随着汽车的销量日益增加,汽车产生的尾气对我们的环境影响越来越大。各个汽车生产厂家都急需找到一种能够有较好的动力性、经济性又能减少汽车尾气排放的新型内燃机。经过多年对发动机结构和控制的研究,各国研究者发现压缩比可变技术能够有效提升发动机的综合性能。发动机压缩比可变技术能够动态调节压缩比以使发动机能够在典型的工况下发动机压缩比最佳。本章参考某款菲亚特发动机的参数,完成了直列四缸VCR发动机曲轴连杆的结构设计,详细分析了该VCR发动机的结构组成和运动原理,并对重要结构的参数进行了分析和校核,对VCR发动机连杆进行了极限工况下强度的校核,结果显示该VCR发动机及其零部件满足强度要求。设计VCR发动机曲轴连杆的液压系统,分析液压系统的控制要求和特点,并对系统的伺服阀、液压泵、双向液压锁等元器件进行计算与选型。设计曲轴连杆液压系统的控制电路,主要包括:控制芯片,电源分配电路,输入信号调理电路以及模拟电压输出电路。基于AMESim软件平台,对液压系统的运动特性进行仿真,验证该液压系统在运行稳定性、伺服阀闭环控制、中位机能双向快速锁止等方面的可行性和有效性。运用均匀设计的试验方法,在GT-POWER软件中分析本文设计的VCR发动机在不同工况下的动力性、经济性及排放性,使用二次多项式逐步回归法得到VCR发动机在典型运行工况下的最优压缩比。运用BP神经网络算法建立液压油密度预测模型,实现对不同温度和压强下密度的精确预测。根据液压控制系统的要求,制定了液压系统工作流程,并通过Simulink搭建控制系统模型,仿真结果表明液压控制系统能够通过实时调整VCR发动机曲轴连杆的长度以达到不同工况下发动机压缩比最佳的目的。