[发明专利]滑动式活塞装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机活塞装置，尤其涉及一种用于发动机的滑动式活塞装置。

背景技术

传统的发动机活塞，需要为连杆在气缸内导向所以活塞裙部设计的较长。在燃烧做功时，由于活塞温度过高导致膨胀容易发生活塞卡住或者爆缸，所以通常采用水冷或风冷将工作温度控制在100℃以下，这样很大一部分热能在冷却过程中白白损失掉，能量转化效率较低。

即使采用了冷却装置由于需要靠气缸套来传导活塞的热量，在燃烧室燃烧的瞬间活塞温度也会迅速升高导致不可避免的膨胀，因此传统的活塞与气缸套壁间都留有相当距离的间隙。由于活塞的裙部较长又有间隙，发动机运行时，活塞受到下部连杆摆动的惯性作用会撞击气缸套壁产生较大的噪音，同时活塞由于与气缸套壁的接触面积过大导致产生的摩擦损失较大。

为了将产生的噪音控制在规定的范围值内，活塞的体积和重量都受到了限制，从而导致气缸套直径跟随活塞大小的限制而设计的较小，为了满足所需要的工作压力，只有通过增加气缸套的长度来达到。这使得活塞做功的行程加长而导致加热和放热过程较慢，同时流体、热力及机械损失都较为严重。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种滑动式活塞装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种滑动式活塞装置，包括滑塞、密封塞、机体，密封塞设置在滑塞上方与滑塞连接固定在一起，滑塞与机体通过滑道连接。

所述密封塞与滑塞一体铸造而成。

所述密封塞顶部中心凹进设有燃烧室。

所述滑塞与机体通过滑道连接。

所述密封塞上套有密封环。

所述滑塞下方设有连接轴与连杆相连。

本发明采用以上结构，滑塞通过滑道在机体上滑动起导向作用，将导向部分从气缸套中独立出来，省去了原有的活塞长长的裙部从而大大降低了与气缸套壁撞击产生的噪音。同时，由于采用滑道形式的滑动作用，极大的减少了原有发动机活塞与气缸壁摩擦所产生的能量损失。

在工作中，由于只有密封塞上的密封环与气缸套接触因此不会发生因高温膨胀而出现卡死爆缸等现象，所以本发明可以将发动机的安全工作温度由原有技术的低于100℃提高到250℃左右，减少了因冷却装置带走的热能损失，极大的提高了热能转化效率。并且由于受噪音、活塞膨胀等因素影响较小，密封塞和气缸套的直径可以比原有气缸增大很多，同等输出压力情况下活塞在气缸套内的行程缩短，可以更快速的加热和放热且流体、热力及机械损失都比原来降低很多。

本发明的优点在于设计出一种新型的装备结构代替了原有的发动机活塞，使发动机的安全工作温度大幅度提高，极大的提高了热能转化效率，同时工作行程短，加热放热快，各种能量损失均比原有技术降低很多。本发明采用滑动方式运行，摩擦小、噪音低使发动机整体更加高效、节能、环保，适合大范围的推广使用。

附图说明：

图1为本发明的整体剖面图。

图中：1、滑塞2、密封塞 3、机体4、燃烧室5、滑道6、密封环7、连接轴8、连杆9、曲轴10、气缸套11、进气门12、排气门13、火花塞14、喷油嘴。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。

实施例1：

一种滑动式活塞装置，包括滑塞1、密封塞2、机体3，密封塞2设置在滑塞1上方与滑塞1通过螺栓连接固定在一起。滑塞1与机体3通过直线轴承滑道5连接。密封塞2顶部中心凹进设有燃烧室4。密封塞2上套有三道密封环6。滑塞1下方设有连接轴7与连杆8相连，连杆8与曲轴9连接，连接处均采用滚针式轴承，有效减少摩擦产生的能量损失。

工作原理：

如图1所示：

（1） 启动机运行通过飞轮带动曲轴9转动，由连杆8带动滑塞1直线下行，同时凸轮轴控制进气门11开放进气。

（2） 当滑塞1运行至最低点，进气门11关闭，滑塞1带动整体活塞装置上行。

（3） 滑塞1带动密封塞2上行至最高点与缸盖10形成封闭的燃烧室4，火花塞 13点火或喷油嘴14喷送柴油使燃烧室4内混合气体燃烧做功推动活塞装置整体下行。

（4） 当滑塞1运行至最低点，凸轮轴控制排气门12打开，随着滑塞1上行缸体内的废气由排气门12排出。

（5） 滑塞1上行至最顶点时排气门12关闭，滑塞1下行进气门11打开进气，从而发动机完成一次做功运动，如此往复进入正常工作循环。