CN102966433A

CN102966433A - 带有导向球的对置式内燃机系统

Info

Publication number: CN102966433A
Application number: CN2012104614588A
Authority: CN
Inventors: 孟祥慧; 谢友柏
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2013-03-13

Abstract

一种内燃机技术领域的带有导向球的对置式内燃机系统，包括：气缸盖、进气道、进气阀、排气道、排气阀、活塞、气缸、活塞环、连杆、曲轴和导向球，导向球镶嵌在活塞的侧壁上并与气缸的内壁面相接触，沿活塞的轴向导向球均匀地分布成四列，同一列的导向球之间互不接触。在内燃机的工作过程中，导向球不但起到导向作用，而且还可以使活塞裙部和气缸内壁之间实现滚动摩擦，从而使活塞裙部与气缸内壁面之间的摩擦力变小。本发明设计合理，结构简单，适用于对置式内燃机系统。

Description

带有导向球的对置式内燃机系统

技术领域

本发明涉及的是一种内燃机技术领域的减摩系统，特别是针对可以减小活塞气缸之间摩擦力的带有导向球的对置式内燃机系统。

背景技术

随着现代社会的发展，人们对发动机的动力性和经济性要求越来越高。在排量一定的情况下，要想提高发动机的最大输出功率，除了提供更多的燃料进行燃烧以外，通过减小内燃机内部零部件之间的摩擦力也是一种很有效的方法。在常规的自然吸气内燃机中，额定功率点的倒拖扭矩超过了其有效扭矩的30%。因此，通过减小内燃机内部零部件之间的摩擦，尤其是高速工况时活塞裙部和气缸内壁之间的摩擦，对于内燃机的性能开发至关重要。通过减少活塞与气缸内壁之间的活塞环数量，可以起到一定的减摩作用，但是往往导致活塞漏气量较大。

经过对现有技术文献的检索发现，中国专利申请号200980138406.3，专利名称：具有减摩油腔和储油槽的活塞裙的发明专利申请文件，该专利技术通过减摩油腔往活塞裙上喷射机油的技术来减小活塞裙部与气缸内壁之间的摩擦，但是此技术的减摩油腔和储油槽以及机油泵结构都较为复杂。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种带有导向球的对置式内燃机系统，能够较好的解决活塞裙部和气缸内壁之间的摩擦问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括：第一气缸盖、第一进气道、第一进气阀、第一排气道、第一排气阀、第一活塞、第一气缸、第一活塞环、第一连杆、曲轴、第二气缸盖、第二进气道、第二进气阀、第二排气道、第二排气阀、第二活塞、第二气缸、第二活塞环、第二连杆、第一导向球和第二导向球，第一进气道、第一排气道均布置在第一气缸盖上，第一进气阀、第一排气阀均安装在第一气缸盖上，第一气缸与第一气缸盖固结在一起，第一活塞安装在第一气缸内，第一活塞环镶嵌在第一活塞的顶部，第一活塞环与第一气缸的内壁面密封接触，第一活塞通过第一连杆与曲轴相连接，第二进气道、第二排气道均布置在第二气缸盖上，第二进气阀、第二排气阀均安装在第二气缸盖上，第二气缸与第二气缸盖固结在一起，第二活塞安装在第二气缸内，第二活塞环镶嵌在第二活塞的顶部，第二活塞环与第二气缸的内壁面密封接触，第二活塞通过第二连杆与曲轴相连接，第一导向球镶嵌在第一活塞的侧壁上并与第一气缸的内壁面相接触，沿第一活塞的轴向第一导向球均匀地分布成四列，同一列的第一导向球之间互不接触，第二导向球镶嵌在第二活塞的侧壁上并与第二气缸的内壁面相接触，沿第二活塞的轴向第二导向球也均匀地分布成四列，同一列的第二导向球之间也互不接触。

进一步地，本发明还包括第一火花塞和第二火花塞，第一火花塞安装在第一气缸盖上，第二火花塞安装在第二气缸盖上。

在本发明中，第一导向球和第二导向球均镶嵌在活塞侧壁上，第一导向球和第二导向球均可以在活塞侧壁内自由旋转。在内燃机的工作过程中，当活塞左右运动时，导向球不但要随着活塞做左右平移，而且导向球自身也做旋转运动，导向球起到一定的导向作用。由于导向球的存在，活塞在高速运动时，活塞裙部与气缸内壁面之间实现滚动摩擦，从而使活塞裙部与气缸内壁面之间的摩擦力减小。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的导向球不但起到导向作用，而且还可以使活塞裙部和气缸内壁之间实现滚动摩擦，从而使活塞裙部与气缸内壁面之间的摩擦力变小；本发明即可以应用于柴油机，也可以应用于汽油机。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A-A剖面的结构示意图；

其中：1、第一气缸盖，2、第一进气道，3、第一进气阀，4、第一排气道，5、第一排气阀，6、第一活塞，7、第一气缸，8、第一活塞环，9、第一连杆，10、曲轴，11、第二气缸盖，12、第二进气道，13、第二进气阀，14、第二排气道，15、第二排气阀，16、第二活塞，17、第二气缸，18、第二活塞环，19、第二连杆，20、第一导向球，21、第二导向球，22、第一火花塞，23、第二火花塞。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1和图2所示，本发明包括：第一气缸盖1、第一进气道2、第一进气阀3、第一排气道4、第一排气阀5、第一活塞6、第一气缸7、第一活塞环8、第一连杆9、曲轴10、第二气缸盖11、第二进气道12、第二进气阀13、第二排气道14、第二排气阀15、第二活塞16、第二气缸17、第二活塞环18、第二连杆19、第一导向球20、第二导向球21、第一火花塞22和第二火花塞23，第一进气道2、第一排气道4均布置在第一气缸盖1上，第一进气阀3、第一排气阀5均安装在第一气缸盖1上，第一气缸7与第一气缸盖1固结在一起，第一活塞6安装在第一气缸7内，第一活塞环8镶嵌在第一活塞6的顶部，第一活塞环8与第一气缸7的内壁面密封接触，第一活塞6通过第一连杆9与曲轴10相连接，第二进气道12、第二排气道14均布置在第二气缸盖11上，第二进气阀13、第二排气阀15均安装在第二气缸盖11上，第二气缸17与第二气缸盖11固结在一起，第二活塞16安装在第二气缸17内，第二活塞环18镶嵌在第二活塞16的顶部，第二活塞环18与第二气缸17的内壁面密封接触，第二活塞16通过第二连杆19与曲轴10相连接，第一导向球20镶嵌在第一活塞6的侧壁上并与第一气缸7的内壁面相接触，沿第一活塞6的轴向第一导向球20均匀地分布成四列，同一列的第一导向球20之间互不接触，第二导向球21镶嵌在第二活塞16的侧壁上并与第二气缸17的内壁面相接触，沿第二活塞16的轴向第二导向球21也均匀地分布成四列，同一列的第二导向球21之间也互不接触，第一火花塞22安装在第一气缸盖1上，第二火花塞23安装在第二气缸盖11上。

在本发明中，第一导向球20和第二导向球21均镶嵌在活塞侧壁上，第一导向球20和第二导向球21均可以在活塞侧壁内自由旋转。在内燃机的工作过程中，当活塞左右运动时，导向球不但要随着活塞做左右平移，而且导向球自身也做旋转运动，导向球起到一定的导向作用。由于导向球的存在，活塞在高速运动时，活塞裙部与气缸内壁面之间实现滚动摩擦，从而使活塞裙部与气缸内壁面之间的摩擦力减小。

Claims

1.一种带有导向球的对置式内燃机系统，包括第一气缸盖（1）、第一进气道（2）、第一进气阀（3）、第一排气道（4）、第一排气阀（5）、第一活塞（6）、第一气缸（7）、第一活塞环（8）、第一连杆（9）、曲轴（10）、第二气缸盖（11）、第二进气道（12）、第二进气阀（13）、第二排气道（14）、第二排气阀（15）、第二活塞（16）、第二气缸（17）、第二活塞环（18）和第二连杆（19），第一进气道（2）、第一排气道（4）均布置在第一气缸盖（1）上，第一进气阀（3）、第一排气阀（5）均安装在第一气缸盖（1）上，第一气缸（7）与第一气缸盖（1）固结在一起，第一活塞（6）安装在第一气缸（7）内，第一活塞环（8）镶嵌在第一活塞（6）的顶部，第一活塞环（8）与第一气缸（7）的内壁面密封接触，第一活塞（6）通过第一连杆（9）与曲轴（10）相连接，第二进气道（12）、第二排气道（14）均布置在第二气缸盖（11）上，第二进气阀（13）、第二排气阀（15）均安装在第二气缸盖（11）上，第二气缸（17）与第二气缸盖（11）固结在一起，第二活塞（16）安装在第二气缸（17）内，第二活塞环（18）镶嵌在第二活塞（16）的顶部，第二活塞环（18）与第二气缸（17）的内壁面密封接触，第二活塞（16）通过第二连杆（19）与曲轴（10）相连接，其特征在于还包括第一导向球（20）和第二导向球（21），第一导向球（20）镶嵌在第一活塞（6）的侧壁上并与第一气缸（7）的内壁面相接触，沿第一活塞（6）的轴向第一导向球（20）均匀地分布成四列，同一列的第一导向球（20）之间互不接触，第二导向球（21）镶嵌在第二活塞（16）的侧壁上并与第二气缸（17）的内壁面相接触，沿第二活塞（16）的轴向第二导向球（21）也均匀地分布成四列，同一列的第二导向球（21）之间也互不接触。

2.根据权利要求1所述的带有导向球的对置式内燃机系统，其特征在于还包括第一火花塞（22）和第二火花塞（23），第一火花塞（22）安装在第一气缸盖（1）上，第二火花塞（23）安装在第二气缸盖（11）上。