專利名稱：懸浮活塞連桿系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有降低機(jī)械動(dòng)力裝置摩擦功損耗，提高能源利用效率的機(jī)械結(jié) 構(gòu)，尤其是涉及往復(fù)活塞式動(dòng)力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域的一種懸浮活塞連桿系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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目前，往復(fù)活塞式動(dòng)力機(jī)械的密封是由活塞及其上的活塞環(huán)組以其強(qiáng)大的彈性漲力 繃緊缸體來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在這種垂直于缸體的正壓力作用下，曲軸在帶動(dòng)活塞上、下往復(fù)運(yùn) 動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生巨大的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力，從而存在燃料消耗量大、污染物排放高、使用壽命短等缺 陷。據(jù)科學(xué)測(cè)定，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中活塞、活塞環(huán)與缸體的摩擦功損耗約占內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)總摩 擦功損耗的70%以上。
發(fā)電機(jī)輸出功率的大小與發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)切割磁力線所產(chǎn)生的磁阻力是成正比的，依 據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律——混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行，其內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的能量必然要克 服空氣阻力、輪胎與地面的滾動(dòng)阻力和發(fā)電機(jī)為蓄電池(載荷)充電時(shí)強(qiáng)大的磁阻力等， 換句話說(shuō)"混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車在轉(zhuǎn)換為蓄電池驅(qū)動(dòng)的行駛過(guò)程中，燃料能源己經(jīng)消耗在為 蓄電池補(bǔ)充電能的過(guò)程中"。為驅(qū)動(dòng)車輛行駛所配備的蓄電池自身重量也為機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行 增加了額外的負(fù)擔(dān)。燃煤取電是二次能源——電力能源的主要來(lái)源，煤炭與石油均為不 可再生的一次能源。從城市局部來(lái)看，純電動(dòng)車的運(yùn)行確是清潔排放。但為巨量電動(dòng)車 充電所需的電力能源將燃燒掉巨量的煤炭資源和排放到大氣環(huán)境的以百萬(wàn)噸計(jì)量的二氧 化碳、氮氧化物和硫化物等，有害物質(zhì)的排放已構(gòu)成嚴(yán)重的地球溫室效應(yīng)，威脅到地球 物種的生存。因此，靠推行電力行駛的機(jī)動(dòng)車來(lái)降低能耗和環(huán)保，其實(shí)并不劃算。對(duì)于 代用燃料而言，只能說(shuō)是更換了廉價(jià)的燃料而已，其動(dòng)力性能并不出色，它的燃料消耗 量、污染物排放量等指標(biāo)也未得到有效改善。因此，研究降低往復(fù)活塞式動(dòng)力機(jī)械的摩 擦功損耗才是節(jié)約能源、提高做功效率、改善生存環(huán)境的一條有效途徑和延長(zhǎng)使用壽命 的最主要手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種懸浮活塞連桿系統(tǒng)。其設(shè)計(jì) 思想是以去掉套在活塞上的活塞環(huán)組來(lái)實(shí)現(xiàn)活塞與汽缸體零摩擦功耗運(yùn)行?；钊馗左w 做上、下往復(fù)運(yùn)行是依靠曲軸上的偏心部件連桿軸頸帶動(dòng)連桿做半徑R=e (e-偏心距) 的圓周運(yùn)動(dòng)，連桿上部通過(guò)活塞銷孔與活塞連接，拖動(dòng)活塞沿缸體做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。連 桿以活塞銷孔為軸線以缸體軸線為對(duì)稱中心線，做上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)及偏心距e為半徑的 擺幅，連桿在達(dá)到最大擺幅角度a時(shí)，活塞在缸體的中部。在連桿的小端設(shè)置凸輪，以 連桿擺動(dòng)為基礎(chǔ)條件，推動(dòng)一種柱塞泵形成壓力油的密封狀態(tài)，活塞在壓力油的包裹作 用下懸浮于缸體運(yùn)行，工作運(yùn)行阻力極低，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
本發(fā)明可以通過(guò)采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，包括有汽缸 體(1)，其內(nèi)設(shè)有活塞(2)，活塞銷(3)與連桿(4)的小端相連接，連桿(4)的大端與曲柄 (5)固連，其特點(diǎn)在于在所述的活塞(2)的上內(nèi)表面設(shè)有連桿架(27)，連桿架(27) 上設(shè)有活塞銷孔(27-1)，活塞銷孔(27-1)位于活塞(2)的中部，從而使活塞受熱更 均勻，消除了熱應(yīng)力集中于傳統(tǒng)活塞銷孔處導(dǎo)致的熱膨脹變形不勻等弊端。連桿架(27) 上設(shè)有活塞主油腔(26)和活塞輔助油腔(24);在所述活塞(2)的上部沿徑向設(shè)有活 塞分油通道(9)，活塞分油通道(9)為1 6個(gè)，活塞(2)的外壁上設(shè)有出油口 (9-1)， 活塞分油通道(9)的入口通過(guò)活塞主油孔(12)與活塞主油腔(26)連通。所述的活塞 (2)上設(shè)有變徑柱塞卡簧(22 )，在所述的變徑柱塞(15)上設(shè)有變徑柱塞底蓋卡簧(21)。
在所述的活塞(2)的活塞主油腔(26)、活塞輔助油腔(24)內(nèi)設(shè)有變徑柱塞(15)， 在活塞主油腔(26)與變徑柱塞(15)之間設(shè)有主油腔彈簧(14);變徑柱塞(15)上設(shè) 有與活塞主油腔(26)下部的錐形面相配合的錐形面；在變徑柱塞(15)內(nèi)設(shè)有減壓閥 (17)，變徑柱塞(15)下部設(shè)有變徑柱塞底蓋(20)，減壓閥彈簧(18)設(shè)在減壓閥(17) 與變徑柱塞底蓋(20)之間。在所述的變徑柱塞(15)上端的表面沿軸向設(shè)有1 3個(gè)變 徑柱塞導(dǎo)油槽(15-1)，減壓閥(17)的閥芯表面設(shè)有1 3個(gè)減壓閥導(dǎo)油槽(17-1)，所 述的變徑柱塞(15)與減壓閥(17)為錐形配合密封。
在所述的連桿(4)的小端設(shè)有連桿凸輪(13)，連桿凸輪(13)上方的變徑柱塞底蓋 (20)上設(shè)有凸輪潤(rùn)滑油孔(19)。利用連桿的擺動(dòng)形成油腔開(kāi)關(guān)，使活塞上行時(shí)加壓布 油、下行時(shí)自動(dòng)回收缸壁過(guò)量潤(rùn)滑油起到杜絕潤(rùn)滑油進(jìn)入燃燒室，實(shí)現(xiàn)低能耗運(yùn)行，高 清潔排放。所述的變徑柱塞(15)內(nèi)設(shè)有減壓油腔(25)和凸輪潤(rùn)滑油腔(23)，減壓油 腔(25)與變徑柱塞(15)上的減壓孔(16)相連。所述的活塞(2)的外壁上設(shè)有活塞 環(huán)形密封油道(7)和連通活塞環(huán)形密封油道(7)的活塞軸向連通油道(8)，活塞環(huán)形密封油道(7)與活塞分油通道(9)的出油口 (9-1)相連通，在活塞(2)的外壁上形 成的壓力油膜代替了常規(guī)的活塞環(huán)，活塞分油通道(9)與活塞(2)的上表面夾角為0 30° 。所述的活塞環(huán)形密封油道(7)為1 5個(gè)，所述的活塞軸向連通油道(8)為l 6個(gè)。所述的活塞(2)的外壁上還設(shè)有活塞儲(chǔ)油孔(10)和活塞通油孔(11),活塞(2) 與汽缸體(1)之間的環(huán)狀間隙小于0.05mm。所述的汽缸體(1)、活塞(2)、連桿(4) 的材料為有色金屬、黑色金屬或非金屬。
所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其有益效果是
1、 所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其汽缸體和活塞材料可選用同種材料或熱膨脹系數(shù)接 近的材料，使得在較高工作溫度下滑動(dòng)配合間隙的一致性與穩(wěn)定性。活塞是在壓力供油 狀態(tài)下懸浮工作于缸體中，得以實(shí)現(xiàn)缸體材料的多樣化，而不用擔(dān)心缸體被鋼制活塞環(huán) 刮損，真正實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化。
2、 所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其活塞采用正圓柱體設(shè)計(jì)，活塞銷是從活塞體上內(nèi)表 面居中引出，大大縮短了活塞的裙部結(jié)構(gòu)，改善了柱面滑動(dòng)摩擦的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力也減小了往 復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性沖擊力，潤(rùn)滑、冷卻和清潔效果更好。
3、 所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)活塞熱應(yīng)力聚于活塞銷孔的弊端?，F(xiàn)代技 術(shù)為解決此弊端采用了橢圓型面的加工方式，在活塞銷孔處預(yù)留了較大的熱膨脹間隙。 隨之而來(lái)的問(wèn)題是，活塞在裝入缸體后會(huì)形成不等距的環(huán)狀間隙，運(yùn)行時(shí)靠自然飛濺潤(rùn) 滑，油膜容易被擠出向壓力低的活塞銷孔處移動(dòng)，形成了推力面貧油狀態(tài)下的局部金屬 接觸運(yùn)行。本發(fā)明的活塞銷孔居中引出，采用正圓柱體結(jié)構(gòu)，消除了應(yīng)力集中于活塞銷 孔的弊端，形成均勻一致的環(huán)狀間隙，采用壓力油潤(rùn)滑使活塞懸浮在缸體內(nèi)運(yùn)行，避免 了活塞與缸體的擦傷、拉損。
4、 所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其重要技術(shù)創(chuàng)新在于，缸體、活塞這一對(duì)摩擦副實(shí)現(xiàn) 了壓力供油模式。從而得以實(shí)現(xiàn)往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)中所有的具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)屬性的零部件 在壓力油作用下的懸浮運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了人們長(zhǎng)久以來(lái)對(duì)低能源消耗和長(zhǎng)壽命運(yùn)轉(zhuǎn)的期盼。
5、 往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)活塞環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)最大技術(shù)難點(diǎn)在于控制潤(rùn)滑油的消耗 量。所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，利用連桿的擺動(dòng)形成油腔開(kāi)關(guān)，在活塞下行時(shí)活塞主、 輔油腔形成真空負(fù)壓狀態(tài)，自動(dòng)將缸壁殘余潤(rùn)滑油回收進(jìn)活塞主、輔油腔內(nèi)，杜絕潤(rùn)滑 油進(jìn)入燃燒室。
6、 所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，均勻的環(huán)狀間隙內(nèi)充滿著粘性的潤(rùn)滑油，呈環(huán)狀的油 膜密封與活塞的高度相當(dāng)。以鏈性結(jié)構(gòu)附著在金屬表面的潤(rùn)滑油分子以強(qiáng)大的表面張力 阻擋著高溫、高壓氣體的泄漏。消除了傳統(tǒng)活塞環(huán)開(kāi)口間隙導(dǎo)致的燃油混合氣泄漏、潤(rùn)
滑油早期變質(zhì)以及活塞環(huán)漲力而消耗的額外能源。
所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，對(duì)軍艦、坦克等大、中型以汽油、柴油為能源的內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)和以汽車、摩托車、農(nóng)用三輪車、舷外機(jī)、內(nèi)燃動(dòng)力工具等中、小型以汽油、柴油、天 然氣、乙醇等為能源的往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和使用二次能源，如電力、蒸汽拖動(dòng)的往復(fù) 活塞式空氣壓縮機(jī)、往復(fù)式活塞輸送泵等均具有廣泛的適用性。往復(fù)活塞式動(dòng)力設(shè)備核心 件、關(guān)鍵件摩擦磨損技術(shù)難題的解決，在石油和電力消費(fèi)中節(jié)能數(shù)量巨大，在能源產(chǎn)業(yè)鏈 中減少對(duì)煤的消費(fèi)和對(duì)大氣的污染。懸浮活塞連桿系統(tǒng)在減少能源消費(fèi)、資源綜合利用、 環(huán)保等多領(lǐng)域都具有很好的應(yīng)用前景。


圖1為發(fā)明實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖2為發(fā)明實(shí)施例的活塞2上行時(shí)處于缸體1下止點(diǎn)示意圖； 圖3為發(fā)明實(shí)施例的活塞2上行時(shí)處于缸體1的中部示意圖； 圖4為發(fā)明實(shí)施例的活塞2下行時(shí)處于缸體1上止點(diǎn)示意圖； 圖5為發(fā)明實(shí)施例的活塞2下行時(shí)處于缸體1的中部示意圖； 圖6為發(fā)明附圖2中的I處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為發(fā)明實(shí)施例的活塞2的主視圖； 圖8為發(fā)明實(shí)施例的活塞2的左視圖9為發(fā)明附圖7中A-A剖視圖。
圖中1-汽缸體，2-活塞，3-活塞銷，4-連桿，5-曲柄，6-連桿緊固螺釘，7-活塞 環(huán)形密封油道，8-活塞軸向連通油道，9-活塞分油通道，9-1-出油口， 10-活塞儲(chǔ)油孔， 11-活塞通油孔，12-活塞主油孔，13-連桿凸輪，14-主油腔彈簧，15-變徑柱塞，16-減 壓孔，17-減壓閥，17-1-減壓閥導(dǎo)油槽，18-減壓閥彈簧，19-凸輪潤(rùn)滑油？L， 20-變徑柱 塞底蓋，2卜變徑柱塞底蓋卡簧，22-變徑柱塞卡簧，23-凸輪潤(rùn)滑油腔，24-活塞輔助油 腔，25-減壓油腔，26-活塞主油腔，27-連桿架，27-l-活塞銷孔。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳述
實(shí)施例1，見(jiàn)圖1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9，所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，包括有汽 缸體l，其內(nèi)設(shè)有活塞2，活塞銷3與連桿4的小端相連接，連桿4的大端通過(guò)連桿緊固 螺釘6與曲柄5固連，其特點(diǎn)在于在所述的活塞2的上內(nèi)表面設(shè)有連桿架27，連桿架27上設(shè)有活塞銷孔27-1，活塞銷孔27-l位于活塞2的中部，從而使活塞受熱更均勻， 消除了熱應(yīng)力集中于傳統(tǒng)活塞銷孔處，致的熱膨脹變形不勻等弊端。連桿架27上設(shè)有活 塞主油腔26和活塞輔助油腔24;在所述活塞2的上部沿徑向設(shè)有活塞分油通道9，活塞 分油通道9為3個(gè)，活塞2的外壁上設(shè)有出油口9-l，活塞分油通道9的入口通過(guò)活塞 主油孔12與活塞主油腔26連通。在所述的活塞2上設(shè)有變徑柱塞卡簧22，在變徑柱塞 15上設(shè)有變徑柱塞底蓋卡簧21。
在所述的活塞2的活塞主油腔26、活塞輔助油腔24內(nèi)設(shè)有變徑柱塞15，在活塞主 油腔26與變徑柱塞15之間設(shè)有主油腔彈簧14;變徑柱塞15上設(shè)有與活塞主油腔26下 部的錐形面相配合的錐形面；在變徑柱塞15內(nèi)設(shè)有減壓閥17，變徑柱塞15下部設(shè)有變 徑柱塞底蓋20，減壓閥彈簧18設(shè)在減壓閥17與變徑柱塞底蓋20之間。在所述的變徑 柱塞15上端的表面沿軸向設(shè)有3個(gè)變徑柱塞導(dǎo)油槽15-1，減壓閥17的閥芯表面設(shè)有3 個(gè)減壓閥導(dǎo)油槽17-1，所述的變徑柱塞15與減壓閥17為錐形配合密封。
在所述的連桿4的小端設(shè)有連桿凸輪13，連桿凸輪13上方的變徑柱塞底蓋20上設(shè) 有凸輪潤(rùn)滑油孔19。利用連桿的擺動(dòng)形成油腔開(kāi)關(guān)，使活塞上行時(shí)加壓布油、下行時(shí)自 動(dòng)回收缸壁過(guò)量潤(rùn)滑油起到杜絕潤(rùn)滑油進(jìn)入燃燒室，實(shí)現(xiàn)低能耗運(yùn)行，高清潔排放。所 述的變徑柱塞15內(nèi)設(shè)有減壓油腔25和凸輪潤(rùn)滑油腔23，》或壓油腔25與變徑柱塞15上 的減壓孔16相連。所述的活塞2的外壁上設(shè)有活塞環(huán)形密封油道7和連通活塞環(huán)形密封 油道7的活塞軸向連通油道8，活塞環(huán)形密封油道7與活塞分油通道9的出油口 9-1相 連通，在活塞2的外壁上形成的壓力油膜代替了常規(guī)的活塞環(huán)，活塞分油通道9與活塞 2的上表面夾角為0° 。所述的活塞環(huán)形密封油道7為2個(gè)，所述的活塞軸向蜜通油道8 為6個(gè)。所述的活塞2的外壁上還設(shè)有活塞儲(chǔ)油孔10和活塞通油孔11?；钊?與汽缸 體1之間的環(huán)狀間隙小于0.05隱，所述的汽缸體l、活塞2的材料為鋁合金。
本發(fā)明工作時(shí)，見(jiàn)圖2，活塞2在缸體1的下止點(diǎn)處，偏轉(zhuǎn)角a =0° ，向上運(yùn)動(dòng)時(shí)， 連桿4隨曲柄5的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞開(kāi)始向上執(zhí)行壓縮行程，此時(shí)連桿4的中心線與缸體1 的中心線重合。連桿4及其上的連桿凸輪13此時(shí)的升程與連桿凸輪13的基圓等高，對(duì) 活塞2及其上的變徑柱塞底蓋20不產(chǎn)生向上的推動(dòng)，主油腔彈簧14復(fù)位，減壓閥17 在減壓閥彈簧18的作用下關(guān)閉，活塞主油腔26，活塞輔助油腔24充滿著上一循環(huán)從缸 壁回收的潤(rùn)滑油液體。
見(jiàn)圖3，曲柄5旋轉(zhuǎn)通過(guò)連桿4帶動(dòng)活塞2向缸體1上止點(diǎn)處運(yùn)行，連桿4及其上 的連桿凸輪13以連桿銷孔的中心線為擺動(dòng)的軸線開(kāi)始向右側(cè)擺動(dòng)，推頂變徑柱塞底蓋 20使變徑柱塞15向上移動(dòng)。變徑柱塞15向上的初始移動(dòng)將壓縮活塞輔助油腔24內(nèi)的
潤(rùn)滑油通過(guò)變徑柱塞15及其上的變徑柱塞導(dǎo)油槽15-1給活寨主油腔26內(nèi)補(bǔ)充潤(rùn)滑油。 連桿4隨曲軸5旋轉(zhuǎn)做向上以及偏轉(zhuǎn)角為a的擺動(dòng)，連桿4及其上的連桿凸輪13繼續(xù)向 高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，封閉變徑柱塞15及其上的變徑柱塞導(dǎo)油槽15-1。此時(shí)，活塞輔助油腔24內(nèi) 的多余潤(rùn)滑油通過(guò)減壓孔16進(jìn)入減壓油腔25克服減壓彈簧18的彈性力，推動(dòng)減壓閥 17將輔助油腔24內(nèi)的多余潤(rùn)滑油排泄進(jìn)入凸輪潤(rùn)滑油腔23。凸輪潤(rùn)滑油腔23內(nèi)的潤(rùn)滑 油將會(huì)通過(guò)凸輪潤(rùn)滑油孔19不斷地使連桿凸輪13得到強(qiáng)制的潤(rùn)滑以延長(zhǎng)其使用壽命。 同時(shí)，隨著曲柄5的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)連桿4逐步達(dá)到最大的擺幅角度a ，連桿凸輪13達(dá)到最大 的高程，推動(dòng)變徑柱塞15向上快速移動(dòng)壓縮主油腔彈簧14使活塞主油腔26內(nèi)的潤(rùn)滑油 通過(guò)活塞主油孔12，活塞分油通道9，活塞軸向連通油道8將活塞主油腔26內(nèi)的潤(rùn)滑油 快速加壓分布于活塞環(huán)形密封油道7，形成壓力強(qiáng)制流體潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油的布敷是在活塞2 上行途中，潤(rùn)滑油的流動(dòng)相對(duì)于活塞2的運(yùn)動(dòng)是滯后的，在活塞2上行時(shí)，潤(rùn)滑油是不 會(huì)進(jìn)入燃燒室的，當(dāng)連桿擺動(dòng)到最大角a處時(shí)，活塞2正好運(yùn)行于缸體1的中部，變徑 柱塞15達(dá)到最大的運(yùn)行行程。足量的潤(rùn)滑油加壓分布于活塞2與汽缸體1之間，使活塞 2懸浮于汽缸體1做相對(duì)運(yùn)動(dòng)?；钊麅?chǔ)油孔10內(nèi)的潤(rùn)滑油用于動(dòng)力設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)行 的初次啟動(dòng)，保障活塞與缸體的絕對(duì)流體潤(rùn)滑狀態(tài)。充滿在活塞2與汽缸體1均勻而狹 小縫隙中的潤(rùn)滑油在強(qiáng)大的油膜表面張力的作用下阻擋著高溫高壓氣體的沖擊與泄漏， 解決了活塞環(huán)缺口產(chǎn)生氣體泄漏的缺陷，燃料利用率更高，更環(huán)保?；钊ㄓ涂?1的作 用是依靠曲柄5旋轉(zhuǎn)甩起的潤(rùn)滑油來(lái)補(bǔ)充調(diào)節(jié)活塞主油腔26和活塞輔助油腔24內(nèi)的潤(rùn) 滑油量并使汽缸體1與活塞2之間的過(guò)量潤(rùn)滑油及時(shí)回流曲軸箱。
見(jiàn)圖4，隨著曲柄5的旋轉(zhuǎn)，連桿4將向a減小的方向擺動(dòng)，推動(dòng)活塞2向上止點(diǎn) 處運(yùn)行。連桿凸輪13也由高點(diǎn)向基圓方向擺動(dòng)，在主油腔彈簧14的作用下變徑柱塞15 向下移動(dòng)?；钊饔颓?6的容積由小變大，逐漸減少供油量并回收多余的潤(rùn)滑油以防止 過(guò)量潤(rùn)滑油進(jìn)入燃燒室參與燃燒從而起到傳統(tǒng)活塞刮油環(huán)的作用，而消除了傳統(tǒng)活塞環(huán) 強(qiáng)大張力導(dǎo)致的摩擦功損耗的弊端。
見(jiàn)圖5，當(dāng)曲柄5繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，連桿4將向-ci增大的方向擺動(dòng)，變徑柱塞15及其上 的變徑柱塞底蓋20始終在連桿4及其上的連桿凸輪13的基圓部滑動(dòng)。變徑柱塞15及其 上變徑柱塞導(dǎo)油槽15-1將連通活塞主油腔26、活塞輔助油腔24，減壓閥17在減壓閥彈 簧18的作用下關(guān)閉。活塞主油腔26、活塞輔助油腔24快速膨脹所形成的負(fù)壓會(huì)持續(xù)將 活塞下行時(shí)缸壁的過(guò)量潤(rùn)滑油回收進(jìn)活塞主油腔26和活塞輔助油腔24內(nèi)，杜絕潤(rùn)滑油 進(jìn)入燃燒室，周而復(fù)始。
實(shí)施例2，與實(shí)施例1不同的是活塞2的材料為黑色金屬。 實(shí)施例3，與實(shí)施例l不同的是汽缸體l、活塞2的材料為陶瓷。 實(shí)施例4，與實(shí)施例1不同的活塞分油通道9為6個(gè)，變徑柱塞15上端的表面沿軸 向設(shè)有2個(gè)變徑柱塞導(dǎo)油槽15-1，減壓閥17的閥芯表面設(shè)有2個(gè)減壓閥導(dǎo)油槽17-1， 活塞環(huán)形密封油道7為3個(gè)，活塞軸向連通油道8為3個(gè)。活塞分油通道9與活塞2的 上表面夾角為15。。
權(quán)利要求
1.一種懸浮活塞連桿系統(tǒng)，包括有汽缸體(1)，其內(nèi)設(shè)有活塞(2)，活塞銷(3)與連桿(4)的小端相連接，連桿(4)的大端與曲柄(5)固連，其特征在于在所述的活塞(2)的上內(nèi)表面設(shè)有連桿架(27)，連桿架(27)上設(shè)有活塞銷孔(27-1)，連桿架(27)上設(shè)有活塞主油腔(26)和活塞輔助油腔(24)；在所述活塞(2)的上部沿徑向設(shè)有活塞分油通道(9)，活塞分油通道(9)為1～6個(gè)，活塞(2)的外壁上設(shè)有出油口(9-1)，活塞分油通道(9)的入口通過(guò)活塞主油孔(12)與活塞主油腔(26)連通。
2. 如權(quán)利要求1所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其特征在于在所述活塞(2)的活塞主油 腔(26)、活塞輔助油腔(24)內(nèi)設(shè)有變徑柱塞(15)，在活塞主油腔(26)與變徑 柱塞(15)之間設(shè)有主油腔彈簧(14);變徑柱塞(15)上設(shè)有與活塞主油腔(26) 下部的錐形面相配合的錐形面；在變徑柱塞(15)內(nèi)設(shè)有減壓閥(17)，變徑柱塞(15) 下部設(shè)有變徑柱塞底蓋(20)，減壓閥彈簧(18)設(shè)在減壓閥(17)與變徑柱塞底蓋(20)之間。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其特征在于在所述的變徑柱塞(15) 上端的表面沿軸向設(shè)有1 3個(gè)變徑柱塞導(dǎo)油槽(15-1)，減壓閥(17)的閥芯表面 設(shè)有1 3個(gè)減壓閥導(dǎo)油槽(17-1)，所述的變徑柱塞(15)與減壓閥(17)為錐形配 合密封。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其特征在于所述的活塞(2)上設(shè)有 變徑柱塞卡簧(22)，在所述的變徑柱塞(15)上設(shè)有變徑柱塞底蓋卡簧(21)。
5. 如權(quán)利要求1所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其特征在于在所述的連桿(4)的小端設(shè) 有連桿凸輪(13)，連桿凸輪(13)上方的變徑柱塞底蓋(20)上設(shè)有凸輪潤(rùn)滑油孔(19)。
6. 如權(quán)利要求3所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其特征在于在所述的變徑柱塞(15)內(nèi) 設(shè)有減壓油腔(25)和凸輪潤(rùn)滑油腔(23)，減壓油腔(25)與變徑柱塞(15)上的 減壓孔(16)相連。
7. 如權(quán)利要求1所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其特征在于在所述的活塞(2)的外壁上 設(shè)有活塞環(huán)形密封油道(7)和連通活塞環(huán)形密^f油道(7)的活塞軸向連通油道(8)， 活塞環(huán)形密封油道(7)與活塞分油通道(9)的出油口 (9-1)相連通，活塞分油通 道(9)與活塞(2)的上表面夾角為0 3(T 。
8. 如權(quán)利要求7所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其特征在于在所述的活塞環(huán)形密封油道(7)為1 5個(gè)，所述的活塞軸向連通油道(8)為1 6個(gè)。
9. 如權(quán)利要求7所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其特征在于在所述的活塞(2)的外壁上 還設(shè)有活塞儲(chǔ)油孔(10)和活塞通油孔(11)，活塞(2)與汽缸體(1)之間的環(huán)狀間 隙小于0. 05rnm。
10. 如權(quán)利要求1所述的懸浮活塞連桿系統(tǒng)，其特征在于所述的汽缸體(1)、活塞(2)、 連桿(4)的材料為有色金屬、黑色金屬或非金屬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有降低機(jī)械動(dòng)力裝置摩擦功損耗，提高能源利用效率的往復(fù)活塞式動(dòng)力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種懸浮活塞連桿系統(tǒng)。其包括有汽缸體(1)，其內(nèi)設(shè)有活塞(2)，活塞銷(3)與連桿(4)的小端相連接，連桿(4)的大端與曲柄(5)固連，其特點(diǎn)在于在所述的活塞(2)的上內(nèi)表面設(shè)有連桿架(27)，連桿架(27)上設(shè)有活塞銷孔(27-1)，連桿架(27)上設(shè)有活塞主油腔(26)和活塞輔助油腔(24)；活塞(2)的上部沿徑向設(shè)有活塞分油通道(9)，活塞(2)的外壁上設(shè)有出油口(9-1)，活塞分油通道(9)的入口通過(guò)活塞主油孔(12)與活塞主油腔(26)連通。其在減少能源消費(fèi)、資源綜合利用、環(huán)保等多領(lǐng)域都具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)F02F1/00GK101349165SQ20081015055
公開(kāi)日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者韓曉靜 申請(qǐng)人:韓曉靜