可变压缩比技术的分析与研究【字数：15841】
摘 要由于需要兼顾汽油机高速大负荷状态下爆燃倾向和低速动力性以及经济性，可变压缩比(VCR)技术随之诞生。本文从压缩比的定义作为切入点，通过分析从运动和静止两个方面来实现可变机构的发动机压缩比的可变。首先，运动部分对压缩比调节是通过改变连杆的长度实现的，其主要有调节活塞顶面与活塞销之间的距离、改变活塞销偏心衬套方式、调整曲柄销偏心衬套方式等方法，并且分析和论述了典型结构。其次，静止部分的可变采用了三种方式，包括了多连杆方式、气缸盖活动方式和燃烧室容积可变方式，气缸盖旋转方式是静止部分的典型结构，并且阐述了可变压缩比结构和它的工作原理，通过一系列详细的分析发现了不同典型结构的优缺点，最后制定了各项改善的举措和观点等。
目 录
1. 前言 4
1.1课题来源 4
1.2可变压缩比技术的目的与意义 4
1.3可变压缩比技术在国内外的现状 5
2. 可变压缩比技术概述 6
2.1 压缩比的概念 6
2.2可变压缩比技术的概念 6
2.3压缩比对混合气燃烧的影响 7
3. 可变压缩比发动机的原理及优缺点 7
3.1 可变压缩比发动机的原理 7
3.2 如何实现可变压缩比技术 9
3.3 可变压缩比的优点与缺点 9
4. 常见的可变压缩比发动机结构分析 11
4.1 可变活塞方式 11
4.2 改变连杆长度的方式 15
4.3 采用多连杆方式 18
4.4 改变气缸盖活动方式 20
4.5 改变偏心移位方式 22
4.6 采用可变气缸盖形状的方式 24
5. 改进措施与建议 25
5.1 存在的问题 25
5.2 改进措施与建议 26
6.结束语 27
参考文献 28
致 谢 29 前言
回顾近几十年，随着对各种不同能源的消耗，各个国家相继出现了严峻的能源形势和日益严格的排放法规，这使传统发动机面临着非常严峻的生存挑战，与此同时世界成品油的价格也随着这一情况的加剧一直处于上涨状态中。在这危机下，人们提高了汽 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
车的燃油经济方面的重视程度。面临着这状况，人们开发研究了大量的改善汽车燃油经济性的相关技术，并且相当一部分已经被应用在实际当中。
其次，尾气不仅会直接危害人体健康，并且还会对地球的环境造成深远影响。二氧化硫容易造成“酸雨”，导致土壤和水源酸化，进而影响农作物和动物等其他生物，臭氧空洞和全球变暖也由此产生。由此，人们开始关注汽车的排放性，严格制定了各项排放法规。
自能源危机以来，汽车同时拥有良好的动力性能与良好的燃油经济性和排放性能是一直追求的理想状态，但是一般无法同时达到这些要求。因此，可变压缩比技术随之诞生，并且越发受到人们的关注。可变压缩比技术能够优化燃油经济性和排放性，并可以保证发动机的动力，根据汽车的负荷来不断调节压缩比，使整个工况的热效率都有所提高。
1.1 课题来源
如今，汽车产业俨然已是国民经济的支柱之一，其推动了其他各个行业的发展和兴起，占据着举足轻重的地位。近几十年，我国汽车产业飞速发展，甚至呈井喷式发展，现在我国一跃成为了世界第一大汽车生产国。步入21世纪，汽车新技术迅猛发展，电子控制技术尤为突出，各种各样的新技术如同春芽一般冒出。汽油机直喷技术、燃料燃料、电动汽车、混合动力汽车、太阳能汽车、四轮驱动技术、自动变速器技术、新悬架技术、发动机液压悬置、双质量飞轮式扭振减震器等构成了当代汽车新技术。在诸多的技术当中可变压缩比技术尤为重要，对汽车各项性能都有很大的改善，故选择对可变压缩比技术进行研究，进行了详尽的整理与分析，总结与完善。
1.2可变压缩比技术的目的与意义
由于普通汽油机汽油的燃烧特性，汽油机的混合气压力不会很高。一旦气缸压力或温度超出临界值，发动机就易爆震，输出的动力会受到严重的影响。如果减小压缩比，当增压器还未完全地介入发动机时，燃烧效率会很差，其动力与普通自然吸气发动机相比要非常小，所以研发了可变压缩比技术来应对这个问题。可变压缩比技术可以提高热效率，减少排气污染，对汽车动力性、经济性和排放性可以良好地进行协调。使用可变压缩比技术的增压汽油机恰当地减小压缩比可以避免发动机大负荷状态时发生爆燃，同时使用了排气再循环系统。使用废气涡轮增压技术在发动机部分负荷时压缩比高一点能够有效提高燃油经济性和输出功率。大约7：1到20：1是可变压缩比技术的发动机的压缩比。本文的目的是了解可变压缩比技术的工作原理，并且分析可变压缩比技术存在的缺陷，找出完善可变压缩比发动机的措施，提高了理论知识基础，加强思考分析解决问题的能力，提升了实践操作能力，对汽车产业的未来发展有更深的认识等。
1.3 可变压缩比技术在国内外的现状
在国外，瑞典绅宝公司生产的配备高增压值的机械增压器的SVC发动机压缩比可以控制在8：1至14：1，排量达到1.598L，拥有168kW的最大功率。其有效降低了HC，CO的排放，减少了油耗，但缺点是质量过大，成本过高，所以无法做到量产。法国的MCE5发动机能够做无级变化，压缩比范围为7：1至20：1，比瑞典SVC发动机更大，并且精度高，噪声小机械损失也小，有效提高了发动机的热效率和燃油经济性。日本2005年生产的VCR发动机的压缩比可以实现连续的可变。
关于可变压缩比技术发动机，国外的起步比较早，已经设计出了多种方案，有的方案已经设计出了样机，更有进入应用研究阶段的。而相比于国内，更多的只是一些想法，有的比较有想法的设计师已经申请了专利，但是，真正做出产品的还没有，甚至实验室用的样机都没有见到相关报道[1]。
目前，可变压缩比发动机还在研发当中，远远没有达到量产的程度。可变压缩比发动机还有很多的问题没有解决，其结构复杂，加工难度较大，效果不是很理想，部件磨损增大，密封性要求高，润滑油易变质等。
2. 可变压缩比技术概述
2.1 发动机压缩比的概念
目 录
1. 前言 4
1.1课题来源 4
1.2可变压缩比技术的目的与意义 4
1.3可变压缩比技术在国内外的现状 5
2. 可变压缩比技术概述 6
2.1 压缩比的概念 6
2.2可变压缩比技术的概念 6
2.3压缩比对混合气燃烧的影响 7
3. 可变压缩比发动机的原理及优缺点 7
3.1 可变压缩比发动机的原理 7
3.2 如何实现可变压缩比技术 9
3.3 可变压缩比的优点与缺点 9
4. 常见的可变压缩比发动机结构分析 11
4.1 可变活塞方式 11
4.2 改变连杆长度的方式 15
4.3 采用多连杆方式 18
4.4 改变气缸盖活动方式 20
4.5 改变偏心移位方式 22
4.6 采用可变气缸盖形状的方式 24
5. 改进措施与建议 25
5.1 存在的问题 25
5.2 改进措施与建议 26
6.结束语 27
参考文献 28
致 谢 29 前言
回顾近几十年，随着对各种不同能源的消耗，各个国家相继出现了严峻的能源形势和日益严格的排放法规，这使传统发动机面临着非常严峻的生存挑战，与此同时世界成品油的价格也随着这一情况的加剧一直处于上涨状态中。在这危机下，人们提高了汽 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
车的燃油经济方面的重视程度。面临着这状况，人们开发研究了大量的改善汽车燃油经济性的相关技术，并且相当一部分已经被应用在实际当中。
其次，尾气不仅会直接危害人体健康，并且还会对地球的环境造成深远影响。二氧化硫容易造成“酸雨”，导致土壤和水源酸化，进而影响农作物和动物等其他生物，臭氧空洞和全球变暖也由此产生。由此，人们开始关注汽车的排放性，严格制定了各项排放法规。
自能源危机以来，汽车同时拥有良好的动力性能与良好的燃油经济性和排放性能是一直追求的理想状态，但是一般无法同时达到这些要求。因此，可变压缩比技术随之诞生，并且越发受到人们的关注。可变压缩比技术能够优化燃油经济性和排放性，并可以保证发动机的动力，根据汽车的负荷来不断调节压缩比，使整个工况的热效率都有所提高。
1.1 课题来源
如今，汽车产业俨然已是国民经济的支柱之一，其推动了其他各个行业的发展和兴起，占据着举足轻重的地位。近几十年，我国汽车产业飞速发展，甚至呈井喷式发展，现在我国一跃成为了世界第一大汽车生产国。步入21世纪，汽车新技术迅猛发展，电子控制技术尤为突出，各种各样的新技术如同春芽一般冒出。汽油机直喷技术、燃料燃料、电动汽车、混合动力汽车、太阳能汽车、四轮驱动技术、自动变速器技术、新悬架技术、发动机液压悬置、双质量飞轮式扭振减震器等构成了当代汽车新技术。在诸多的技术当中可变压缩比技术尤为重要，对汽车各项性能都有很大的改善，故选择对可变压缩比技术进行研究，进行了详尽的整理与分析，总结与完善。
1.2可变压缩比技术的目的与意义
由于普通汽油机汽油的燃烧特性，汽油机的混合气压力不会很高。一旦气缸压力或温度超出临界值，发动机就易爆震，输出的动力会受到严重的影响。如果减小压缩比，当增压器还未完全地介入发动机时，燃烧效率会很差，其动力与普通自然吸气发动机相比要非常小，所以研发了可变压缩比技术来应对这个问题。可变压缩比技术可以提高热效率，减少排气污染，对汽车动力性、经济性和排放性可以良好地进行协调。使用可变压缩比技术的增压汽油机恰当地减小压缩比可以避免发动机大负荷状态时发生爆燃，同时使用了排气再循环系统。使用废气涡轮增压技术在发动机部分负荷时压缩比高一点能够有效提高燃油经济性和输出功率。大约7：1到20：1是可变压缩比技术的发动机的压缩比。本文的目的是了解可变压缩比技术的工作原理，并且分析可变压缩比技术存在的缺陷，找出完善可变压缩比发动机的措施，提高了理论知识基础，加强思考分析解决问题的能力，提升了实践操作能力，对汽车产业的未来发展有更深的认识等。
1.3 可变压缩比技术在国内外的现状
在国外，瑞典绅宝公司生产的配备高增压值的机械增压器的SVC发动机压缩比可以控制在8：1至14：1，排量达到1.598L，拥有168kW的最大功率。其有效降低了HC，CO的排放，减少了油耗，但缺点是质量过大，成本过高，所以无法做到量产。法国的MCE5发动机能够做无级变化，压缩比范围为7：1至20：1，比瑞典SVC发动机更大，并且精度高，噪声小机械损失也小，有效提高了发动机的热效率和燃油经济性。日本2005年生产的VCR发动机的压缩比可以实现连续的可变。
关于可变压缩比技术发动机，国外的起步比较早，已经设计出了多种方案，有的方案已经设计出了样机，更有进入应用研究阶段的。而相比于国内，更多的只是一些想法，有的比较有想法的设计师已经申请了专利，但是，真正做出产品的还没有，甚至实验室用的样机都没有见到相关报道[1]。
目前，可变压缩比发动机还在研发当中，远远没有达到量产的程度。可变压缩比发动机还有很多的问题没有解决，其结构复杂，加工难度较大，效果不是很理想，部件磨损增大，密封性要求高，润滑油易变质等。
2. 可变压缩比技术概述
2.1 发动机压缩比的概念
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