CN103850790A - 无死点往复式内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无死点往复式内燃机，包括壳体、连杆、曲轴，壳体内设有活塞缸，活塞缸内安装活塞头，活塞头由活塞头主体和密封端盖连接构成，活塞头主体内开设内腔和活塞销孔，内腔与活塞销孔相通，密封端盖中心处开设进气口，密封端盖的内侧设有第二密封块和第一密封块，第一密封块和第二密封块分别位于进气口两侧。它利用了原内燃机上止点位置约15－25゜的死点距离，加长了原传统活塞的做功行程，同时，增加了活塞的推力面积，从而，确保所述内燃机在压力最大时输出动力，以提高做功效率，降低能耗，并可有效地提高了内燃机的动力性及经济性。

Description

无死点往复式内燃机

技术领域

 本发明涉及一种无死点往复式内燃机。

背景技术

　　现有的活塞往复式内燃机存在做功行程中活塞在上止点下行时存在死点的问题。其主要原因是，传统内燃机活塞的推力方向只能是活塞的下行方向，即活塞无法向多个方向传递推力。当活塞行至上止点时，推力不仅不做功还会直接作用于曲轴上，增加了曲轴的负荷，对曲轴及整个内燃机都会造成不同程度的损坏，从而，缩短了内燃机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的，是提供一种无死点往复式内燃机，它可消除传统往复式内燃机做功行程中活塞在上止点下行时存在的死点的问题，可有效延长活塞的做功行程，并减轻曲轴的负荷，延长曲轴及整个内燃机的使用寿命。

　　本发明的目的是通过以下技术方案实现的：无死点往复式内燃机，包括壳体、连杆、曲轴，壳体内设有活塞缸，活塞缸内安装活塞头，活塞头由活塞头主体和密封端盖连接构成，活塞头主体内开设内腔和活塞销孔，内腔与活塞销孔相通，密封端盖中心处开设进气口，密封端盖的内侧设有第二密封块和第一密封块，第一密封块和第二密封块分别位于进气口两侧，第一密封块与第二密封块之间构成燃烧室，燃烧室与进气口相通，第一密封块与第二密封块位于进气口内，活塞销孔内安装活塞销，活塞头主体通过活塞销与连杆的一端铰接，连杆的另一端与曲轴的曲柄铰接；连杆与活塞销铰接的一端设有活塞块，第一密封块与连杆圆弧配合，第二密封块与活塞块圆弧配合，第二密封块与连杆之间构成一个可供活塞块摆动的冠形燃气室，连杆与活塞头主体之间构成与冠形燃气室相通的通气道，活塞块能在连杆的驱动下在冠形燃气室内往复摆动，并且，活塞块始终使燃烧室与冠形燃气室隔绝不通。

　　为进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案实现：所述活塞块或第二密封块上安装第二密封条第二密封条，在活塞块往复摆动过程中第二密封条第二密封条始终确保第二密封块与活塞块之间配合密封。所述第一密封块或连杆上安装第一密封条，连杆相对第一密封块摆动过程中第一密封条始终确保第一密封块与连杆配合密封。所述活塞块的侧面开设密封孔，密封孔内安装弹簧和密封塞，密封塞与活塞头主体配合密封。所述活塞块的一侧开设凹槽。

本发明的积极效果在于：它的活塞可实现多方向传递推力，并将推力直接作用于连杆上，在上止点位置处迫使连杆摆动，以防止活塞在上止点出现死点，从而，能有效提高内然机的平顺性，延长内燃机的使用寿命。它利用了原内燃机上止点位置约15－25゜的死点距离，加长了原传统活塞的做功行程，同时，增加了活塞的推力面积，从而，确保所述内燃机在压力最大时输出动力，以提高做功效率，降低能耗，并可有效地提高了内燃机的动力性及经济性。活塞头、活塞销和连杆可做大于180度角的输出动力的动作，具体地说是活塞运行上、下止点为曲轴180゜活塞块输出推力角为曲轴转角90゜等于大于曲轴转角180゜的动力输出，消除了死点。本发明还具有结构简单、制造方便的优点。

附图说明

图1为本发明所述无死点往复式内燃机的结构示意图，图中活塞处于上止点位置，a、b、c共线内燃机在此处易出现死点；图3是图1中的活塞处于下止点位置的示意图；图2和图4分别是图1中的活塞下行至活塞缸中部和上行至活塞缸中部的示意图；图5是所述密封端盖的仰视结构示意图。

附图标记：1活塞缸　2活塞头主体　3活塞销　4连杆　5密封端盖　6曲轴　7活塞块　8冠形燃气室　9燃烧室　10第一密封块　11第二密封块　12第一密封条　13第二密封条　14密封孔　15第一弧面　16第二弧面　17密封塞　18弹簧　19凹槽　20进气口　21通气道　a活塞头与连杆铰接点　b连杆与曲柄的铰接点　c曲轴端面圆心。

具体实施方式

本发明所述的无死点往复式内燃机，如图1所示包括壳体、连杆4、曲轴6。壳体内设有活塞缸1。活塞缸1内安装活塞头。为降低制造难度，同时确保活塞头的密效果，活塞头可由活塞头主体2和密封端盖5连接构成。活塞头主体2与密封端盖5之间可通过螺栓固定。活塞头主体2内开设内腔和活塞销孔。内腔与活塞销孔相通。密封端盖5中心处开设进气口20，以便燃气能直接经进气口20进入内腔内。密封端盖5的内侧设有第二密封块11和第一密封块10。第一密封块10和第二密封块11分别位于进气口20两侧，第一密封块10与第二密封块11之间构成燃烧室9，燃烧室9与进气口20相通。第一密封块10与第二密封块11位于进气口20内。活塞销孔内安装活塞销3，活塞头主体2通过活塞销3与连杆4的一端铰接，连杆4的另一端与曲轴6的曲柄铰接。为确保密封效果并简化组装工序降低加工成本，第一密封块10和第二密封块11可与密封端盖5制成一体。为降低密封端盖5的加工难度，同时确保密封端盖5与第一密封块10或第二密封块11之间的密封效果，所述密封端盖5可由两部分连接构成，一部分与第一密封块10为一体，另一部分与第二密封块11为一体，两部分组合围出进气口20。连杆4与活塞销3铰接的一端设有活塞块7。第一密封块10的一端设有第一弧面15，第一密封块10通过第一弧面15与连杆4圆弧配合，以同时兼顾转动与密封两项功能。第二密封块11的一端设有第二弧面16，第二密封块11通过第二弧面16与活塞块7圆弧配合，以同时兼顾转动与密封两项功能。第二密封块11与连杆4之间构成一个可供活塞块7摆动的冠形燃气室8，连杆4与活塞头主体2之间构成与冠形燃气室8相通的通气道21。活塞块7能在连杆4的驱动下在冠形燃气室8内往复摆动，并且，活塞块7始终使燃烧室9与冠形燃气室8隔绝不通。如图1至4所示，活塞块7与冠形燃气室8配合，并且活塞块7能在连杆4的驱动下在冠形燃气室8内往复摆动。所述活塞块7最好为如图1所示的冠形活塞。

所述内燃机的工作原理和过程与现有内燃机相同，区别在于，如图1所示，当活塞头处于上止点下行位置时，可燃气体燃烧膨胀，一方面作用于活塞头的端面，给活塞头沿活塞缸1下行的推力；另一方面，可燃气体经进气口20进入燃烧室9内直接作用于活塞块7的左侧，通过活塞块7对连杆4施加一个扭矩，使连杆4摆动顺利通过上止点位置，从而，防止死点发生。活塞块7向左摆动过程中，冠形燃气室8内的气体可经通气道21排入曲轴箱内。通气道21可防止冠形燃气室8内出现气垫或负压，确保活塞块7在冠形燃气室8内正常摆动。

本发明所述内燃机可以是以下往复活塞内燃机：

1、用于汽油柴油二冲程及四冲程往复式活塞内燃机的发展。

2、用于单缸及多缸型号内燃机的发展。

3、用于强制式及自燃式点燃内燃机。

4、用于顶置式及倒置式气门内燃机。

5、用于左旋转及右旋转的内燃机。

6、用于各种启动方式的内燃机。

7、用于各种冷却方式的内燃机。

8、用于各种润滑方式的内燃机。

9、用于I、Y、V、一等各种排列式内燃机。

所述活塞块7或第二密封块11上安装第二密封条第二密封条13。在活塞块7往复摆动过程中第二密封条第二密封条13始终确保第二密封块11与活塞块7之间配合密封，从而，可有效防止燃烧室9与冠形燃气室8之间串气，以便燃气能对活塞块7产生足够的推力使连杆4摆动，避免死点出现。

为进一步确保密封效果，所述第一密封块10或连杆4上安装第一密封条12。连杆4相对第一密封块10摆动过程中第一密封条12始终确保第一密封块10与连杆4配合密封。

为确保密封效果还可采用以下方案：所述活塞块7的侧面开设密封孔14。密封孔14内安装弹簧18和密封塞17，弹簧18为密封塞17提供弹力，密封塞17与活塞头主体2配合密封。

　　为减少所述活塞块7对整个活塞运动带来的不利影响，活塞块7的一侧开设凹槽19，以减轻活塞块7的质量。

本发明所述的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (5)

1.无死点往复式内燃机，其特征在于：包括壳体、连杆（4）、曲轴（6），壳体内设有活塞缸（1），活塞缸（1）内安装活塞头，活塞头由活塞头主体（2）和密封端盖（5）连接构成，活塞头主体（2）内开设内腔和活塞销孔，内腔与活塞销孔相通，密封端盖（5）中心处开设进气口（20），密封端盖（5）的内侧设有第二密封块（11）和第一密封块（10），第一密封块（10）和第二密封块（11）分别位于进气口（20）两侧，第一密封块（10）与第二密封块（11）之间构成燃烧室（9），燃烧室（9）与进气口（20）相通，第一密封块（10）与第二密封块（11）位于进气口（20）内，活塞销孔内安装活塞销（3），活塞头主体（2）通过活塞销（3）与连杆（4）的一端铰接，连杆（4）的另一端与曲轴（6）的曲柄铰接；连杆（4）与活塞销（3）铰接的一端设有活塞块（7），第一密封块（10）与连杆（4）圆弧配合，第二密封块（11）与活塞块（7）圆弧配合，第二密封块（11）与连杆（4）之间构成一个可供活塞块（7）摆动的冠形燃气室（8），连杆（4）与活塞头主体（2）之间构成与冠形燃气室（8）相通的通气道（21），活塞块（7）能在连杆（4）的驱动下在冠形燃气室（8）内往复摆动，并且，活塞块（7）始终使燃烧室（9）与冠形燃气室（8）隔绝不通。

2.根据权利要求1所述的无死点往复式内燃机，其特征在于：所述活塞块（7）或第二密封块（11）上安装第二密封条第二密封条（13），在活塞块（7）往复摆动过程中第二密封条第二密封条（13）始终确保第二密封块（11）与活塞块（7）之间配合密封。

3.根据权利要求1所述的无死点往复式内燃机，其特征在于：所述第一密封块（10）或连杆（4）上安装第一密封条（12），连杆（4）相对第一密封块（10）摆动过程中第一密封条（12）始终确保第一密封块（10）与连杆（4）配合密封。

4.根据权利要求1所述的无死点往复式内燃机，其特征在于：所述活塞块（7）的侧面开设密封孔（14），密封孔（14）内安装弹簧（18）和密封塞（17），密封塞（17）与活塞头主体（2）配合密封。

5.根据权利要求1所述的无死点往复式内燃机，其特征在于：所述活塞块（7）的一侧开设凹槽（19）。

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