[发明专利]悬浮活塞发动机

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种悬浮活塞发动机。

背景技术

自从发动机诞生以来，发动机燃烧室的高效密封一直是发动机的研发者和制造商所追求的重中之重，现代发动机活塞与气缸套之间通过机油润滑活塞环的设置，使活塞与气缸套之间滑动密封，这种结构确实大幅度提高了发动机的密封性，但是由于气缸套和活塞以及活塞环之间存在滑动摩擦，对于活塞、活塞环尤其是气缸套的材料要求具有相当高的耐磨性能，为了维持发动机的密封性、密封的持续性以及发动机寿命就必须采用高耐磨材料制成的气缸套，并采用机油进行润滑，这样就决定了发动机气缸套和活塞的工作温度必须保持在较低水平（现代发动机在400～500℃之间）。在传统发动机的结构中这个温度无法再提高，否则就可能出现机油变质、气缸套熔化、活塞热损等问题。然而，众所周知，为了维持活塞和气缸套之间这一较低温度，就要对发动机进行强制冷却以致燃料30%左右的能量将通过缸套、活塞和缸盖流出，形成利用价值不大的低品质余热。如果我们能够避免或减少流出缸套、活塞和气缸盖的热量，我们就可以大幅度提高发动机的效率。这一问题如果得到解决，发动机的效率几乎可以成倍提高，解决这一问题的关键就必须使燃烧室包络界面（即气缸包络界面，在传统发动机中为气缸、活塞和气缸盖）的耐热性大幅度提高。为了实现这一目的，必须解决发动机活塞和气缸套间的在高温状态能够既密封又不会严重磨损的问题，因此需要发明一种新型发动机能够使气缸缸套和活塞在高温下正常工作。

发明内容

为了克服传统发动机的上述缺陷，本发明公开了一种悬浮活塞发动机。

本发明的目的是这样实现的：一种悬浮活塞发动机，包括气缸和活塞，所述活塞滑动配合地设在所述气缸内，所述活塞在靠近其上止点的1/4行程内与所述气缸为非接触悬浮设置或准悬浮设置。

一种悬浮活塞发动机，包括气缸和活塞，所述活塞滑动配合地设置在所述气缸内，所述活塞包括靠近所述活塞头部的悬浮段和靠近所述活塞底部的密封段，所述悬浮段高度不大于所述活塞行程的1/4。

本发明所述的非接触悬浮设置是指气缸与活塞之间既不发生接触又维持相当小的间隙，从而实现既密封又不磨损的目的。所谓准悬浮设置是指活塞和气缸之间处于接触与非接触的临界状态，这样就可以进一步提高密封性，又可避免磨损。

本发明有以下积极有益的效果：

1、本发明结构简单、体积小、成体低廉；

2、本发明能够实现发动机活塞和气缸套在高温状态下能够既密封又不磨损，从而提高发动机效率。

、本发明所公开的发动机的气缸、活塞以及其它燃烧室界面的工作温度可以达到相当高的温度，甚至在材料允许的情况下达到燃烧室火焰温度，因此可以大幅度提高发动机热效率。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图。

附图编号

1气缸、2活塞、101悬浮段、102密封段、121上止点、122下止点。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的悬浮活塞发动机，包括气缸1和活塞2，所述活塞2滑动配合地设在所述气缸1内，所述活塞2在靠近其上止点121的1/4行程内与所述气缸1为非接触悬浮设置；

可选择的，所述活塞2在靠近其上止点121的1/4行程内与所述气缸1为准悬浮设置。

实施例2

如图2 所示的悬浮活塞发动机，包括气缸1和活塞2，所述活塞2滑动配合地设置在所述气缸1内，所述活塞2包括靠近所述活塞2头部的悬浮段101和靠近所述活塞2底部的密封段102，所述悬浮段101的高度等于所述活塞2在所述气缸1行程的1/4。

可选择的，所述悬浮段101的高度小于所述活塞2在所述气缸1行程的1/4。

显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。