[实用新型]高效发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高效发动机。

背景技术

传统的发动机，活塞为一整体，活塞受侧向力大，磨擦磨损都大，而且在作功冲程刚开始阶段，即火花塞从点火开始的一段时间内，由于活塞处于上止点附近，因而活塞通过连杆作用在曲轴上的力的力矩几乎为零，所以这个阶段的燃料燃烧几乎不作功，而且由于在曲轴离开上止点一定程度之前，气体不膨胀多少，所以保持高温高压的时间较长，热量损失大，NO_x等排放量高，所以急需发明一种活塞不受侧向力，且当采用预压缩弹簧连接活塞与导向体时能够迅速降低活塞在上止点附近时燃烧气体的高温高压并将其转换成功，能够减少发动机爆震，使作用在曲轴上的力更连续均匀，能够减少NO_x等有害物排放量，并可提高发动机压缩比设计的高效、节能、环保发动机。

发明内容

为解决上述传统发动机活塞受侧向力大，摩擦磨损严重且不能高效地将活塞处于上止点附近时燃料燃烧的热能迅速转换成功的技术问题，本实用新型提供一种高效发动机：包括气缸、活塞、导向体、活塞销和连杆，所述活塞与所述导向体之间设有活动连接装置，所述活动连接装置设为预压缩弹簧或非弹性连接装置，所述导向体与连杆活动连接。

所述导向体设为与所述气缸下段滑动接触并通过活塞销与连杆连接的滑块结构体，所述滑块结构体上设有流体通道，所述活塞与所述气缸上段密封滑动接触，所述预压缩弹簧由弹簧和限伸索链组成，所述限伸索链一端与所述活塞连接，另一端与所述滑块结构体连接，所述滑块结构体与连杆通过活塞销连接。

所述预压缩弹簧由弹簧和限伸套杆组成，所述限伸套杆一端与所述活塞连接，另一端与所述滑块结构体连接。

所述气缸设为上段气缸和下段滑道，所述下段滑道可设为与所述上段气缸等径或不等径，也可设为非圆桶式，也可设有开口。

所述导向体设为与所述气缸密封滑动接触的腔式结构体，所述活塞与所述腔式结构体内侧密封滑动接触，所述活塞下端通过所述预压缩弹簧与弹簧座连接，所述弹簧座与所述腔式结构体固定连接，所述预压缩弹簧由弹簧和限伸索链组成，所述限伸索链一端与所述活塞连接，另一端与所述弹簧座连接。

所述腔式结构体的上端内侧设有凸起，所述活塞通过弹簧与弹簧座连接，弹簧座与所述腔式结构体固定连接，所述预压缩弹簧由所述弹簧和所述凸起组成。

所述活动连接装置设为球铰连接式。

本实用新型的原理：由于本实用新型中将活塞和导向体采用活动连接方式连接，且在采用预压缩弹簧连接活塞和导向体时，预压缩弹簧具有相当的预压缩力并且有限定活塞和导向体间最大距离的结构，因而在吸气冲程、压缩冲程及排气冲程中活塞与导向体之间不发生相对位移，所以可保证按设计完成吸气、压缩、排气冲程并保证设计压缩比。然而在燃烧冲程开始时即活塞处于上止点附近时气缸内压强迅速增大，预压缩弹簧被压缩，燃料燃烧的能量被储存在预压缩弹簧内，活塞通过弹簧推动导向体，导向体通过连杆推动曲轴转动，当力臂增大到一定程度时，即活塞远离上止点时，气缸内的压力开始下降，被压缩的预压缩弹簧逐渐伸长，推动活塞上移，此时储存在预压缩弹簧内的能量又逐渐释放出来，使作用在曲轴上的力的向位发生改变，增大了扭矩，这样燃料在整个燃烧过程中所释放的能量就更多更合理地得到了利用。

本实用新型的优点：本实用新型使活塞不受侧向力，且当采用预压缩弹簧连接活塞和导向体时，能够迅速降低活塞在上止点附近发动机燃烧时的高温高压保持时间，进而减少热量损失，减少NO_x等有害物质的形成量，提高发动机的热功转换率，降低NO_x等的排放量，并且由于活塞及预压缩弹簧的蓄能作用，可大幅减少爆震，提高扭矩，可将发动机压缩比设计得更高，进而大幅度提高发动机的扭矩及效率，节能、环保；除此之外，由于本实用新型可将导向体设计在离燃烧室较远处即温度较低、润滑条件更好，而活塞亦可只受上下垂直方向的力作用，故可大幅度减少活塞与气缸间的摩擦力及磨损因而本实用新型可大幅度提高发动机的寿命及机械效率。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的活塞为上下布置，活动连接装置为弹簧和限伸索链结构示意图；

图2为图1的P-P向剖视图；

图3为本实用新型的活塞为上下布置，活动连接装置为弹簧和限伸套杆结构示意图；

图4为本实用新型的活塞为上下布置，气缸设为两段的结构示意图；

图5为图4的K-K向俯视图；

图6为本实用新型的活塞为内外布置，活塞下方有弹簧座的结构示意图；