述第三轴线与所述第一轴线重合，以便获得其中活塞的行 程为零的活塞的非触发状况。
12. 根据权利要求10或11所述的机构，其中，所述摆动部件转动支承在所述轴上。
13. 根据从属于权利要求6的权利要求7所述的机构，其中，所述安装装置包括轴，所述 轴具有与所述第一轴线重合的纵向轴线，所述摆动部件的偏移部分中每个都转动支承在所 述轴上，所述轴形成所述保持和调节装置的一部分，所述保持和调节装置还包括从所述轴 侧向地延伸的连接杆；所述连接杆的相对两端中的一端在各个连接杆部件的端部中间位置处与所述连接杆部件中每个都枢转地连接，所述连接杆的另一端在所述摆动部件的侧向间 隔开部分的中间且与所述第一轴线间隔开的位置处与所述轴枢转地连接；并且所述轴能安 装在或者紧固到所述曲轴箱上，并且能接收驱动，所述驱动用于使所述轴绕着所述纵向轴 线可逆地转动，由此在所述第一轴线周围呈弧形地可逆地牵引所述连接杆和所述轴之间的 枢轴连接部，并且通过所述连接杆部件绕着所述第四轴线枢转而使所述第三轴线向所述第 一轴线移动或者远离所述第一轴线移动。
14. 根据权利要求13所述的机构，其中，所述保持和调节装置能通过所述轴的可逆转 动操作，以使所述连接杆部件在两个极限位置之间枢转，在其中一个极限位置上，所述第三 轴线与所述第一轴线的间距最大并且能够获得活塞的最大行程，在所述轴的另一个极限位 置上，所述第三轴线与所述第一轴线重合，以便获得其中活塞的行程为零的活塞的非触发 状况。
15. 根据权利要求13或14所述的机构，其中，所述摆动部件转动支承在所述轴上。
16. 根据权利要求15所述的机构，其中，所述摆动部件的侧向间隔开部分中每个都限 定了相应的套筒，所述侧向间隔开部分通过所述套筒转动支承在所述轴上，每个侧向间隔 开部分的套筒都轴向地延伸远离另一个侧向间隔开部分。
17. 根据权利要求13至16中任一项所述的机构，其中，所述轴在靠近所述连接杆与所 述轴枢转地连接的位置处限定了侧向开口的凹口 ，所述凹口的深度和沿所述轴的轴向的宽 度使得当所述第三轴线与所述第一轴线重合时所述连接杆部件的边缘部分能够接收在所 述凹口中。
18. 根据权利要求4至6中任一项所述的机构，其中，所述安装装置包括轴，所述轴具有 与所述第一轴线平行但侧向偏移的纵向轴线，所述轴限定了第一偏心部，所述第一偏心部 具有与所述第一轴线重合的轴线，所述轴还限定了第二偏心部，所述第二偏心部具有与所 述纵向轴线平行但与所述纵向轴线和所述第一轴线侧向间隔开的偏心轴线；所述轴形成所 述保持和调节装置的一部分，所述保持和调节装置还包括从所述轴侧向地延伸的连接杆， 所述连接杆的相对两端中的一端在所述连接杆部件的端部中间位置处与所述连接杆部件 枢转地连接，所述连接杆的另一端转动支承在所述轴的所述第二偏心部上；并且所述轴能 安装在或者紧固到所述曲轴箱上，并且能接收驱动，所述驱动用于使所述轴绕所述纵向轴 线转动，以便使所述第一轴线和所述偏心轴线在所述纵向轴线周围运行，从而以阿特金森 循环模式移动所述活塞。
19. 根据当从属于权利要求6时的权利要求7所述的机构，其中，所述安装装置包括轴，所述轴具有与所述第一轴线平行但与所述第一轴线侧向间隔开的纵向轴线，所述轴限定了 两个轴向间隔开的偏心部，每个偏心部都具有与所述第一轴线重合的轴线，所述轴限定了 另一个偏心部，所述另一个偏心部位于所述轴向间隔开的偏心部之间并且具有与所述纵向 轴线平行但与所述纵向轴线和所述第一轴线侧向间隔开的偏心轴线；每个摆动部件都转动 支承在所述间隔开的偏心部中相应的一个偏心部上；所述轴形成所述保持和调节装置的一 部分，所述保持和调节装置还包括从所述轴侧向地延伸的连接杆，所述连接杆的相对两端 中的一端在所述连接杆部件的端部中间位置处与各个连接杆部件枢转地连接，所述连接杆 的另一端转动支承在所述轴的所述另一个偏心部上；并且所述轴能安装在或者紧固到所述 曲轴箱上，并且能接收驱动，所述驱动用于使所述轴绕所述纵向轴线转动，以便使所述偏心 轴线在所述纵向轴线周围运行，从而以阿特金森循环模式移动所述活塞。
20. —种内燃机，其具有气缸盖和曲轴箱、由气缸盖限定的多个气缸、转动支承在所述 曲轴箱中用于绕着转动纵向轴线转动的曲轴、在各个气缸中的相应活塞、以及相应的第一 连杆，各个活塞安装在所述相应的第一连杆的一端上，各个活塞经由相应的摇摆机构和相 应的第二连杆从所述相应的第一连杆的远端连接至所述曲轴，以便将各个活塞在其气缸中 的线性往复运动传递至所述曲轴，用于使所述曲轴转动，其中用于至少一个气缸的所述摇摆机构是根据权利要求1的摇摆机构。
21.根据权利要求20所述的内燃机，其中，所述摇摆机构是根据权利要求2至19中任 一项所述的摇摆机构。
全文摘要
用于活塞式内燃机的机构。一种包括摆动装置和安装装置的摇摆机构，活塞的往复运动能通过摇摆机构从连杆远端传递至曲轴，摆动装置通过安装装置安装在曲轴箱上，以便摆动装置绕与曲轴轴线平行的第一轴线可逆地摆动运动。摆动装置枢转地连接至另一连杆的小端，以便摇摆机构和所述另一连杆之间绕与第一轴线偏移并平行的第二轴线进行相对转动，所述另一连杆的大端与曲轴连接。摆动装置还枢转地连接至所述连杆的远端，以便摇摆机构和该远端之间绕与第一轴线和第二轴线中每个都间隔开并平行的第三轴线相对转动。第一轴线和第三轴线与第二轴线等距，摆动装置与相应连杆枢转地连接，使得第一轴线和曲轴轴线定位在活塞的可逆往复运动所在轴线的相对侧。
文档编号F02D15/02GK101784775SQ200880104402
公开日2010年7月21日 申请日期2008年7月8日 优先权日2007年7月9日
发明者J·斯卡尔佐 申请人:斯卡尔佐汽车研究股份有限公司