CN207195033U - 一种活塞发动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种活塞发动机，属于发动机技术领域；所述的活塞发动机包括曲轴、气缸、连杆、活塞、活塞销轴、组合式活塞环、排气门、排气阀、进气门、进气阀和火花塞；本实用新型通过设置组合式活塞环，使发动机的自身能量损耗降低同时降低了活塞与气缸的摩擦噪音，其中上活塞环与下活塞环紧紧贴合在一起，避免气体从机械交接的缝隙中泄漏，进而影响其应用效果，同时，通过气环的应用，降低了活塞头部的高度，进而降低了活塞质量，减少了惯性和摩擦所导致的零部件磨损；通过优化发动机中活塞的配缸间隙、活塞销轴线偏移距离、连杆比、曲轴轴线偏移距离、活塞裙部总长度、活塞裙部下部长度等的数值，使发动机噪声的噪音得到降低。
Description
技术领域
本实用新型属于航空发动机技术领域，具体地说，涉及一种活塞发动机。
背景技术
噪声污染是当今世界三大污染之一，城市交通噪音约占 70%。交通噪音主要是汽车噪音，而汽车噪音主要是发动机噪音和震动对汽车的噪音。发动机由气环、油环、活塞销座、裙部、曲柄、连杆、缸壁等组成。活塞对气缸壁的敲击是内燃机最大的机械噪声源。其中，影响活塞拍击噪声的因素主要包括配缸间隙、活塞销轴线偏移距离、连杆比、活塞裙部刚度、曲轴轴线偏移距离、活塞质心高度、活塞裙部总长度、活塞销轴线竖直方向位置和活塞裙部下部长度。把影响活塞拍击噪音的因素作为设计变量，通过优化设计变量来减小活塞拍击噪声，对于降低发动机噪声具有重大意义；活塞环虽然是发动机系统中较小的零件，但其具有密封、导热的功能，对发动机的正常运转具有较大影响，所以，需通过调整活塞环来降低气体的泄漏及摩擦所消耗的能量同时可以减少噪音。因此，探索一种活塞发动机，具有降低噪音，使活塞发动机性能更好，工作效率更高的活塞发动机来满足人们的需求是有必要的。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种活塞发动机，使发动机的自身能量损耗降低，也使发动机的噪音减低。
为达到上述目的，本实用新型是按如下技术方案实施的：
一种活塞发动机，所述的活塞发动机包括曲轴1、气缸2、连杆3、活塞4、活塞销轴4-1、组合式活塞环5、排气门6、排气阀7、进气门8、进气阀9和火花塞10，所述活塞4设在气缸2中，活塞4上设有组合式活塞环5，活塞4的底面上设有活塞销轴4-1；所述气缸2顶面上设有进气门8、火花塞10、排气门6，进气门8和排气门6在同一水平位置上，进气门8中设有进气阀9，排气门6中设有排气阀7；所述连杆3一端与曲轴1连接，另一端通过活塞销轴4-1与活塞4相连；所述气缸2的行程缸径比S/D为0.8 -1.2，曲轴1的轴线偏移量与其曲柄长度比值为0.05 -0.15，且曲轴1的轴线偏向与活塞销轴4-1偏向相反。
其中气缸2和活塞4之间的间隙是气缸2直径的0.0009-0.001倍；曲轴1的半径与连杆3长度的比值为0.2-0.25；活塞4上活塞环5以下的部分为活塞裙部，活塞裙部的长度为气缸2直径的1.05-1.11倍；活塞裙部中活塞销轴4-1以下的部分为活塞裙部下端，活塞裙部下端长度为活塞裙部的长度的2∕3。
其中组合式活塞环5包括上活塞环5-1、下活塞环5-2，下活塞环5-2带有凸台，上活塞环5-1不带凸台，两环开口相互错开 180°，进而保证其密封性。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过设置组合式活塞环，使发动机的自身能量损耗降低，从而使发动机效率提高同时降低了活塞与气缸的摩擦噪音，其中上活塞环与下活塞环紧紧贴合在一起，避免气体从机械交接的缝隙中泄漏，进而影响其应用效果，同时，通过气环的应用，降低了活塞头部的高度，进而降低了活塞质量，减少了惯性和摩擦所导致的零部件磨损；通过优化发动机中活塞的配缸间隙、活塞销轴线偏移距离、连杆比、曲轴轴线偏移距离、活塞裙部总长度、活塞裙部下部长度等的数值，使发动机噪声的噪音得到降低。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的活塞环结构示意图；
图3为本实用新型的活塞环与活塞配合示意图；
图中各标号： 1-曲轴、2-气缸、3-连杆、4-活塞、4-1-活塞销轴、5-活塞环、5-1-上活塞环、5-2-下活塞环、6-排气门、7-排气阀、8-进气门、9-进气阀、10-火花塞。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
实施例1：如图1所示，活塞发动机包括曲轴1、气缸2、连杆3、活塞4、活塞销轴4-1、组合式活塞环5、排气门6、排气阀7、进气门8、进气阀9和火花塞10，活塞4设在气缸2中，活塞4上设有组合式活塞环5，活塞4的底面上设有活塞销轴4-1；气缸2顶面上设有进气门8、火花塞10、排气门6，进气门8和排气门6在同一水平位置上，进气门8中设有进气阀9，排气门6中设有排气阀7；连杆3一端与曲轴1连接，另一端通过活塞销轴4-1与活塞4相连；所述的气缸2的行程缸径比S/D为0.8 -1.2，曲轴1的轴线偏移量与曲柄长度比值为0.05 -0.15，且曲轴1的轴线偏向与活塞销轴4-1偏向相反。
其中气缸2和活塞4之间的间隙是气缸2直径的0.0009-0.001倍；曲轴1的半径和连杆3的长度的比值为0.2-0.25；活塞4上活塞环5以下的部分为活塞裙部，活塞裙部的长度为气缸2直径的1.05-1.11倍；活塞裙部中活塞销轴4-1以下的部分为活塞裙部下端，活塞裙部下端长度为活塞裙部的长度的2∕3；当气缸2直径为60cm时，气缸2和活塞4之间的间隙为0.059cm，活塞销偏移量为0.5cm，曲轴1和连杆3的比值为0.22，曲轴轴线偏移量为-4.6cm，活塞裙部的长度为65.4cm，活塞裙部下端长度为43.6cm,此时的噪音为45.9分贝，人低声耳语约为30分贝，大声说话为60－70分贝。分贝值在60以下为无害区，60－110为过渡区，110以上是有害区，所以是可以达到一定减噪音的效果的。
实施例2：如图 2 -3所示：组合式活塞环5包括上活塞环5-1、下活塞环5-2，下活塞环5-2带有凸台，上活塞环5-1不带凸台，两环开口相互错开 180°，进而保证其密封性；采用此种方式实现组合式活塞环5，上活塞环5-1与下活塞环5-2紧紧贴合在一起，避免气体从机械交接的缝隙中泄漏，同时，通过气环的应用，降低了活塞头部的高度，进而降低了活塞质量，减少了惯性和摩擦所导致的零部件磨损，在提高利用效率的同时降低能量的消耗，为了让组合式活塞环5能够紧紧地贴在气缸内壁上，利用自身的弹性和机理来封闭机械内部的气流，保证其密封性，活塞环要铣出切口，同时，为了保证其应用效果，避免机械在运转和停止运转的过程中，组合式活塞环5受到热涨冷缩的影响而降低其使用功效和使用寿命，在安:的过程中要流开口间隙，开口间隙要适中，过大或者过小都会对内燃机产生影响，活塞环的开口较大，其径向弹力大，导致工作面产生轻微的拉痕或者磨损的速度较快；活塞环开口过小，其弹力受限，自身无法根据内燃机的运行进行相应的调整，进而导致其密封性较差，组合式活塞环5的密封性较差，又会导致其刮油能力较弱，出现窜机油、窜气的现象，进而干扰内燃机的工作；因汽油有一小部分进入到气缸2、组合式活塞环5、活塞4之间的缝隙，从而使气缸和活塞的摩擦力减小，降低了噪音的产生。
本实用新型的工作过程：
在使用本装置时，汽油通过进气门8进入气缸2，火花塞10点火，汽油燃烧产生推力推动活塞4向下运动，活塞4运动到最下方时通过惯性向上运动，此时进气门8关闭，排出门6打开，从而把汽油燃烧废气从排出门6排出，完成一个循环，其中活塞4上的组合式活塞环5的上活塞环5-1与下活塞环5-2紧紧贴合在一起，避免气体从机械交接的缝隙中泄漏，同时，通过气环的应用，降低了活塞4头部的高度，进而降低了活塞4质量，减少了惯性和摩擦所导致的零部件磨损，为了让组合式活塞环5能够紧紧地贴在气缸2内壁上，利用自身的弹性和机理来封闭机械内部的气流，保证其密封性，活塞环上设有铣出切口。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
Claims (3)
1.一种活塞发动机，其特征在于：包括曲轴（1）、气缸（2）、连杆（3）、活塞（4）、活塞销轴（4-1）、组合式活塞环（5）、排气门（6）、排气阀（7）、进气门（8）、进气阀（9）和火花塞（10），所述活塞（4）设在气缸（2）中，活塞（4）上设有组合式活塞环（5），活塞（4）的底面上设有活塞销轴（4-1）；所述连杆（3）一端与曲轴（1）连接，另一端通过活塞销轴（4-1）与活塞（4）相连；所述气缸（2）顶面上设有进气门（8）、火花塞（10）和排气门（6），进气门（8）和排气门（6）在同一水平位置上，进气门（8）中设有进气阀（9），排气门（6）中设有排气阀（7）；所述气缸（2）的行程缸径比S/D为0.8 -1.2，曲轴（1）的轴线偏移量与其曲柄长度比值为0.05 -0.15，且曲轴（1）的轴线偏向与活塞销轴（4-1）的偏向相反。
2.根据权利要求1所述的活塞发动机，其特征在于：所述气缸（2）和活塞（4）之间的间隙是气缸（2）直径的0.0009-0.001倍；曲轴（1）半径与连杆（3）的长度比值为0.2-0.25；活塞（4）上活塞环（5）以下的部分为活塞裙部，活塞裙部的长度为气缸（2）直径的1.05-1.11倍；活塞裙部中活塞销轴（4-1）以下的部分为活塞裙部下端，活塞裙部下端长度为活塞裙部的长度的2∕3。
3.根据权利要求1所述的活塞发动机，其特征在于：所述组合式活塞环（5）包括上活塞环（5-1）和下活塞环（5-2），下活塞环（5-2）带有凸台，上活塞环（5-1）不带凸台，两环开口相互错开 180°。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115614151A (zh) * | 2022-11-03 | 2023-01-17 | 赛力斯集团股份有限公司 | 具有低摩擦的缸体总成 |
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2017
- 2017-08-21 CN CN201721047256.3U patent/CN207195033U/zh not_active Expired - Fee Related
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