[發明專利]一種使用壓縮彈簧平衡裝置的空壓機、內燃機

無效

• 申請號: 01131929.1
• 申請日: 2001-10-16
• 公開（公告）號: CN1339655A
• 公開（公告）日: 2002-03-13
• 發明（設計）人: 毛春融
• 申請（專利權）人: 毛春融
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;F02B75/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、所屬技術領域

本產品屬內燃機技術領域。

二、背景技術

目前使用的內燃機，易磨損件主要有缸套、活塞、活塞銷、銅套、軸瓦、曲軸及曲軸軸承。

我們先以四沖程發動機的進氣、壓縮、作功(燃燒爆炸)排氣的四個運行情況加以說明。1、進氣，活塞由上止點往下運動，氣缸內會形成真空，此時進氣門打開，空氣進入氣缸；2、壓縮，活塞到達下止點后，由于曲軸飛輪的貫性，活塞上行，此時進行氣門關閉，到達上止點時，空氣被壓縮，形成高溫高壓，然后供油點火；3、作功，由于突然的燃燒，產生巨大推力，強行將活塞迅速推至下止點；4、排氣，由于爆炸力的貫性，活塞向上運行，此時排氣門打開，將燃燒后的廢氣從氣缸中排出。一個工作循環結束，隨后，由于飛輪的貫性，活塞重又下行，吸氣，為此循環往復。

從以上四個行程的情況來看，曲軸已旋轉了二圈，720°，其中真正有意義的作功行程只占了半圈180°，其它四分之三的行程均靠貫性完成，也就是說所有運動部件在二圈中承受的負荷都集中在作功這一半圈的時間、過程中，可以想象，運動件在作功爆炸的一瞬間，承受的壓力，沖擊是多么大，因此必然會造成運動件1/4面的嚴重磨損，迫使其需經常更換運動件，影響了內燃機工作的效率和壽命。因此可以說，單面磨損，是內燃機不易克服的痼疾。

三、發明內容：

針對內燃機工作四個行程受力，負載不均，造成機器震動，轉速不勻，影響其工作效率，本方案是在活塞下端裙邊處開一凹槽，在缸套下部設一往內翻邊，在兩者之間加襯一組壓縮彈簧，調節平衡上述矛盾。現加以分析說明，當活塞下行吸氣時，所有運動件，負載最輕，由于活塞壓迫彈簧產生阻力，使活塞下行有所減緩，進氣時間延長，有利于新鮮空氣充分進入氣缸，進氣行程結束，壓縮行程開始，活塞上升的阻力增大，速度降低，不利于空氣壓縮比，此時被壓縮到底的彈簧釋放能量，幫助活塞迅速上升，有利空氣壓縮，迅速形成高溫高壓氣體，此時供油點火，作功行程開始，被壓縮的高溫高壓氣體，遇到燃油點火，形成強烈的燃燒爆炸推力，迅速將活塞拋向下止點，此時各運動件單面承受的負載最大，而磨損就在此時形成，而唱反調的彈簧會全力抵抗壓力，使活塞迅速下降的沖擊力有所緩解，也就減輕了各受力部件的壓力和單面磨損。最后是排氣，由于飛輪曲軸的儲能貫性，推動活塞上行，被壓縮的彈簧也會參與工作，完成廢氣的排除工作。

從以上四個行程的工作中，可以看到，由于彈簧始終參與了它們的工作，使得四個不合諧行程得到調節、平衡，使內燃機的工作趨于平穩。由于壓縮彈簧的參與，使整個內燃機的運動件都處于團結緊張的的全面工作狀態，各部件承受的壓力也得到分散，緩解了四個行程之間的矛盾，吸收了因零部件空隙產生的震動和敲擊聲，降低了汽車的噪音，改善了環境狀況。

四、附圖說明：

本附圖為內燃機加裝壓縮彈簧的示意圖。

圖標-1氣缸套，標-2活塞，標-3活塞銷，標-4連桿，標-5活塞凹口(安裝彈簧用)，標-6曲軸，標-7連桿大頭(連桿瓦)，標-8缸套翻邊(裝彈簧用)，標-9壓縮平衡彈簧，標-10連桿小頭(銅套)，標-11飛輪，標-12進排氣門，標-13氣缸蓋。

五、具體實施方式：

將傳統的活塞裙邊車一凹槽，(圖標-5)作為彈簧的上支座，缸套加長(≥彈簧壓縮后的高度)后，在其下部增設一圈翻邊(圖標-8)，作為彈簧下支座，然后將裝配好的活塞連桿組裝上壓縮彈簧，從缸套上部輕輕裝入，彈簧下端應裝在缸套的翻邊座上，再將連桿大頭與曲軸頸對接好，擰緊螺栓，整個加裝壓縮彈簧的工序結束，非常簡單方便。其它裝配工序按原有方法完成。

壓縮彈簧的高度應≥活塞行程，不能松曠，直徑應能保證彈簧在缸套內伸縮自如。由于活塞是高速運動件，每分鐘數千轉次，因此對壓縮彈簧的質量要求是極嚴格的。由于技術的要求，缸套已經加長，所以連桿也應相應加長，以配合曲軸、活塞的正常工作。

為了增強彈簧的作用，也可在單組的壓縮彈簧內再套裝一組不同規格的反旋彈簧。

加裝壓縮彈簧的活塞連桿組件，最適合在空氣壓縮機上使用，因其轉速、沖擊力，溫度都較低，對壓縮彈簧的質量要求不是最高級的，而對內燃機而言，其使用的壓縮彈簧的質量要求是最嚴格的。