发动机以及具有其的车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种发动机以及具有其的车辆。

背景技术：

2.hcci发动机(均质充量压燃发动机)向气缸里注入比例非常均匀的空气和汽油混合气，通过活塞压缩使其温度升高至一定程度自行燃烧。由于hcci发动机同时进行压燃和放热，瞬间气缸和活塞会受到很大的压力，很容易产生爆震的现象。本技术旨在提出一种发动机，以解决上述问题。

技术实现要素：

3.本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本公开的一个目的在于提出一种发动机。本公开所涉及的发动机，燃烧室容积可调，可减少发动机工作过程中的爆震现象，提高发动机的效率，提升燃油消耗率。
4.本公开还提出了一种具有所述发动机的车辆。
5.根据本公开的一些实施例，所述发动机包括：气缸体，所述气缸体内设置有燃烧室；气缸盖，所述气缸盖与所述气缸体连接且封闭所述燃烧室，所述气缸盖设置有朝向所述燃烧室的第一表面；活塞，所述活塞可移动地设置于所述气缸体内，所述活塞的端部设置有朝向所述燃烧室的第二表面；弹性件，所述弹性件设置于所述第一表面与所述第二表面中的至少一个，所述弹性件适于在所述燃烧室内的压力变化时调整所述燃烧室的容积。
6.本公开所涉及的发动机，第一表面与第二表面中的至少一个设置有弹性件，发动机进气行程中燃烧室内压力逐渐增大，当压力增大到一定程度时，可通过压缩弹性件增大燃烧室的容积，避免燃烧室内压力过大导致爆震；同时，压缩后的弹性件可以储存部分动能，当发动机处于做功行程时将动能释放出来，进一步提高发动机的工作效率，更加有利于稀燃，提升燃油消耗率。
7.根据本公开的一些实施例，所述弹性件设置于所述第二表面，所述发动机还包括：活塞盖，所述活塞盖与所述弹性件连接且可移动地设置于所述燃烧室内以在所述弹性件的驱动下调整所述燃烧室的容积。
8.根据本公开的一些实施例，所述活塞盖设置于所述气缸体的气缸内，所述活塞在移动至上止点时，所述活塞盖朝向所述汽缸盖的所述第一表面的一侧与所述气缸的内周壁和所述第一表面限定出所述燃烧室。
9.根据本公开的一些实施例，所述弹性件构造为弹簧，所述弹簧在所述活塞的移动方向可形变。
10.根据本公开的一些实施例，所述弹簧构造为多个且间隔设置于所述第二表面与所述活塞盖之间。
11.根据本公开的一些实施例，所述弹性件设置于所述第一表面，所述发动机还包括：燃烧室上盖，所述燃烧室上盖与所述弹性件连接且可移动地设置于所述燃烧室内以在所述
弹性件的驱动下调整所述燃烧室的容积。
12.根据本公开的一些实施例，所述弹性件包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件连接于所述第一表面，所述第二弹性件连接于所述第二表面；所述发动机还包括：燃烧室上盖，所述燃烧室上盖与所述第一弹性件连接且可移动地设置于所述燃烧室内以在所述第一弹性件的驱动下调整所述燃烧室的容积；活塞盖，所述活塞盖与所述第二弹性件连接且可移动地设置于所述燃烧室内以在所述第二弹性件的驱动下调整所述燃烧室的容积。
13.根据本公开的一些实施例，当所述燃烧室内的压力达到预设压力a时，所述燃烧室上盖压缩第一弹性件，所述活塞盖压缩第二弹性件，以增大所述燃烧室的容积，所述预设压力a满足：10bar≤a≤18bar。
14.根据本公开的一些实施例，所述第一表面上设置有用于限制所述燃烧室上盖移动的第一限位件；所述第二表面上设置有用于限制所述活塞盖移动的第二限位件。
15.根据本公开的一些实施例，所述弹性件与所述第一表面和所述第二表面中的至少一个通过螺栓连接。
16.本公开的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
17.本公开的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1是本公开一个实施例的发动机的结构示意图；
19.图2是本公开另一个实施例的发动机的结构示意图；
20.图3是活塞与活塞盖连接方式的结构示意图；
21.图4是本公开另一个实施例的发动机的结构示意图；
22.图5是本公开另一个实施例的发动机的结构示意图。
23.附图标记：
24.1000：发动机；1100：气缸体；1110：燃烧室；1111：燃烧室上盖；1120：内周壁；1200：气缸盖；1210：第一表面；1300：活塞；1310：第二表面；1400：弹性件；1410：第一弹性件；1420：第二弹性件；1500：活塞盖；1600：曲销；1700：连杆；1810：进气管路；1811：进气阀；1820：排气管路；1821：排气阀；1921：上卡扣；1922：下卡扣。
具体实施方式
25.下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
26.目前的发动机的燃烧室容积是固定的，对于hcci发动机来说，需要同时进行压燃和放热，瞬间气缸和活塞会受到很大的压力，压力无处释放，使发动机很容易产生爆震的现象。
27.下面参考图1-图5描述根据本公开实施例的发动机1000。
28.根据本公开的一些实施例，参考图1，该发动机1000包括：气缸体1100、气缸盖
1200、活塞1300和弹性件1400。
29.其中，气缸体1100内设置有燃烧室1110，气缸盖1200与气缸体1100连接且封闭燃烧室1110，气缸盖1200设置有朝向燃烧室1110的第一表面1210，活塞1300可移动地设置于气缸体1100内，活塞1300的端部设置有朝向燃烧室1110的第二表面1310，弹性件1400设置于第一表面1210与第二表面1310中的至少一个，弹性件1400适于在燃烧室1110内的压力变化时调整燃烧室1110的容积。
30.本公开所涉及的发动机1000，第一表面1210与第二表面1310中的至少一个设置有弹性件1400，发动机1000进气行程中燃烧室1110内压力逐渐增大，当压力增大到一定程度时，可通过压缩弹性件1400增大燃烧室1110的容积，避免燃烧室1110内压力过大导致爆震；同时，压缩后的弹性件1400可以储存部分动能，当发动机1000处于做功行程时将动能释放出来，进一步提高发动机1000的工作效率，更加有利于稀燃，提升燃油消耗率。
31.根据本公开的一些实施例，参考图1和图2，当弹性件1400设置于第二表面1310时，此时，发动机1000还可以包括活塞盖1500，活塞盖1500与弹性件1400连接且可移动地设置于燃烧室1110内以在弹性件1400的驱动下调整燃烧室1110的容积。具体地，当发动机1000处于进气行程时，活塞1300由上止点向下止点运动，活塞1300上方容积增大，压力降低，汽油和空气混合成的可燃气体吸入气缸；当发动机1000处于压缩行程时，活塞1300由下止点向上止点运动，活塞1300上方容积减小，压缩可燃气体使其使其温度和压力升高，根据本公开的一些具体实施例，当燃烧室1110的压力达到14bar时，活塞盖1500可压缩弹性件1400，使气缸内压力上升的速度减缓，同时将部分动能储存在弹性件1400中，如果在压缩行程中发生爆震，弹性件1400还可吸收部分冲击；当发动机1000处于做功行程时，可燃气体燃烧，燃烧气体的温度和压力急剧升高，推动活塞1300由上止点向下止点运动，同时，弹性件1400将储存的动能释放，提高发动机1000的工作效率。此外，弹性件1400的存在可进一步提高发动机1000的压缩比，从而有利于稀薄燃烧，提高燃油效率。
32.根据本公开的一些实施例，活塞盖1500设置于气缸体1100的气缸内，活塞1300在移动至上止点时，活塞盖1500朝向气缸盖1200的第一表面1210的一侧与气缸的内周壁1120和第一表面1210限定出燃烧室1110。也即是说，本技术中的燃烧室1110区别于现有技术中燃烧室1110的定义，现有技术中的燃烧室1110是指活塞1300运动到上止点时，活塞1300与气缸盖1200之间为燃烧室1110，而本技术中的燃烧室1110指的是活塞盖1500、气缸的内周壁1120和第一表面1210之间的空间为燃烧室1110，即当活塞1300发生运动时，燃烧室1110的容积是不断变化的，并非恒定不变的。
33.根据本公开的一些实施例，弹性件1400的种类不受特别限制，例如，可以为具有一定压缩性能且耐高温、耐高压的材料构成的。根据本公开的一些实施例，参考图1～图3，弹性件1400可以构造为弹簧，弹簧在活塞1300的移动方向可形变。
34.根据本公开的一些实施例，当弹性件1400构造为弹簧时，弹性件1400可以为一个整体，即弹性件1400仅由一个弹簧构成(参考图1和图2)。根据本公开的另一些具体实施例，弹簧构造为多个且间隔设置于第二表面1310与活塞1300盖之间，即弹性件1400由多个独立的弹簧构成(图中未示出)。由此，可根据发动机1000的具体要求，设计弹簧的数量，以调整燃烧室1110的容积，进一步减少发动机1000工作过程中的爆震现象，提高发动机1000的效率，提升燃油消耗率。
35.根据本公开的一些实施例，参考图4，当弹性件1400设置于第一表面1210时，为了避免燃烧室1110内高温高压对弹性件1400的影响，发动机1000还可以包括：燃烧室上盖1111，弹性件1400位于气缸盖1200与燃烧室上盖1111之间，燃烧室上盖1111与弹性件1400连接且可移动地设置于燃烧室1110内以在弹性件1400的驱动下调整燃烧室1110的容积。具体地，当发动机1000处于进气行程时，活塞1300由上止点向下止点运动，活塞1300上方容积增大，压力降低，汽油和空气混合成的可燃气体吸入气缸；当发动机1000处于压缩行程时，活塞1300由下止点向上止点运动，活塞1300上方容积减小，压缩可燃气体使其温度和压力升高，根据本公开的一些具体实施例，当燃烧室1110的压力达到14bar时，燃烧室上盖1111可压缩弹性件1400，使气缸内压力上升的速度减缓，同时将部分动能储存在弹性件1400中，如果在压缩行程中发生爆震，弹性件1400还可吸收部分冲击；当发动机1000处于做功行程时，可燃气体燃烧，燃烧气体的温度和压力急剧升高，推动活塞1300由上止点向下止点运动，同时，弹性件1400将储存的动能释放，提高发动机1000的工作效率。此外，弹性件1400的存在可进一步提高发动机1000的压缩比，从而有利于稀薄燃烧，提高燃油效率。
36.根据本公开的一些实施例，参考图5，弹性件1400还可以同时包括第一弹性件1410和第二弹性件1420,，第一弹性件1410连接于第一表面1210，第二弹性件1420连接于第二表面1310。此时，发动机1000还包括：燃烧室上盖1111和活塞盖1500，燃烧室上盖1111与第一弹性件1410连接且可移动地设置于燃烧室1110内以在第一弹性件1410的驱动下调整燃烧室1110的容积，活塞盖1500与第二弹性件1420连接且可移动地设置于燃烧室1110内以在第二弹性件1420的驱动下调整燃烧室1110的容积。具体地，当发动机1000处于进气行程时，活塞1300由上止点向下止点运动，活塞1300上方容积增大，压力降低，汽油和空气混合成的可燃气体吸入气缸；当发动机1000处于压缩行程时，活塞1300由下止点向上止点运动，活塞1300上方容积减小，压缩可燃气体使其温度和压力升高，根据本公开的一些具体实施例，当燃烧室1110的压力增大到一定程度时，燃烧室上盖1111压缩第一弹性件1410，活塞盖1500压缩第二弹性件1420，以增大燃烧室1110的容积，使气缸内压力上升的速度减缓，同时将部分动能储存在第一弹性件1410和第二弹性件1420中，如果在压缩行程中发生爆震，第一弹性件1410和第二弹性件1420还可吸收部分冲击；当发动机1000处于做功行程时，可燃气体燃烧，燃烧气体的温度和压力急剧升高，推动活塞1300由上止点向下止点运动，同时，第一弹性件1410和第二弹性件1420将储存的动能释放，提高发动机1000的工作效率。此外，第一弹性件1410和第二弹性件1420的存在可进一步提高发动机1000的压缩比，从而有利于稀薄燃烧，提高燃油效率。
37.根据本公开的一些实施例，当燃烧室1110内的压力达到预设压力a时，燃烧室上盖1111压缩第一弹性件1410，活塞盖1500压缩第二弹性件1420，以增大燃烧室1110的容积，预设压力a满足：10bar≤a≤18bar。如果预设压力太大甚至接近燃烧室1110内的最大压力，最终对弹性件1400的压缩有限，会在一定程度上减弱弹性件1400避免爆震的效果；如果预设压力太小，即预设压力与燃烧室1110内的最大压力相差较大，可能会对弹性件1400造成过渡压缩，缩短弹性件1400的使用寿命。
38.根据本公开的一些实施例，第一表面1210上设置有用于限制燃烧室上盖1111移动的第一限位件(图中未示出)，第二表面1310上设置有用于限制活塞盖1500移动的第二限位件(图中未示出)。例如，当燃烧室1110内压力增大到预设压力时，燃烧室上盖1111压缩第一
弹性件1410，第一限位件可防止燃烧室上盖1111对第一弹性件1410过渡压缩；活塞盖1500压缩第二弹性件1420，第二限位件可防止活塞盖1500对第二弹性件1420过渡压缩，整体上延长弹性件1400的使用寿命。
39.根据本公开的一些实施例，弹性件1400与第一表面1210和第二表面1310中的至少一个通过螺栓连接。当弹性件1400发生损坏时，便于维修和更换。
40.根据本公开的另一些具体实施例，参考图3，弹性件1400与第一表面1210和第二表面1310中的至少一个还可以通过卡扣连接。例如，活塞盖1500上具有上卡扣1921，活塞1300的第二表面1310上设置有下卡扣1922，上卡扣1921和下卡扣1922连接，由此，方便拆卸的同时，卡扣还能防止压力过大时对弹性件1400过度压缩，延长弹性件1400的使用寿命。
41.根据本公开的一些具体实施例，参考图1和图2，发动机1000还包括曲销1600和连杆1700，活塞1300通过曲销1600与连杆1700连接。
42.根据本公开的一些实施例，参考图1和图2，发动机1000还包括进气管路1810和排气管路1820，进气管路1810上设置有进气阀1811，以打开或关闭进气管路1810；排气管路1820上设置有排气阀1821，以打开或关闭排气管路1820。
43.综上所述，本公开提出的发动机1000具有以下优点：
44.(1)燃烧室1110容积可调，当发动机1000处于压缩行程时，避免燃烧室1110内压力快速增大引起爆燃；
45.(2)当燃烧室1110的压力达到14bar时，活塞1300压缩弹性件1400，弹性件1400可储存部分动能，当发动机1000处于做功行程时，弹性件1400将储存的能量释放，提高发动机1000的工作效率；
46.(3)如果发动机1000发生爆震，弹性件1400可吸收部分冲击，在一定程度上减少对气缸体1100的冲击；
47.(4)弹性件1400的数量和位置可根据发动机1000的具体情况进行设计；
48.(5)发动机1000的压缩比增大，有利于稀薄燃烧，提高发动机1000的燃油效率。
49.本公开还提出了一种车辆，包括前述的发动机1000，由此，具有前述的发动机1000所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，至少具有发动机1000效率高、燃油消耗率高、发动机1000爆震现象少的优点。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.尽管已经示出和描述了本公开的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本公开的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本公开的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种发动机，其特征在于，包括：气缸体，所述气缸体内设置有燃烧室；气缸盖，所述气缸盖与所述气缸体连接且封闭所述燃烧室，所述气缸盖设置有朝向所述燃烧室的第一表面；活塞，所述活塞可移动地设置于所述气缸体内，所述活塞的端部设置有朝向所述燃烧室的第二表面；弹性件，所述弹性件设置于所述第一表面与所述第二表面中的至少一个，所述弹性件适于在所述燃烧室内的压力变化时调整所述燃烧室的容积。2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述弹性件设置于所述第二表面，所述发动机还包括：活塞盖，所述活塞盖与所述弹性件连接且可移动地设置于所述燃烧室内以在所述弹性件的驱动下调整所述燃烧室的容积。3.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述活塞盖设置于所述气缸体的气缸内，所述活塞在移动至上止点时，所述活塞盖朝向所述气缸盖的所述第一表面的一侧与所述气缸的内周壁和所述第一表面限定出所述燃烧室。4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述弹性件构造为弹簧，所述弹簧在所述活塞的移动方向可形变。5.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述弹簧构造为多个且间隔设置于所述第二表面与所述活塞盖之间。6.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述弹性件设置于所述第一表面，所述发动机还包括：燃烧室上盖，所述燃烧室上盖与所述弹性件连接且可移动地设置于所述燃烧室内以在所述弹性件的驱动下调整所述燃烧室的容积。7.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述弹性件包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件连接于所述第一表面，所述第二弹性件连接于所述第二表面；所述发动机还包括：燃烧室上盖，所述燃烧室上盖与所述第一弹性件连接且可移动地设置于所述燃烧室内以在所述第一弹性件的驱动下调整所述燃烧室的容积；活塞盖，所述活塞盖与所述第二弹性件连接且可移动地设置于所述燃烧室内以在所述第二弹性件的驱动下调整所述燃烧室的容积。8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，当所述燃烧室内的压力达到预设压力a时，所述燃烧室上盖压缩第一弹性件，所述活塞盖压缩第二弹性件，以增大所述燃烧室的容积，所述预设压力a满足：10bar≤a≤18bar。9.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述第一表面上设置有用于限制所述燃烧室上盖移动的第一限位件；所述第二表面上设置有用于限制所述活塞盖移动的第二限位件。10.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述弹性件与所述第一表面和所述第二表面中的至少一个通过螺栓连接。11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1～10任一项所述的发动机。

技术总结

本公开公开了一种发动机以及具有其的车辆，所述发动机包括：气缸体，所述气缸体内设置有燃烧室；气缸盖，所述气缸盖与所述气缸体连接且封闭所述燃烧室，所述气缸盖设置有朝向所述燃烧室的第一表面；活塞，所述活塞可移动地设置于所述气缸体内，所述活塞的端部设置有朝向所述燃烧室的第二表面；弹性件，所述弹性件设置于所述第一表面与所述第二表面中的至少一个，所述弹性件适于在所述燃烧室内的压力变化时调整所述燃烧室的容积。本公开所涉及的发动机，燃烧室容积可调，可减少发动机工作过程中的爆震现象，提高发动机的效率，提升燃油消耗率。耗率。耗率。