[發明專利]活塞往復內燃機發動缸活塞工作環境強化系統

有效

• 申請號: 201310434603.8
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103498729A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 肖光宇
• 申請（專利權）人: 肖光宇
• 主分類號: F02B75/40
• 分類號: F02B75/40;F01P3/06;F02F3/20
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳大通

技術領域

本發明涉及一種內燃機動力強化裝置，具體涉及一種活塞往復內燃機發動缸活塞工作環境強化系統。

背景技術

現有常規內燃機活塞往復的速度，受著活塞組熱荷、曲柄連桿機構不平衡慣性力、曲柄銷線速度、側傾摩擦力以及側傾摩擦力造成的摩擦等不利因素的局限，活塞平均速度增大，會使上述不利因素增大，活塞工作環境惡化，磨損加劇，壽命下降，一般允許速度不超過15m/s。

申請人之前申請過的發明專利“申請號200710193939.4一種活塞往復內燃機及其組合與停缸技術”公開了一種新型活塞往復內燃機，采用發明專利“申請號200710147446.7一種齒輪齒條機構”中公開的第一種齒輪齒條機構作發動機的動力機構，解決了常規內燃機曲柄連桿機構慣性力及曲柄銷線速度高的危害，該動力機構動力軸（齒輪軸、相當于曲軸）轉動1周，發動缸活塞上下往復3次，是曲軸連桿機構轉動1周發動缸活塞往復1次的3倍，即在其他條件相同的情況下，由于在動力軸相同時活塞作功的頻率提高為現有常規內燃機的3倍，因此，可將發動機的功率提高為現有常規內燃機功率的3倍；但是，發動缸活塞往復的平均速度，也應相應地為現有活塞往復平均速度最大許用值的3倍，否則，“齒輪齒條機構”就發揮不出強化發動機功率的效果。

在發明申請“200710193939.4”公開的“一種活塞往復內燃機”中，設計的系統定位技術手段（圖3右邊示出），不能克服系統側傾力的危害和減少活塞與發動缸內壁面的摩擦，且活塞不便于散熱，還有磨損大，難以檢測和維修的缺陷。用“齒輪齒條機構”作動力機構雖然克服了現有常規內燃機不平衡的慣性力和曲柄銷線速度高等局限活塞往復速度提高的不利因素，但發動缸活塞組熱負荷及系統側傾力危害的不利因素依然存在。以上缺陷和不足之處，必須采用新的技術手段進行克服。若不能消除上述缺陷和不足，就難以將發動機活塞往復速度的最大許用值提高至現有速度最大許用值的3倍以上。

發明內容

本發明的目的是為了消除新型活塞往復內燃機上述影響發動缸活塞平均速度大幅度提高的不利因素，以此全面地消除現有常規內燃機影響活塞平均速度提高的不利因素，從而在現有常規內燃機活塞平均速度15m/s的基礎上，成數倍地增加活塞平均速度最大許用值，達到成倍數地強化發動機功率的目的，故此，提供一種活塞往復內燃機發動缸活塞工作環境強化系統。

為達到上述目的，所采取的技術方案是：

一種活塞往復內燃機發動缸活塞工作環境強化系統，包括內燃機的動力機構和設置在動力機構上方的發動缸，發動缸與上部機體底部的橫隔板固定連接，所述的動力機構為齒輪齒條機構，齒輪齒條機構中的兩條平行齒條兩端橫向連接構成增壓框架，增壓框架的上端固定設有驅動各個工作機構工作的挺桿和發動缸活塞，增壓框架下端固定設有增壓缸活塞，發動缸活塞與增壓缸活塞同步運動且行程相同，所述的各個挺桿穿過機體橫隔板，橫隔板上還設有通風口；以承受系統側傾力為基準，增加挺桿的機械強度，使其具有系統定位的機械強度，所述的挺桿與橫隔板貼緊滑動配合，并利用挺桿在發動缸四周分布的特征，使發動缸活塞實現全方位定位運動，通過各個挺桿與橫隔板之間的導向定位，配合增壓缸活塞與增壓缸的定位功能，使系統工作時，發動缸活塞不受到側傾力的沖擊和側傾力摩擦的危害，則發動缸活塞在無外界作用力的干擾下，精準地在發動缸內上下運動，由此將發動缸活塞的長度設置為發動缸活塞總長度＝發動缸活塞行程+發動缸活塞環區段的長度，使活塞向下運動至下止點時，除活塞環區段位于發動缸進風口區段接受供風的冷卻外，其余全部伸出發動缸外，接受經機體橫隔板上通風口向下流入增壓缸的空氣冷卻，且大幅度地減少傳統的活塞與發動缸內壁面的摩擦，發動缸活塞內腔設有與活塞頂面燃燒室外壁面連接的散熱片，當發動缸內燃燒活塞下行時，在通風口流向增壓缸的空氣和齒輪高速轉動所擾動的空氣和機油的共同冷卻作用下，通過發動缸活塞內腔設有的散熱片將發動缸活塞頂段及燃燒室內壁的熱負荷導出，使發動缸活塞不受熱負荷的危害而安全可靠地工作，所述的機體橫隔板上的通風口的開口方向朝向發動缸活塞伸出發動缸外的位置，通風口的橫截面面積由上向下逐漸縮小，以增加空氣的流速，加強對發動缸活塞的冷卻效果，同時加強隨空氣一起流動的機油對活塞的潤滑作用。

所述各個挺桿與橫隔板之間設有耐磨損的耐磨承壓塊，耐磨承壓塊與橫隔板為可拆卸固定連接，以減小挺桿與活動口的磨損，且便于更換和維修。

采用上述技術方案，所取得的有益效果是：