[發(fā)明專利]內燃機活塞環(huán)缸套系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110219746A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 顧春興
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F02F1/00
• 分類號: F02F1/00;F02F5/00;F02F11/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王晶

本發(fā)明涉及一種內燃機活塞環(huán)缸套系統(tǒng)，具有一個缸套，缸套中配合連接活塞，所述活塞的多條活塞環(huán)槽中分別設有至少一道氣環(huán)和一道油環(huán)，所述氣環(huán)設有磁致伸縮材料圈，且磁致伸縮材料圈與氣環(huán)之間無間隙的緊密連接；所述缸套中鑲嵌有銅線圈，所述銅線圈與控制器電性連接。本發(fā)明的內燃機活塞環(huán)缸套系統(tǒng)的活塞環(huán)彈力是時變的，能夠根據活塞環(huán)的往復運動特性，在保證氣密性的前提下，動態(tài)調節(jié)活塞環(huán)缸套系統(tǒng)的外載荷，降低活塞環(huán)缸套摩擦副的固體接觸力，減少摩擦力和降低磨損量。

技術領域

本發(fā)明涉及一種內燃機活塞，尤其是一種內燃機活塞環(huán)缸套系統(tǒng)。

背景技術

隨著現代社會的發(fā)展，人們對發(fā)動機的動力性和經濟性要求越來越高。在排量一定的情況下，要想提高發(fā)動機的最大輸出功率，除了提供更多的燃料進行燃燒以外，通過減小內燃機內部零部件之間的摩擦力也是一種很有效的方法。因此，通過減小內燃機內部零部件之間的摩擦，尤其是活塞環(huán)缸套之間的摩擦，對于內燃機的性能開發(fā)至關重要。

根據摩擦學定律，摩擦力的降低可以通過降低摩擦系數或者降低摩擦副表面接觸力來實現。針對活塞環(huán)缸套系統(tǒng)，活塞環(huán)缸套摩擦副的外載荷是由活塞環(huán)的背壓和活塞環(huán)的彈力所決定的。通過優(yōu)化活塞環(huán)的彈力可以降低活塞環(huán)缸套摩擦副的外載荷，起到一定程度的減摩作用，但是往往導致活塞漏氣較大。此外，在內燃機工作過程中，活塞環(huán)作往復運動，當活塞環(huán)處于缸套的不同位置時，活塞環(huán)缸套之間的最小油膜厚度是不同的。當活塞環(huán)處于上下止點位置時，活塞環(huán)缸套之間的最小油膜厚度較小，具有較大的摩擦力。當活塞環(huán)處于行程中部時，活塞環(huán)缸套之間的最小油膜厚度較大，具有較小的摩擦力。

因此，需要設計一種新型的內燃機活塞環(huán)缸套系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能夠根據發(fā)動機工況條件以及活塞環(huán)所處的位置，動態(tài)調節(jié)活塞環(huán)的彈力，合理降低活塞環(huán)缸套系統(tǒng)的外載荷，影響活塞環(huán)缸套之間的最小油膜厚度，進而降低摩擦力。

發(fā)明內容

本發(fā)明是要提供一種內燃機活塞環(huán)缸套系統(tǒng)，該系統(tǒng)的活塞環(huán)彈力是時變的，能夠根據活塞環(huán)的往復運動特性，在保證氣密性的前提下，動態(tài)調節(jié)活塞環(huán)缸套系統(tǒng)的外載荷，降低活塞環(huán)缸套摩擦副的固體接觸力，減少摩擦力和降低磨損量。

為實現上述目的，本發(fā)明的技術方案是：一種內燃機活塞環(huán)缸套系統(tǒng)，具有一個缸套，缸套中配合連接活塞，所述活塞的多條活塞環(huán)槽中分別設有至少一道氣環(huán)和一道油環(huán)，所述氣環(huán)設有磁致伸縮材料圈，且磁致伸縮材料圈與氣環(huán)之間無間隙的緊密連接；所述缸套中鑲嵌有銅線圈，所述銅線圈與控制器電性連接。

進一步，所述控制器控制銅線圈產生磁場，使磁致伸縮材料圈產生彈性變形，可動態(tài)調節(jié)氣環(huán)的彈力，從而降低活塞環(huán)缸套系統(tǒng)的外載荷，影響活塞環(huán)缸套之間的最小油膜厚度，進而降低摩擦力。

本發(fā)明的有益效果是：

1、該新型內燃機活塞環(huán)缸套系統(tǒng)的活塞環(huán)彈力是時變的，能夠根據活塞環(huán)的往復運動特性，在保證氣密性的前提下，動態(tài)調節(jié)活塞環(huán)缸套系統(tǒng)的外載荷，降低活塞環(huán)缸套摩擦副的固體接觸力，減少摩擦力和降低磨損量。

2、該新型內燃機活塞環(huán)缸套系統(tǒng)的活塞環(huán)彈力是可以隨活塞環(huán)缸套系統(tǒng)的工況條件變化而變化的，能夠使具有該新型燃機內活塞環(huán)缸套系統(tǒng)在不同工況條件下都具有良好的摩擦學性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的內燃機活塞環(huán)缸套系統(tǒng)結構示意圖；

圖中：1、磁致伸縮材料圈，2、第一道氣環(huán)，3、缸套，4、銅線圈，5、第二道氣環(huán)，6、油環(huán)，7、活塞，8、控制器。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明的的內燃機活塞環(huán)缸套系統(tǒng)，包括磁致伸縮材料圈1，第一道氣環(huán)2，缸套3，銅線圈4，第二道氣環(huán)5，油環(huán)6，活塞7，控制器8。