專利名稱：加掛自由活塞的柴油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明引用緩沖活塞的加掛，緩沖活塞為自由活塞，以彈簧非剛性地加掛于氣缸蓋或者動力活塞上。它不同于自由活塞熱氣機，但節(jié)油和降低噪音的宗旨二者是共同的。
斯特林熱氣機由于其原理與結(jié)構(gòu)和狄塞爾機完全不同，故尚應(yīng)從事大量的實踐工作，相反，加掛自由活塞的狄塞爾機則基本上沒有發(fā)動狄塞爾機的原理與結(jié)構(gòu)，同時，亦沒有對結(jié)構(gòu)材料的特殊要求，為此，可以說加掛自由活塞是狄塞爾機與斯特林機之間的一個有價值的過渡。
自從奧托先生和狄塞爾先生分別創(chuàng)用汽油機和柴油機以來，由于各自的引燃方式不同導致了不同的用途，前者輕巧又變速適應(yīng)性良好而專用于轎車，后者噪音重但油耗低而專用于貨車和輪船;前者增加壓縮比時易引起爆燃，后者在增大噴油速率時工作粗暴。
B·Ernegt先生(U.S.4363295，Sep.10.1980)曾報道輔助活塞發(fā)動機，輔助活塞通過滾子與凸輪藕合;其優(yōu)點在于對爆燃不太敏感，但，傳動結(jié)構(gòu)較繁。
B·Hogan先生(Design Nevco，Jan.7.1985)曾報道簡形雙活塞發(fā)動機，相對于狄塞爾機來說它有著明顯的進步，但，制配工藝較難。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，加掛自由活塞可以明顯地加大示功面積。
相對于最高壓力為80kg/cm2的狄塞爾機來說，彈簧的選擇應(yīng)促使其最高壓力，在56～80kg/cm2的范圍內(nèi);如果采用與80kg/cm2相應(yīng)的彈簧，則前者的示功面積只有后者的 2/5 左右;如果采用與56kg/cm2相應(yīng)的彈簧，則噪音可降低10分貝左右。
此時，對于四沖程的狄塞爾機來說，每一沖程均可有相應(yīng)的進步廢氣排放可較完全，換氣質(zhì)量提高，噴油速率增快以減少后燃損失，動力活塞行程逐步加長擴大了示功面積。
對于二沖程狄塞爾機，奧托汽油機，斯特林熱氣機甚至汪克爾發(fā)動機亦可有相應(yīng)的進步。
自由活塞可加掛于氣缸蓋上或者動力活塞上。加掛于氣缸蓋時，缸蓋可以是不密封的，自由活塞加用二個倒角的曲扭活塞環(huán)，此時，亦可改用以彈簧和滾柱支承的氣缸替代自由活塞。加掛于動力活塞時，自由活塞不必過份厚實，加用二個倒角的曲扭活塞環(huán);動力活塞可以是輕便的，加用二個斷面下方上園的活塞環(huán);此時，亦可改用裝配緩沖器的連桿替代自由活塞，也就是說，動力活塞帶有固定的長尾，長尾用二個中心支架支承，長尾斷面可以是方形的或園形的。中心支架上裝配有上下左右四個滾柱，以固定長尾并且減少磨擦。
自由活塞可以是平面形的或其他的形狀。加掛的彈簧可以是單根的或多根的。彈簧與自由活塞連接處或可裝配螺絲，以便于調(diào)節(jié)實際的懸掛距離。彈簧是否合用應(yīng)由實驗決定。
為了減少活塞環(huán)，本發(fā)明人又引用向狄塞爾機動力活塞的二個活塞環(huán)之間與噴油同步地注壓大于80kg/cm2空氣的方法，此時，接近燃燒室的活塞環(huán)采用斷面下方上園形狀，遠離燃燒室的活塞環(huán)采用倒角的曲扭活塞環(huán)。
與市售狄塞爾機或奧托機相比，加掛自由活塞的缺點是1.氣缸加長;
2.加多活塞及附件;
3.加多了活塞環(huán)增加油耗。
為此，整機自重增加，結(jié)構(gòu)材料耗用增多，制配工藝加繁。
綜上所述，本發(fā)明特征在于1.發(fā)現(xiàn)了加掛自由活塞可以增加示功面積并將其付諸實踐;
2.在未更動最高壓力的基礎(chǔ)上，或者是節(jié)約油耗或者是減低噪音，有利于環(huán)境污染的減輕;
3.可以配合使用乳化油料等技術(shù)進一步減輕對環(huán)境的污染。
實施例在氣缸直徑95，活塞行程115，最高壓力80kg/cm2的四沖程狄塞爾機的基礎(chǔ)上，加掛自由活塞于動力活塞。
實驗氣缸長 450氣缸直徑 95動力活塞行程 121±2動力活塞厚度 110，配用斷面下方上園活塞環(huán)二個自由活塞厚度 70，配用倒角的曲扭活塞環(huán)二個彈簧相應(yīng)最高壓力80kg/cm2，共三根，由實驗決定噴油提前角 28～31。
在完全相同的工作條件下與狄塞爾機相比較，平均可節(jié)油20%以上。


本圖按5∶1縮尺示意狄塞爾氣缸加長，并且在動力活塞上加掛自由活塞。
權(quán)利要求
1.一種動力機，特別是狄塞爾柴油機和奧托汽油機，氣缸加長，自由活塞由彈簧非剛性地加掛于氣缸蓋上，進氣和排氣閥門移裝于自由活塞，自由活塞配用倒角的曲扭活塞環(huán)二根。
2.自由活塞加掛于動力活塞上，自由活塞配用倒角的曲扭活塞環(huán)二根，動力活塞配用斷面下方上園活塞環(huán)二根。
3.市售狄塞爾機或者奧托汽油機的氣缸由彈簧與滾柱支承替代自由活塞的加掛。
4.市售狄塞爾機或者奧托汽油機的連桿由固定于動力活塞的長尾替代，長尾由中心支架二個支承，中段裝入彈簧緩沖器，支架有上下左右四個滾柱輔助長尾滑動。
5.市售狄塞爾機或者奧托汽油機的動力活塞活塞環(huán)間連接大于80kg/cm2壓力的壓氣管，與噴油同步地向環(huán)間空隙注氣;接近燃燒室的活塞環(huán)斷面下方上園，遠離燃燒室的活塞環(huán)為倒角的曲扭環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明在狄塞爾柴油機中加掛自由活塞，特點是節(jié)油20％以上。由于節(jié)油效果明顯，為此，可以說自由活塞的加掛是狄塞爾機與斯特林熱氣機之間的一個有價值的過渡。
文檔編號F02B3/06GK1061832SQ9110555
公開日1992年6月10日 申請日期1991年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月10日
發(fā)明者馮正洋, 馮純, 馮麟, 馮嗣鈞, 樓小月, 樓文清, 馮祖衎, 王曉葉 申請人:馮正洋