[發明專利]一種自由活塞式發動機的活塞擋圈

無效

• 申請號: 201310039631.X
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103967645A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 陳新;左朝鳳;李傳友;陳立新;黃永剛
• 申請（專利權）人: 優華勞斯汽車系統(上海）有限公司
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00;F02B71/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及自由活塞式發動機，具體來說是涉及一種自由活塞式發動機的活塞擋圈。

背景技術

一般來說，發動機靠活塞固定的機械運動來運轉。例如，一個傳統的汽車發動機包含一個曲軸和數個連桿部件，這就決定了各活塞在各自的氣缸內運動。這類發動機正是我們所希望的，因為在給定時刻，每個活塞在工作循環中的位置是確定的，并簡化了發動機的正時和運轉。雖然近些年傳統類型的內燃機在效率方面有了很大的提高，但由于發動機的本質特性，其效率仍然是受限的。特別是因為活塞的機械運動是固定的，就決定了壓縮比是固定的，從而導致其比功率受限的。此外，所有的運動件包含活塞的運動（曲軸和氣門等）產生了大量的摩擦力，這些摩擦力需要發動機自身產生的能量去克服。由此產生的低比功率意味著發動機將比期望的更大、更重。此外，因為必須考慮所有零件的機械連接，發動機的設計和總布置的靈活性受限制了。

因此，為了環境和其他原因，需要有一款比傳統發動機有更高的功率的發動機。在汽車和固定式發電機應用中，相對更輕的重量，更小的外形尺寸，更高的燃油效率能產生更大的優勢。

另一個類型的發動機是自由活塞式發動機。這類發動機的活塞在氣缸內的運動是不固定的。該運動取決于任何給定時刻作用在活塞上的平衡力。由于活塞的運動是不固定的，發動機的壓縮比是可變的，這使得在設計發動機運行參數時有更大的靈活性。另外，由于沒有傳統的曲柄連桿機構，就減小了活塞的側向力，發動機運轉期間產生的摩擦也很小。然而，由于活塞的運動是不固定的，就會出現了一個問題，即如何使活塞在其行程的末端停下來。一般來說，通過控制燃料和能量存儲系統能獲取所需長度的活塞行程。但如果一些不良情況發生，通常是在燃燒過程中，活塞獲取了太多的動能，無法在其行程末端及時停下來，而對發動機零件造成損壞。

中國專利CN202431388U公開了一種摩托車下置凸輪軸式發動機的輕量化活塞，位于汽缸頭下部的汽缸體內，主要包括活塞本體、活塞環和活塞銷；活塞環套置在活塞本體上，在活塞本體的下部通過活塞銷、活塞銷擋圈與曲軸連接，本實用新型減小了往返做功時因自身慣性造成的動力損失，提高了功率，但未解決本發明所要解決的在燃燒過程中獲得過多動能時活塞未能使及時停下，損害發動機零件的問題，兩者的所述領域也不同，本發明主要用于自由活塞式發動機。

中國專利CN102011644A公開了一種內燃機，該內燃機包括兩個以180度對置的氣缸。在某些實施例中，連接件連接兩個外活塞使其一前一后移動。一中心活塞位于兩個外活塞之間并相對于外活塞移動。該連接件適合于根據驅動軸、發電機、液壓泵、氣動泵以及齒輪傳動機械裝置的具體實施例驅動耳機機械裝置，此專利屬于自由活塞式發動機領域，但也并沒有解決本發明所要解決的技術問題。

發明內容

針對現有的自由活塞式發動機存在的上述問題，本發明提供一種能有效保護發動機零部件的發動機的活塞擋圈。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種自由活塞式發動機的活塞擋圈，包括由液壓泵體組件、第一氣缸總成、第二氣缸總成組成的自由活塞式發動機，所述第一氣缸總成連接于所述液壓泵體組件的一側，所述第二氣缸總成連接與所述液壓泵體組件的另一側；所述第一氣缸總成包括第一發動機氣缸，所述第一發動機氣缸延伸方向平行于運動軸線，所述第二氣缸總成包括第二發動機氣缸，所述第二發動機氣缸延伸方向平行于運動軸線，所述第一發動機氣缸和所述第二發動機氣缸內分別設有內活塞組件和外活塞組件；所述內活塞組件包括固定于穿過所述液壓泵體組件的推桿上的內活塞，所述內活塞的頂部朝遠離所述液壓泵體組件的方向，所述內活塞組件上設有第一活塞擋圈，所述外活塞組件包括活塞銷、拉桿和外活塞，所述外活塞通過所述活塞銷和所述拉桿連接，所述外活塞的頂部朝向所述內活塞，所述外活塞組件上設有第二活塞擋圈。

上述自由活塞式發動機的活塞擋圈，其中，所述第一活塞擋圈位于所述液壓泵體組件上的推桿孔的末端，所述第一活塞擋圈設有第一徑向臺階部分和第二徑向臺階部分，所述推桿上設有與所述第一徑向臺階部分相匹配的第一徑向臺階和與所述第二徑向臺階部分相匹配的第二徑向臺階，所述推桿孔內的所述推桿周圍充滿了液壓油。