[发明专利]一种用于曲柄圆滑块内燃机的缸套、缸套组及其内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及曲柄圆滑块内燃机，特别是一种用于曲柄圆滑块内燃机的缸套、缸套组。本发明还提供一种使用上述缸套或者缸套组的内燃机。 

背景技术

往复式内燃机需要将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。目前的通用技术下，上述转换过程均需要使用曲柄连杆机构。由于曲柄连杆机构中连杆的存在，使机器庞大、笨重，无法完全平衡。 

为了解决上述问题，中国专利文献CN85100358B公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利文献CN1067741C公开了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利文献CN1144880A公开了一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。上述内燃机的共同特点是对通用技术下内燃机的曲柄连杆机构进行了彻底改进，采用具有偏心圆孔的圆滑块代替连杆。所述偏心圆滑块呈圆柱形，并且开有平行于圆柱体轴线的偏心圆孔，该偏心圆孔用于穿过曲轴的曲柄销。该内燃机的活塞包括两端的冠部和连接两冠部的导向部，其中导向部上开有圆孔，该圆孔的内径面和上述圆滑块的外径面相配合，所述圆滑块即安置在活塞导向部上与其外周相配合的圆孔中。当所述活塞受到气缸中燃烧气体的推动而在气缸中往复运动时，所述偏心圆滑块绕其自身的圆心转动，并进而带动曲轴反向转动，从而将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，再通过与曲轴连接的旋转部件向外传递功率。上述专利的思想也可以方便的转用到压缩机或者抽真空机中，获得曲柄圆滑块压缩机或者曲柄圆滑块抽真空机。 

上述专利提供的曲柄圆滑块机构中，其活塞的功能较目前广泛使用的曲柄连杆机构内燃机活塞有明显的差异。在该机构中，活塞不仅起到承受可燃混合气的爆发压力并将其转化为直线运动的作用，还为圆滑块提供圆滑块容置孔，而曲轴又穿过圆滑块的偏心孔，因此，曲柄圆滑块机构中的活塞通过安置在其圆滑块容置孔中的圆滑块间接对曲轴进行支撑。 

为适应活塞的功能变化，曲柄圆滑块机构的活塞结构也做了相应的改变。 请参看图1，该图为中国专利文献CN85100358B说明书图4绘制的用于曲柄圆滑块机构的活塞立体图，如图所示，曲柄圆滑块机构的活塞包括冠部11和导向部12，所述冠部11与传统内燃机的活塞头作用相同，其顶部称为活塞顶，为燃烧室的一部分；冠部周边则设置有若干活塞环槽，用于安置气环、油环，实现对气缸的密封。图中，在冠部下部，设置所述导向部12，该导向部12主体部分为薄块状，该薄块的两个侧边能够与机体的滑道配合，称为导向侧面；其平面的中心线上则开有内径和圆滑块外径配合的圆孔，该圆孔即为所述圆滑块容置孔。 

与上述活塞结构的变化相适应，用于曲柄圆滑块机构的机体也需要与活塞结构相适应，需要为活塞的导向部提供滑道。 

通常的曲柄连杆机构的内燃机在采用铝制机体或者结构相对复杂时，一般需要在机体中装入缸套。缸套为薄壁筒体，贴紧气缸内壁压入，活塞即安装在缸套中。通过使用缸套，可以有效降低机体结构复杂度，从而降低机体制造难度；缸套可以采用更合适为活塞运动提供摩擦配副的材料制造，降低活塞往复运动中的摩擦阻力；在使用过程中，缸套内壁作为燃烧室的内壁，损坏后可以比较方便的更换。另外缸套和气缸壁之间还可以设置间隙，用于通过冷却液，以可靠的降低燃烧室的温度。 

采用曲柄圆滑块机构的内燃机也同样经常需要设置缸套，其所起的作用和普通的内燃机缸套相同。但由于曲柄圆滑块机构的活塞以及机体与曲柄连杆机构不同，其缸套结构自然也和曲柄连杆机构下使用的缸套存在显著不同。具体来说，曲柄圆滑块内燃机的缸套需要考虑为活塞导向部提供摩擦轨道，另外，还需要考虑圆滑块的安装和曲轴穿过活塞等结构问题。现有技术提供的各种缸套显然无法满足上述要求。 

进一步考虑曲柄圆滑块机构下缸套的结构，还能够发现下述问题：当采用V形布置内燃机时，由于减少体积的需要，相邻活塞需要彼此非常靠近；当设置有缸套时，缸套占据的空间会增加缸间距，增大内燃机机体体积，造成材料浪费，为了避免这一问题，需要考虑如何避免缸套造成的缸间距增加。 

发明内容

针对上述问题，本发明提供用于曲柄圆滑块内燃机缸套，该缸套充分考虑了曲柄圆滑块内燃机中活塞和机体配合的情况，能够满足活塞与机体配合的需求。 

本发明还进一步提供一种缸套，该缸套适合用于V形机体，这种缸套能够避免由于缸套引起的气缸缸间距的增加，尽可能减少内燃机机体的体积。 

本发明同时提供一种缸套组，该缸套组能够方便的装入V形内燃机机体的相邻气缸中。