[實用新型]一種活塞及使用該活塞的內燃機、壓縮機

有效

• 申請號: 200920109231.0
• 申請日: 2009-06-10
• 公開（公告）號: CN201416632Y
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 黎明;黎正中
• 申請（專利權）人: 北京中清能發動機技術有限公司
• 主分類號: F16J1/00
• 分類號: F16J1/00;F16F15/24;F02F5/00;F04B39/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及活塞技術，具體涉及一種用于曲柄圓滑塊機構的單作用活塞。本實用新型同時涉及使用上述活塞組的內燃機、壓縮機。

背景技術

傳統發動機的運動機構為曲柄連桿機構。在這種運動機構下，活塞的往復運動需要通過與其連接的連桿傳遞給曲軸，在運動過程中，連桿隨著活塞的運動作來回的擺動，使活塞受到以高階函數變化的周期性側向力。

由于連桿的存在，曲柄連桿機構內燃機存在體積龐大、笨重、平衡性能差等缺點，為了解決這些問題，中國專利文獻CN85100358B公開了一種“曲柄圓滑塊往復活塞式內燃機”，這種內燃機的特點是取消了連桿，采用開有偏心圓孔的圓滑塊與特殊設計的活塞總成相配合，實現活塞的直線往復運動到旋轉運動的轉化。中國專利文獻CN1067741C進一步提供了一種曲柄雙圓滑塊往復活塞式內燃機，該內燃機的特點是具有一個活塞和一個動平衡滑塊，在該專利文獻的說明書第6頁第三自然段中指出，要求活塞總成和動平衡滑塊總成的質量相同，重心在各自的中心線上。實際上，上述動平衡滑塊總成可以制成活塞的形式，在該專利文獻的第二實施例中提供的動平衡滑塊就采用了一端為工作部，另一端為導向部的單作用活塞的形式，此時，所述動平衡滑塊實際上作為活塞使用，其工作部同樣在汽缸中運行，該動平衡滑塊同樣起到將油氣混合物點燃后的燃燒氣體壓力轉化為往復運動力，因此，在這種情況下可以不區分活塞和動平衡滑塊，也就是說，可以認為是兩個活塞相互之間進行動平衡。由于該實施例中的活塞和動平衡滑塊并沒有本質區別，因此，以下將該動平衡滑塊也稱為活塞。對于該實施例，所稱活塞為的兩頭均有工作部，即該文獻所述雙面活塞，在本專利中稱為雙作用活塞；該實施例中所稱動平衡滑塊為單面活塞結構，在本專利中稱為單作用活塞。

該第二實施例需要平穩運行，同樣也需要滿足上述要求，即活塞總成與動平衡滑塊總成質量相同并且重心在各自的中心線上。但是由于前者使用雙作用活塞，后者使用單作用活塞，兩者如果采用相同的活塞座和工作部，其重量明顯會存在差異。在該專利文獻中，沒有公開克服上述問題的技術細節。實際上，在曲柄圓滑塊機構中，如果存在幾個活塞，各個活塞之間的質量比都會有一定的要求，例如，在上述中國專利文獻CN1067741C中，需要兩個活塞總成的質量相同，并且重心落在活塞的中心線上。在中國專利文獻CN1144880A中，公開一種曲柄多圓滑塊往復式內燃機，在其第二實施例中，則具有兩個軌道平行布置的單作用活塞(原文稱為單面活塞)，和一個軌道與上述兩個活塞垂直的單作用活塞作為動平衡滑塊。為了使該結構活的理想的動平衡效果，需要作為動平衡滑塊的活塞的重量等于另外兩個活塞重量之和。

總之，在上述曲柄雙園滑塊或者曲柄多圓滑塊的體系中，為了實現合理的汽缸布置，使內燃機或者壓縮機的性能達到最佳，不同活塞之間需要保持合適的質量比，并且活塞的重心位置也需要設置在合適的位置上，否則，發動機或壓縮機將難以獲得最佳的特性，甚至無法正常運轉。

在曲柄圓滑塊機構中，有時需要將單作用活塞和雙作用活塞配合使用。所謂單作用活塞，就是活塞的一頭有冠部，所謂雙作用活塞，是活塞的兩頭都有冠部的活塞。此時，由于冠部數目不同，使兩個活塞之間的質量不同，其質量比無法滿足設計要求，影響了內燃機設計的靈活性。

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型解決的技術問題在于，提供一種用于曲柄圓滑塊機構的單作用活塞，該活塞的重量能夠靈活調節，使其可以與雙作用活塞配合，構成曲柄圓滑塊發動機或壓縮機。

本實用新型提供一種活塞，具體是用于曲柄圓滑塊機構的單作用活塞，該活塞的活塞座上設置有配重體。

優選的，所述活塞的配重體使該活塞的重量與和該活塞配合使用的活塞相匹配。

優選的，所述活塞的配重體使該活塞的重心落在其中心線上。

優選的，所述活塞的配重體相對所述冠部設置在活塞的另一頭。

優選的，所述單作用活塞的配重體，具體是與活塞座一體的配重條或者配重塊。

優選的，該活塞為組合式活塞。

優選的，在所述單作用活塞的配重體上，通過連接件固定有鑲塊。

優選的，所述鑲塊包裹在所述活塞座的外側，通過選擇制成該鑲塊的材料，可通過該鑲塊起到改變活塞和機體滑道之間的摩擦配副的作用。

本實用新型同時提供一種內燃機，該內燃機的活塞或者動平衡滑塊使用上述技術方案中任一項所述的活塞。

本實用新型同時提供一種壓縮機，該壓縮機的活塞或者動平衡滑塊使用上述技術方案中任意一項所述的活塞。