專利名稱：設(shè)有隔熱套和密封裝置的汽缸及帶隔熱頂?shù)幕钊闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽缸，尤其是用于中冷、回?zé)崾絻?nèi)燃機(jī)中的設(shè)有隔熱套和密封裝置的汽缸。本發(fā)明還包括裝在該汽缸中的帶隔熱頂?shù)幕钊?br> 對(duì)內(nèi)燃機(jī)的汽缸通過設(shè)置由陶瓷材料和耐熱金屬構(gòu)成的隔熱套可直接減少汽缸的散熱損失，這一特點(diǎn)對(duì)中冷、回?zé)崾絻?nèi)燃機(jī)更有益處，因?yàn)樗鶞p少的汽缸散熱損失會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦叩呐艢鉁囟?，使回?zé)崞鲝呐艢庵兴厥盏臒崃扛?。但在采用現(xiàn)有的陶瓷材料及技術(shù)方案制成低散熱汽缸后，由于缸套表面的溫度已升到500℃左右，隨活塞到達(dá)缸套上部的潤(rùn)滑油便會(huì)發(fā)生結(jié)碳和蒸發(fā)現(xiàn)象，產(chǎn)生難以解決的高溫潤(rùn)滑問題。
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中難以解決的高溫潤(rùn)滑問題，提供一種設(shè)有隔熱套和密封裝置的汽缸及帶有隔熱頂?shù)幕钊?，該設(shè)有隔熱套和密封裝置的汽缸不僅充分利用了陶瓷材料的隔熱性能，而且使所設(shè)的密封裝置不會(huì)受到高溫燃?xì)獾挠绊?，同時(shí)還讓附著在密封環(huán)等部位的潤(rùn)滑油避開了汽缸的高溫工作表面。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的這種汽缸采用了以下結(jié)構(gòu)，該汽缸設(shè)在缸體中，汽缸的隔熱套包括陶瓷內(nèi)襯和外部的耐熱金屬套，所設(shè)的汽缸由隔熱套、密封裝置和導(dǎo)向套三部分構(gòu)成。隔熱套和密封裝置裝在缸體內(nèi)下側(cè)的導(dǎo)向套上面，由隔熱套的耐熱金屬套依次把密封裝置的支承環(huán)套、T型環(huán)套和L型環(huán)套壓在導(dǎo)向套頂部的肩臺(tái)上。T型環(huán)套和L型環(huán)套的截面形狀為倒放的T型及L型，各T型及L型環(huán)套上的臺(tái)階借助于上、下相鄰部件的端面使之構(gòu)成安裝密封環(huán)和刮油環(huán)的溝槽。在設(shè)有刮油環(huán)的T型或L型環(huán)套上、或者在其底面設(shè)有若干均勻排列的使裝有刮油環(huán)的溝槽與外側(cè)相通的通油孔或通油槽，在與通油槽(或通油孔)位置相對(duì)應(yīng)的缸體內(nèi)壁面上設(shè)有與回油管相通的回油環(huán)槽。缸蓋的底面與第一密封環(huán)之間的尺寸略大于活塞的行程距離。為在導(dǎo)向套上形成潤(rùn)滑油層，在導(dǎo)向套上側(cè)的內(nèi)壁面上設(shè)有與供油管相通的供油環(huán)槽。在供油環(huán)槽以下部位設(shè)有若干適當(dāng)寬度并均勻排列的存油環(huán)槽。
裝在上述汽缸中的帶有隔熱頂?shù)幕钊捎昧私M合式結(jié)構(gòu)，活塞的套筒具有光滑完整的外表面，套筒的長(zhǎng)度略大于缸蓋底面與刮油環(huán)之間的距離。
在動(dòng)力活塞被制成雙作用的中冷、回?zé)崾絻?nèi)燃機(jī)中，所設(shè)的汽缸由隔熱套、密封裝置和壓氣汽缸三部分構(gòu)成，在壓氣汽缸的底面設(shè)有帶進(jìn)氣門和出氣閥的缸蓋。隔熱套和密封裝置裝在缸體內(nèi)下側(cè)的壓氣汽缸上面，由隔熱套的耐熱金屬套把密封裝置的T型環(huán)套和L型環(huán)套壓在壓氣汽缸的頂部肩臺(tái)上。此汽缸中的T型環(huán)套、L型環(huán)套和回?zé)岘h(huán)槽等與上面所述的汽缸相同。在壓氣汽缸上側(cè)靠近肩臺(tái)的位置處，設(shè)有與供油管相通的供油環(huán)槽。上部缸蓋的底面與第一密封環(huán)之間的尺寸略大于活塞的行程距離。
在這種具有雙作用功能的汽缸中，壓氣汽缸即可采用與隔熱套和密封裝置相同的內(nèi)徑，也可讓壓氣汽缸的內(nèi)徑大于隔熱套、密封裝置和供油肩臺(tái)的內(nèi)徑。加大壓氣汽缸的內(nèi)徑后，在與壓氣汽缸相鄰的供油肩臺(tái)上設(shè)有若干指向壓氣汽缸內(nèi)壁的出油口，在壓氣汽缸內(nèi)壁的上側(cè)還設(shè)有與曲軸箱連通的通氣口。
設(shè)在雙作用汽缸中的活塞采用的也是組合結(jié)構(gòu)，它包括活塞座、套筒和具有陶瓷耐熱層的活塞頂，套筒通過活塞座上的臺(tái)階安裝在活塞座上，所設(shè)的套筒具有光滑完整的外表面，它的長(zhǎng)度略大于上部缸蓋的底面與刮油環(huán)之間的距離。在活塞座上通過所設(shè)的回油環(huán)槽和密封環(huán)槽分別裝有刮油環(huán)和密封環(huán)，回油環(huán)槽與活塞座內(nèi)的回油腔連通，回油腔又經(jīng)活塞桿頭部的通油孔與活塞桿內(nèi)的回油路連通。根據(jù)壓氣汽缸的內(nèi)徑等于或大于隔熱套和密封裝置的不同，活塞座的外徑也與所在壓氣汽缸的內(nèi)徑相適應(yīng)。
為阻止高溫高壓燃?xì)庀蚧钊c陶瓷內(nèi)襯的間隙中進(jìn)入，在缸體內(nèi)所設(shè)的耐熱金屬套的底端面上、或者在與之相接觸的支承環(huán)套的上端面上設(shè)有若干均勻排列、通向外側(cè)的通氣溝槽，在與通氣溝槽位置相對(duì)應(yīng)的缸體內(nèi)壁上設(shè)有供氣環(huán)槽，該供氣環(huán)槽經(jīng)通氣道和控制閥與通向中間冷卻器的壓力管道連通?？刂崎y被設(shè)計(jì)成在活塞離開下止點(diǎn)，其套筒遮擋住通氣溝槽并上行一定的距離后開啟，在活塞行到上止點(diǎn)附近關(guān)閉。
采用上述設(shè)有隔熱套和密封裝置的汽缸結(jié)構(gòu)后，因密封裝置的密封環(huán)等部件設(shè)在了陶瓷內(nèi)襯以下的位置，使密封環(huán)等遠(yuǎn)離了汽缸的高溫工作表面，另外，在活塞上行時(shí)，由于已通過控制閥等向活塞與陶瓷內(nèi)襯的間隙中充入了低溫壓縮空氣，作功時(shí)只有一小部分高溫高壓燃?xì)獬溥M(jìn)活塞上側(cè)的間隙內(nèi)，讓下側(cè)的密封環(huán)等根本不會(huì)受高溫燃?xì)獾淖饔门c影響。同時(shí)，因活塞套筒的大部分表面也未受高溫燃?xì)獾募訜嶙饔?，從而使附著在密封環(huán)和活塞套筒上的潤(rùn)滑油也不會(huì)有過高的工作溫度。這樣，便從根本上解決了采用陶瓷內(nèi)襯后所遇到的高溫潤(rùn)滑問題。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是本發(fā)明第二實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖3是本發(fā)明第二實(shí)施方案的另一種結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖4是裝有三個(gè)密封環(huán)和一個(gè)刮油環(huán)的T型環(huán)套與L型環(huán)套的結(jié)構(gòu)組合圖。
圖5是裝有三個(gè)密封環(huán)和一個(gè)刮油環(huán)的T型環(huán)套結(jié)構(gòu)組合圖。
圖6是裝有四個(gè)密封環(huán)和一個(gè)刮油環(huán)的T型環(huán)套與L型環(huán)套的結(jié)構(gòu)組合圖。
在圖1所給出的本發(fā)明第一實(shí)施方案中，帶有隔熱套和密封裝置的汽缸20處于缸體8中，為最大限度的減少汽缸內(nèi)作功燃?xì)獾纳釗p失，汽缸的隔熱套21包括陶瓷內(nèi)襯22和外部的耐熱金屬套23，并且在陶瓷內(nèi)襯、耐熱金屬套和缸體三者之間都設(shè)有可減少傳熱損失的氣隙26。根據(jù)汽缸20所具有的不同功能及區(qū)域劃分，汽缸是由隔熱套21、密封裝置28和導(dǎo)向套46三部分構(gòu)成。隔熱套21和密封裝置28裝在缸體8內(nèi)的下側(cè)導(dǎo)向套46上面，由隔熱套21的耐熱金屬套23依次把密封裝置的支承環(huán)套29、T型環(huán)套31和L型環(huán)套38壓在導(dǎo)向套46頂部的肩臺(tái)48上。在這里，支承環(huán)套29的主要作用是用來承受汽缸內(nèi)活塞的側(cè)向作用力。支承環(huán)套、T型環(huán)套和L型環(huán)套之間通過外側(cè)的密封圈27保持密封。所設(shè)的T型環(huán)套31和L型環(huán)套38的截面形狀為倒放的T型及L型，兩個(gè)T型和L型環(huán)套上的所設(shè)臺(tái)階借助于上、下相鄰部件的端面使之構(gòu)成了安裝密封環(huán)36和刮油環(huán)43的溝槽。在圖1中，在T型環(huán)套31的兩側(cè)臺(tái)階上安裝了兩個(gè)密封環(huán)36，在L型環(huán)套38上安裝了刮油環(huán)43。在設(shè)有刮油環(huán)的T型或L型環(huán)套上、或者在其底面設(shè)有若干均勻排列的使裝有刮油環(huán)43的溝槽42與外側(cè)相通的通油槽或通油孔，圖1中采用了在L型環(huán)套38的底面設(shè)有通油槽44的結(jié)構(gòu)。在與通油槽44(或通油孔)位置相對(duì)應(yīng)的缸體內(nèi)壁面9上設(shè)有與回油管11相通的回油環(huán)槽10。實(shí)際中，當(dāng)在汽缸的內(nèi)壁上加工出用來裝密封環(huán)和刮油環(huán)的溝槽后，如能在窄小的汽缸空間內(nèi)方便的安裝好所設(shè)的密封環(huán)及刮油環(huán)，也可不采用圖1中的這種較復(fù)雜的T型和L型環(huán)套的結(jié)構(gòu)方式。
由于用來密封活塞的密封環(huán)設(shè)在了汽缸上，裝在汽缸20內(nèi)的活塞63與普通的活塞是有較大區(qū)別的，如圖1所示，這種活塞采用了組合的結(jié)構(gòu)方式，它包括活塞座69、套筒66和具有陶瓷耐熱層65的活塞頂64。活塞座69裝在套筒66中，并通過其支承面70頂在套筒內(nèi)壁上的凸肩67上，以能承受從活塞頂64經(jīng)套筒66傳遞來的作功壓力。在活塞座69裝上連桿87后，用螺栓72把活塞座69與套筒66連接在一起，使兩者構(gòu)成了一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，活塞銷95則被套筒66套在其中。因不在活塞63上安裝密封環(huán)等，活塞的套筒66具有光滑完整的外表面48，同時(shí)，套筒的長(zhǎng)度要略大于缸蓋底面2與刮油環(huán)43之間的距離，以使活塞行到上止點(diǎn)時(shí)，活塞的套筒下側(cè)仍能與刮油環(huán)相互接觸。在活塞行到下止點(diǎn)時(shí)，為讓活塞的套筒上側(cè)不脫離第一密封環(huán)36，缸蓋1的底面2與第一密封環(huán)36之間的尺寸也要略大于活塞63的行程距離。
在活塞63與汽缸20的各部分配合接觸中，活塞的套筒66與陶瓷內(nèi)襯22是離開一定間隙互不接觸的。由汽缸20下側(cè)的密封裝置28(包括支承環(huán)套、T型及L型環(huán)套)和導(dǎo)向套46所提供的滑動(dòng)工作面讓其內(nèi)的活塞能順利的上下運(yùn)行。
當(dāng)活塞63在汽缸20內(nèi)高速運(yùn)行時(shí)，如不采用飛濺方式向汽缸的導(dǎo)向套46表面提供潤(rùn)滑油，可在導(dǎo)向套的上側(cè)內(nèi)壁面47上設(shè)有與供油管50相通的供油環(huán)槽49，由油泵提供的潤(rùn)滑油經(jīng)供油管50和供油環(huán)槽49送往導(dǎo)向套的內(nèi)壁面。在本發(fā)明的這種技術(shù)方案中，因活塞63的套筒66尺寸較長(zhǎng)，為減少套筒與導(dǎo)向套46的接觸面積，進(jìn)一步減小兩者之間的摩擦力，在導(dǎo)向套的油環(huán)槽49以下部位還設(shè)有若干適當(dāng)寬度并均勻排列的存油環(huán)槽51。
在圖1的實(shí)施例中，汽缸20內(nèi)正在進(jìn)行燃燒作功過程，副缸5中的配氣活塞6上行把副缸內(nèi)的壓縮空氣壓進(jìn)通道式燃燒室3內(nèi)，與噴入燃燒室內(nèi)的燃油混合燃燒，所形成的作功燃?xì)馔苿?dòng)活塞63下行作功。在作功過程中，為防止高溫燃?xì)膺^多地進(jìn)入活塞63與陶瓷內(nèi)襯22的間隙內(nèi)，在缸體8上設(shè)有能向間隙內(nèi)充氣的控制機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)如圖1中所示，在缸體8內(nèi)所設(shè)的耐熱金屬套23的底端面24上，設(shè)有若干均勻排列、通向外側(cè)的通氣溝槽25(也可以把通氣溝槽25設(shè)在支承環(huán)套29的上端面上)，在與通氣溝槽25位置相對(duì)應(yīng)的缸體內(nèi)壁9上設(shè)有供氣環(huán)槽12，該供氣環(huán)槽經(jīng)通氣道13和控制閥14與通向中間冷卻器的壓力管道18連通。在缸體上設(shè)有充氣控制機(jī)構(gòu)后，當(dāng)汽缸20內(nèi)的活塞63離開下止點(diǎn)，讓其套筒66遮擋住通氣溝槽25并上行一定的距離后，控制閥14經(jīng)搖臂16被凸輪17控制開啟(參看圖2)，從中間冷卻器來的壓縮空氣便經(jīng)控制閥14和通氣溝槽25在活塞63上行時(shí)充入活塞與陶瓷內(nèi)襯22的間隙中。控制閥的開啟時(shí)刻應(yīng)調(diào)整在當(dāng)活塞行到上止點(diǎn)后，間隙內(nèi)也被壓縮空氣基本充滿，然后控制閥關(guān)閉。在活塞63被高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)下行作功時(shí)，因活塞與陶瓷內(nèi)襯的間隙內(nèi)已充入了低溫壓縮空氣，進(jìn)入間隙中的高溫燃?xì)獗悴粫?huì)很多，使活塞套筒66的下側(cè)大部分表面不會(huì)受高溫燃?xì)獾募訜嶙饔?，更加熱不到下部的密封環(huán)36等部件。隨著活塞繼續(xù)下行作功，汽缸內(nèi)高溫燃?xì)獾膲毫σ蚕鄳?yīng)降低，而充入活塞與陶瓷內(nèi)襯間隙中的壓縮空氣在吸收了陶瓷內(nèi)襯上的一定熱量后，也在活塞下行過程中進(jìn)入汽缸，以作功方式參與對(duì)活塞的下行推動(dòng)。當(dāng)然，由于充入間隙內(nèi)的壓縮空氣總量較少，對(duì)活塞的下行推動(dòng)力也是較小的。
圖2給出的是本發(fā)明第二實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)剖視圖。在這一方案中，在汽缸20的下側(cè)增設(shè)了帶進(jìn)氣門和出氣閥的缸蓋60，以構(gòu)成具有雙作用功能的汽缸。由圖2可見，設(shè)在缸體8中的汽缸20由隔熱套21、密封裝置28和壓氣汽缸52三部分構(gòu)成，活塞73經(jīng)穿過下部缸蓋60的活塞桿88與曲軸箱中的曲柄環(huán)相連。汽缸20的隔熱套21包括陶瓷內(nèi)襯22和外部的耐熱金屬套23。隔熱套21和密封裝置28裝在缸體8內(nèi)的下側(cè)壓氣汽缸52上面，由隔熱套21的耐熱金屬套23把密封裝置28的T型環(huán)套31和L型環(huán)套38壓在壓氣汽缸52頂部的肩臺(tái)54上。第二實(shí)施例汽缸內(nèi)的T型環(huán)套31、L型環(huán)套38及缸體內(nèi)壁面9上的回油環(huán)槽10等結(jié)構(gòu)與圖1中的實(shí)施例相同。在壓氣汽缸52的上側(cè)靠近肩臺(tái)54的位置處設(shè)有與供油管50相通的供油環(huán)槽49，以便能向活塞73和壓氣汽缸52提供潤(rùn)滑油。
在圖2所示出的汽缸結(jié)構(gòu)中，由于汽缸20的下側(cè)是壓氣汽缸52，裝在汽缸中的活塞73也是由上部的套筒77和下部的活塞座79兩部分所構(gòu)成?；钊?3采用的也是組合結(jié)構(gòu)，包括活塞座79、套筒77和具有陶瓷耐熱層76的活塞頂74。套筒77通過活塞座79上的臺(tái)階安裝在活塞座上，并由螺栓81把活塞座79與套筒77上部的從活塞頂74伸下來的支管75連接在一起，使活塞頂、套筒和活塞座構(gòu)成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。套筒77具有光滑完整的外表面78，其長(zhǎng)度略大于上部缸蓋1的底面2與刮油環(huán)43之間的距離。同樣，缸蓋的底面2與第一密封環(huán)36之間的尺寸也略大于活塞73的行程距離，以使活塞73在行到上、下止點(diǎn)的位置時(shí)，讓活塞的套筒77始終不會(huì)脫離密封環(huán)36和刮油環(huán)43。由于汽缸20上的密封環(huán)36只是與活塞的套筒77配合密封，在活塞座79上通過所設(shè)的回油槽和密封環(huán)槽還分別裝有刮油環(huán)84和密封環(huán)86，以使活塞座實(shí)現(xiàn)與壓氣汽缸52的配合密封。為使刮油環(huán)84所集到的潤(rùn)滑油具有返回的通道，活塞座79上的回油槽82與其內(nèi)的回油腔83連通，回油腔又經(jīng)活塞桿88頭部的通油孔90與活塞桿內(nèi)的回油路91連通。
在圖2的汽缸中，壓氣汽缸52采用了與隔熱套21和密封裝置28相同的內(nèi)徑。由于活塞73的活塞桿88占據(jù)了一小部分壓氣汽缸的容積，這使壓氣汽缸的進(jìn)氣容積相對(duì)小于汽缸上部的作功容積。實(shí)際中，可通過渦輪增壓或機(jī)械增壓的方式增加壓氣汽缸的充氣量，并以此方式實(shí)現(xiàn)更有利的兩級(jí)壓縮、兩級(jí)冷卻的進(jìn)氣壓縮過程。當(dāng)不對(duì)壓氣汽缸增壓時(shí)，也可采用圖3所示的實(shí)施方案，讓壓氣汽缸的內(nèi)徑適當(dāng)大于隔熱套21、密封裝置28和供油肩臺(tái)55的內(nèi)徑，以補(bǔ)償活塞桿88所占據(jù)的進(jìn)氣容積。采用較大直徑的壓氣汽缸后，在與壓氣汽缸相鄰的供油肩臺(tái)55上設(shè)有若干指向壓氣汽缸內(nèi)壁53的出油孔57。在壓氣汽缸內(nèi)壁的上側(cè)，設(shè)有與曲軸箱連通的通氣口58。在圖2和圖3所示的實(shí)施列中，為汽缸20所設(shè)置的由控制閥14、搖臂16和凸輪18等構(gòu)成的充氣控制機(jī)構(gòu)與圖1中的實(shí)施例相同。
由于圖2和圖3中汽缸20下側(cè)的壓氣汽缸52采用了不同的內(nèi)徑，各汽缸內(nèi)活塞73下側(cè)的活塞座79外徑也是與所在壓氣汽缸的內(nèi)徑相適應(yīng)的。圖2中因壓氣汽缸52的內(nèi)徑與隔熱套21和密封裝置28的內(nèi)徑相同，活塞73的活塞座79外徑也等于上部套筒77的外徑。圖3中的壓氣汽缸52的內(nèi)徑被相應(yīng)加大后，活塞73的活塞座79外徑也相應(yīng)大于上部套筒77的外徑。
圖1、圖2和圖3中的汽缸因缸徑較小，在T型的密封環(huán)套上只設(shè)了2條密封環(huán)36。當(dāng)需要增大汽缸直徑，同時(shí)也相應(yīng)增加密封環(huán)的數(shù)量時(shí)，可采用圖4、圖5和圖6中所給出的T型和L型環(huán)套的不同組合方式。圖4中的組合方式采用了一個(gè)T型環(huán)套31和兩個(gè)L型環(huán)套38，能安裝3條密封環(huán)36和1條刮油環(huán)43。圖5中的組合方式采用了兩個(gè)T型環(huán)套31，在兩T型環(huán)套之間設(shè)了一個(gè)隔離環(huán)套37，以使上下側(cè)T型環(huán)套相鄰端面上的臺(tái)階能形成安裝密封環(huán)36的溝槽。圖6中的組合方式有一個(gè)L型環(huán)套38和兩個(gè)T型環(huán)套31，在兩T型環(huán)套之間也設(shè)有隔離環(huán)套37，圖6中的這種組合方式可安裝4條密封環(huán)36和1條刮油環(huán)43。
在圖1、圖2和圖3所給出的各不同實(shí)施方案中，雖然各汽缸的具體結(jié)構(gòu)有所不同，但在汽缸的上部都設(shè)置了耐高溫的陶瓷內(nèi)襯。由于采用了在陶瓷內(nèi)襯以下的位置設(shè)置密封環(huán)件的結(jié)構(gòu)方式，讓所設(shè)的密封環(huán)件遠(yuǎn)離了汽缸上部的高溫工作區(qū)域。同時(shí)，由于又采用了充氣控制機(jī)構(gòu)向活塞與陶瓷內(nèi)襯的間隙中充入低溫壓縮空氣，進(jìn)入間隙內(nèi)的高溫燃?xì)庖蚕鄬?duì)很少，使活塞下側(cè)的大部分表面不會(huì)受燃?xì)獾母邷丶訜?，也讓附著在密封環(huán)和活塞等工作面上的潤(rùn)滑油保持著較低的工作溫度，從而使密封環(huán)等能在良好的潤(rùn)滑條件下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
當(dāng)活塞在汽缸內(nèi)高速移動(dòng)時(shí)，由于活塞與陶瓷內(nèi)襯是隔開一定間隙互不接觸的，這樣便可相對(duì)降低陶瓷內(nèi)襯的加工精度，也使陶瓷內(nèi)襯不會(huì)受到直接的機(jī)械作用力，有利于提高陶瓷內(nèi)襯的工作可靠性。
中冷、回?zé)崾絻?nèi)燃機(jī)采用帶陶瓷隔熱層的汽缸后，因取消了汽缸的冷卻水套等，有利于進(jìn)一步減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，因只需用散熱器散發(fā)掉活塞在壓縮排出過程中的壓縮熱，使散熱器的散熱量相應(yīng)減少。而從汽缸排出的高溫氣體因其熱量已被回?zé)崞鞔蟛糠质栈?，出回?zé)崞骱蟮呐艢鉁囟纫泊蟠蠼档?，這些因素使發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，所產(chǎn)生的廢熱大幅度減少，燃油的燃燒熱量大都被轉(zhuǎn)化為功率向外輸出。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)有隔熱套和密封裝置的汽缸，該氣缸處于缸體(8)中，汽缸的隔熱套(21)包括陶瓷內(nèi)襯(22)和外部的耐熱金屬套(23)，其特征是所述的汽缸由隔熱套(21)、密封裝置(28)和導(dǎo)向套(46)三部分構(gòu)成，隔熱套和密封裝置裝在缸體(8)內(nèi)下側(cè)的導(dǎo)向套(46)上面，由隔熱套(21)的耐熱金屬套(23)依次把密封裝置的支承環(huán)套(29)、T型環(huán)套(31)及L型環(huán)套(38)壓在導(dǎo)向套(46)頂部的肩臺(tái)(48)上；T型環(huán)套(31)和L型環(huán)套(38)的截面形狀為倒放的T型及L型，各T型及L型環(huán)套上的臺(tái)階借助于上、下相鄰部件的端面使之構(gòu)成安裝密封環(huán)(36)和刮油環(huán)(43)的溝槽，在設(shè)有刮油環(huán)的T型或L型環(huán)套上，或者在其底面設(shè)有若干均勻排列、使裝有刮油環(huán)(43)的溝槽(22)與外側(cè)相通的通油孔或通油槽(44)，在與通油槽(44)(或通油孔)位置相對(duì)應(yīng)的缸體內(nèi)壁面(9)上設(shè)有與回油管(11)相通的回油環(huán)槽(10)；缸蓋(1)的底面與第一密封環(huán)(36)之間的尺寸略大于活塞(63)的行程距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽缸，其特征是在導(dǎo)向套(46)上側(cè)的內(nèi)壁面上設(shè)有與供油管(50)相通的供油環(huán)槽(49)，在供油環(huán)槽以下部位設(shè)有若干適當(dāng)寬度并均勻排列的存油環(huán)槽(51)。
3.用于權(quán)利要求1或2的汽缸中帶有隔熱頂?shù)幕钊?，它采用組合結(jié)構(gòu)，包括活塞座(69)、套筒(66)和具有陶瓷耐熱層(65)的活塞頂(64)，活塞座(69)裝在套筒(66)內(nèi)，通過其支承面(70)頂在套筒(66)內(nèi)壁的凸肩(67)上，其特征是套筒(66)具有光滑完整的外表面(68)，套筒的長(zhǎng)度略大于缸蓋(1)底面與刮油環(huán)(43)之間的距離。
4.一種設(shè)有隔熱套和密封裝置的汽缸，該汽缸處于缸體(8)中，汽缸的隔熱套(21)包括陶瓷內(nèi)襯(22)和外部的耐熱金屬套(23)，其特征是所述的汽缸由汽缸套(21)、密封裝置(28)和壓氣汽缸(52)三部分構(gòu)成，在壓氣汽缸(52)的底面設(shè)有帶進(jìn)氣門和出氣閥的缸蓋(60)；隔熱套(21)和密封裝(28)裝在缸體(8)內(nèi)下側(cè)的壓氣汽缸(52)上面，由隔熱套(21)的耐熱金屬套(23)把密封裝置的T型環(huán)套(31)和L型環(huán)套(38)壓在壓氣汽缸(52)的頂部肩臺(tái)(54)上；T型環(huán)套(31)和L型環(huán)套(38)的截面形狀為倒放的T型及L型，各T型及L型環(huán)套上的臺(tái)階借助于上、下相鄰部件的端面使之構(gòu)成安裝密封環(huán)(36)和刮油環(huán)(43)的溝槽；在設(shè)有刮油環(huán)的T型或L型環(huán)套上、或者在其底面設(shè)有若干均勻排列的使裝有刮油環(huán)(43)的溝槽通向外側(cè)的通油孔或通油槽(44)，在與通油槽(或通油孔)的位置相對(duì)應(yīng)的缸體內(nèi)壁面(9)上設(shè)有與回油管(11)相通的回油環(huán)槽(10)；在壓氣汽缸(52)上側(cè)靠近肩臺(tái)(54)的位置處，設(shè)有與供油管(50)相通的供油環(huán)槽(56)；缸蓋(1)的底面與第一密封環(huán)(36)之間的尺寸略大于活塞(73)的行程距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽缸，其特征是壓氣汽缸(52)采用與隔熱套(21)和密封裝置(28)相同的內(nèi)徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽缸，其特征是壓氣汽缸(52)的內(nèi)徑大于隔熱套(21)、密封裝置(28)和供油肩臺(tái)(55)的內(nèi)徑，在與壓氣汽缸相鄰的供油肩臺(tái)(55)上設(shè)有若干指向壓氣汽缸內(nèi)壁(53)的出油口(57)，在壓氣汽缸內(nèi)壁的上側(cè)設(shè)有與曲軸箱連通的通氣口(58)。
7.用于權(quán)利要5或6的汽缸中帶有隔熱頂?shù)幕钊?，它采用組合結(jié)構(gòu)，包括活塞座(79)、套筒(77)和具有陶瓷耐熱層(76)的活塞頂(74)，套筒(77)通過活塞座(79)上的臺(tái)階安裝在活塞座上，其特征是套筒(77)具有光滑完整的外表面(78)，套筒的長(zhǎng)度略大于缸蓋(1)的底面與刮油環(huán)(43)之間的距離；在活塞座(79)上通過所設(shè)的回油環(huán)槽和密封環(huán)槽分別裝有刮油環(huán)(84)和密封環(huán)(86)，回油環(huán)槽(82)與活塞座(79)內(nèi)的回油腔(83)連通，回油腔又經(jīng)活塞桿(88)頭部的通油孔(90)與活塞桿內(nèi)的回油路(91)連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的活塞，其特征是活塞的活塞座(79)外徑與所在的壓氣汽缸(52)的內(nèi)徑相適應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的汽缸，其特征是在缸體(8)內(nèi)所設(shè)的耐熱金屬套(23)的底端面(24)上、或者在與之相接觸的支承環(huán)套(29)的上端面上設(shè)有若干均勻排列、通向外側(cè)的通氣溝槽(25)，在與通氣溝槽位置相對(duì)應(yīng)的缸體內(nèi)壁(9)上設(shè)有供氣環(huán)槽(12)，該供氣環(huán)槽經(jīng)通氣道(13)和控制閥(14)與通向中間冷卻器的壓力管道(18)連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽缸，其特征是控制閥(14)在活塞離開下止點(diǎn)、其套筒遮擋住通氣溝槽(25)并上行一定的距離后開啟，在活塞行到上止點(diǎn)附近關(guān)閉。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種設(shè)有隔熱套和密封裝置的汽缸及帶隔熱頂?shù)幕钊Ｋ龅钠子筛魺崽?1、密封裝置28和導(dǎo)向套46或壓氣汽缸52構(gòu)成。汽缸內(nèi)相應(yīng)的活塞具有一個(gè)外表面光滑完整的套筒。因密封裝置設(shè)在了隔熱套的以下部位，使密封環(huán)等遠(yuǎn)離了汽缸的高溫工作區(qū)域，同時(shí)，因采用充氣控制機(jī)構(gòu)向活塞與陶瓷內(nèi)襯的間隙內(nèi)充入壓縮空氣，也阻止了作功燃?xì)庀蜷g隙內(nèi)的進(jìn)入，讓附著在密封環(huán)等部位的潤(rùn)滑油能在正常的溫度下工作。
文檔編號(hào)F02F1/00GK1460788SQ0314843
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2003年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月1日
發(fā)明者韓培洲 申請(qǐng)人:韓培洲