一种汽油机压缩比连续可变气缸及其工作方法
专利汇可以提供一种汽油机压缩比连续可变气缸及其工作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 汽油 机压缩比连续可变 气缸 及其工作方法。包括由气缸盖、气缸垫和气 缸套 围成的第一腔室，第一腔室内设置第一 活塞 ，位于所述第一腔室一侧的腔壁上部设有一压缩比调节机构，包括：第二腔室、连通第一腔室和第二腔室的接管、设置在第二腔室内的 第二活塞 以及与第二活塞连接可带动所述第二活塞在第二腔室内来回移动的执行机构；气缸盖上设有 喷油器 、 火花塞 以及用于检测气缸 爆震 的爆震 传感器 ；控制系统，所述控制系统分别与爆震传感器和执行机构控制连接并形成闭环控制系统。该气缸能够根据使用工况调节汽油机压缩比，小负荷时使用大的压缩比，大负荷时使用小的压缩比，避免爆震，提高汽油机热效率，从而达到节油的目的。，下面是一种汽油机压缩比连续可变气缸及其工作方法专利的具体信息内容。
1.一种汽油机压缩比连续可变气缸，包括由气缸盖（1）、气缸垫（2）和气缸套（3）围成的第一腔室（a），第一腔室（a）内设置第一活塞（4），其特征在于，位于所述第一腔室（a）一侧的腔壁上部设有一压缩比调节机构，包括：第二腔室（b）、连通第一腔室（a）和第二腔室（b）的接管（9）、设置在第二腔室（b）内的第二活塞（8）以及与第二活塞（8）连接，可带动所述第二活塞（8）在第二腔室（b）内来回移动的执行机构；气缸盖（1）上设有喷油器（10）、火花塞（11）以及用于检测气缸爆震的爆震传感器；控制系统，所述控制系统分别与爆震传感器和执行机构控制连接并形成闭环控制系统。
2.根据权利要求1所述的汽油机压缩比连续可变气缸，其特征在于，所述爆震传感器设置于火花塞（11）上或气缸盖上。
3.根据权利要求1所述的汽油机压缩比连续可变气缸，其特征在于，所述控制系统为发动机ECU。
4.根据权利要求1所述的汽油机压缩比连续可变气缸，其特征在于，所述执行机构为液压传动机构或直线电机。
5.根据权利要求1所述汽油机压缩比连续可变气缸的工作方法，其特征在于, 发动机为高压缩比发动机，发动机在小负荷下工作时不会发生爆震，第二活塞（8）处于第二腔室（b）的最左侧，相当于无第二腔室（b）的传统发动机，此时压缩比为最高，热效率高，燃油消耗少；
随着发动机负荷的增加，会发生爆震，爆震传感器检测到爆震信号后通过控制系统传给执行机构，执行机构将第二活塞（8）向减小压缩比的方向移动，直至爆震消失，发动机进入稳定工作状态。
6.根据权利要求5所述的汽油机压缩比连续可变气缸的工作方法，其特征在于,当曲轴旋转至吸气冲程结束的下止点时，第一腔室（a）和第二腔室（b）是连通的，随着第一活塞（4）的上行，第一腔室（a）和第二腔室（b）内空气被压缩，第一腔室（a）内的一部分压缩空气通过接管（9）被压进第二腔室（b）；
当第一活塞（4）上行至堵住接管（9）时，第一腔室（a）和第二腔室（b）被第一活塞（4）分开，第一活塞（4）继续上行，第一腔室（a）中空气继续被压缩，由于第一腔室（a）和第二腔室（b）被隔开，压缩到上止点附近时喷油器喷油，火花塞点火迅速燃烧气体膨胀做功；压缩终了时由于一部分空气储存在第二腔室（b），因此实际参与燃烧的空气量少于进气量，有效压缩比得到降低，爆震倾向降低；
第一活塞（4）在气体压力作用下下行做功，高压燃气在第一腔室（a）中膨胀，当第一活塞（4）下行到第一腔室（a）和第二腔室（b）连通时，由于第一腔室（a）和第二腔室（b）存在压差，会有一部分高压燃气进入第二腔室（b），导致第二腔室（b）中压力升高，第一活塞（4）继续下行做功，由于第一腔室（a）内压力降低，第二腔室（b）内气体回流至第一腔室（a）膨胀做功，最终第一腔室（a）和第二腔室（b）压力平衡，此行程由于第一腔室（a）中膨胀气体进入第二腔室（b）而损失的能量在第一活塞（4）下行过程中又被释放出来；
当第一活塞（4）做功完成后，第一活塞（4）处于下止点，曲轴在惯性作用下继续旋转，第一活塞（4）上行排气，此时第一腔室（a）和第二腔室（b）内压力保持平衡；
第一活塞（4）排气行程结束，第一腔室（a）中废气排出气缸；曲轴继续旋转进入吸气冲程；
当第一腔室（a）和第二腔室（b）连通后，第二腔室（b）中的气体在压差作用下一部分回流到第一腔室（a），下一个循环压缩冲程再把第一腔室（a）中新鲜空气压入第二腔室（b），做功时再释放出来做功，就这样往复循环。
一种汽油机压缩比连续可变气缸及其工作方法
技术领域
背景技术
第二、通过柱塞改变的燃烧室容积参与燃烧，存在燃烧死区，影响燃气的燃烧效率，并且对汽油机排放有影响；
第三、汽油机缸径较小，在气缸盖上没有空间布置改变压缩比的柱塞，特别是在缸内直喷的四气门汽油机上，布置喷油器和火花塞位置都比较紧张。
发明内容
第二腔室、连通第一腔室和第二腔室的接管、设置在第二腔室内的第二活塞以及与第二活塞连接，可带动所述第二活塞在第二腔室内来回移动的执行机构；气缸盖上设有喷油器、火花塞以及用于检测气缸爆震的爆震传感器；控制系统，所述控制系统分别与爆震传感器和执行机构控制连接并形成闭环控制系统。
第一活塞在气体压力作用下下行做功，高压燃气在第一腔室中膨胀，当第一活塞下行到第一腔室和第二腔室连通时，由于第一腔室和第二腔室存在压差，会有一部分高压燃气进入第二腔室，导致第二腔室中压力升高，第一活塞继续下行做功，由于第一腔室内压力降低，第二腔室内气体回流至第一腔室膨胀做功，最终第一腔室和第二腔室压力平衡，此行程由于第一腔室中膨胀气体进入第二腔室而损失的能量在第一活塞下行过程中又被释放出来；
当第一活塞做功完成后，第一活塞处于下止点，曲轴在惯性作用下继续旋转，第一活塞上行排气，此时第一腔室和第二腔室内压力保持平衡；
第一活塞排气行程结束，第一腔室中废气排出气缸；曲轴继续旋转进入吸气冲程；
当第一腔室和第二腔室连通后，第二腔室中的气体在压差作用下一部分回流到第一腔室，下一个循环压缩冲程再把第一腔室中新鲜空气压入第二腔室，做功时再释放出来做功，就这样往复循环。
第二、发动机大负荷时，第二腔室b在发动机压缩行程储存新鲜空气，减小压缩比，防止爆震，因此该结构的气缸可以兼顾发动机小负荷和大负荷，保证发动机能在各工况有效工作；
第三、第二腔室的容积可调，发动机稳定工作时每个循环各行程第二腔室的容积保持不变；
第四、压缩比改变前后燃烧室形状和大小不变，余隙容积也不变，对发动机燃烧无显著影响；
第五、第二腔室调节机构液压控制或电机控制或通过其他机构控制，并能保持某一容积，第二腔室的容积或活塞的行程通过ECU指令控制，并跟ECU和爆震信号形成闭环反馈；
第六、第二腔室在压缩行程的前半段参与气缸内气体压缩，后半段不参与压缩和燃烧，不改变燃烧室形状和容积，不影响发动机排放；
第七、压缩比连续可调，调节范围大；
第八、由于提高了发动机热效率，可提高发动机动力输出，降低燃油消耗。
附图说明
图3为第二活塞处于第二腔室b最右侧时系统结构图；
图4为曲轴旋转至吸气冲程结束的下止点时的系统结构图；
图5为第一活塞的上行第一腔室a和第二腔室b内空气被压缩时的系统结构图；
图6为接管的通孔被活塞堵住，第一腔室a和第二腔室b被活塞分开时的系统结构图；
图7为活塞继续上行时第一腔室a中空气继续被压缩时的系统结构图；
图8为做功行程第一腔室a和第二腔室b连通时刻的系统结构图；
图9为当活塞下行到第一腔室a和第二腔室b连通时燃气进入第二腔室b的系统结构图；
图10为第二腔室b内气体回流直至第一腔室a膨胀做功时的系统结构图；
图11为压缩比理论分析示意图；
图12为系统工作相位图；
其中1为气缸盖；2为气缸垫；3为气缸套；4为第一活塞；5为油环；6为第二道气环；7为第一道气环；8为第二活塞；9为接管；10为喷油器；11为火花塞；a为第一腔室；b为第二腔室；c为水套。
具体实施方式
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