[实用新型]伸缩式活塞装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机，特别是发动机的活塞装置。

背景技术

众所周知，发动机的压缩比是决定发动机功率大小的一个重要因素，压缩比越高，发动机输出的功率越大。现有技术中的点燃式发动机(如汽油发动机)在高速运转时，吸入的混合气量多，压缩比可以达到或接近设定的比值，而在中、低速运转时，所吸入的混合气量减少，活塞压缩到上止点时，由于混合气稀薄，气缸内混合气并没有受到多大的压缩，实际的压缩比要远低于设定的比值，并且随混合气量的减少而减小。所以发动机在中、低速转速时，由于实际压缩比的减小，降低了发动机在中、低速运转时的工作效率，增加了燃油的消耗。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种新型的发动机活塞装置，能够使得发动机燃烧室的容积随着吸入的混合气量的大小变化而变化。

本实用新型的技术方案是：提供一种伸缩式活塞装置，包括活塞上部，其中所述活塞装置还包括与所述活塞上部活动连接的活塞下部以及设置在所述活塞上部与所述活塞下部之间的第一弹性元件。

本实用新型的活塞装置，通过改变发动机燃烧室的容积，使得发动机在高速与中、低速运转时，气缸内气体的压缩比都能够达到实际相同的比值，大大提高了中、低转速时的工作效率，并减少了燃油的消耗和废气的排放。

附图说明

图1是本实用新型活塞装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

如图1所示，本实用新型的伸缩式活塞装置分成活塞上部a，与活塞上部a活动连接的活塞下部b以及设置在活塞上部a与活塞下部b之间的伸缩弹簧c。

活塞上部a包括由活塞顶部，活塞环部以及活塞裙部形成的空腔，以及由活塞顶部向空腔内延伸的轴柱1。活塞下部b通过一活动套接在轴柱1上的管状连接部2安装在活塞上部a的活塞裙内，形同一个小的活塞，可以在活塞裙内上下活动.连杆小头(未图示)通过活塞销6与活塞下部b连接。活塞下部b的管状连接部2内还设置有一锁止装置，用来阻止轴柱1在管状连接部2内的移动，让活塞上部a与活塞下部b形成整体以承受压力。活塞上部a的轴柱1的下端面设置为斜面，活塞下部b的管状连接部2的内壁相应设置一坡面使其与轴柱1上的斜面共同形成一楔形空间。锁止装置包括一可移动地收容于楔形空间的楔形销3，楔形销3的楔形角度与轴柱1的斜面和管状连接部2的坡面间角度相同，楔形销3的底面与管状连接部2的坡面相配接。连杆小头上设置有推动楔形销3移动的凸轴点5。锁止装置还包括一套接在楔形销3上使其复位的回位弹簧4。

本实用新型的伸缩式活塞装置在工作循环中各行程的工作状况如下；

进气行程：由于气缸内没有压力，活塞上部a和活塞下部b在伸缩弹簧c弹力的作用下伸长，轴柱1随之向上滑动，松开楔形销3，楔形销3在回位弹簧4的弹力作用下回到原来的位置，活塞装置从顶端开始向下运行，吸入混合气。

压缩行程：活塞装置从下止点开始向上推行压缩混合气，当混合气被压缩至一定的程度，气缸内产生的压力压缩伸缩弹簧c，使得活塞装置开始缩短，在上升至上止点附近，连杆小头上的小凸轴点5向上推动楔形销3，使得楔形销3沿着管状连接部2的坡面向上滑动，而活塞上部a的轴柱1在气缸内的压力作用下向下滑行，当轴柱1的斜面与楔形销3的上斜面相吻合时，轴柱1不再向下滑行，此时轴柱1，楔形销3和管状连接部2结合在一起，活塞装置不再缩短，活塞上部a与活塞下部b形成整体，承受气缸内的压力。火花塞开始点火做功。

做功行程：混合气被点燃，气缸内压力迅速上升，这时发动机如果是在中、低速运行，由于汽缸的压力减少，活塞装置缩短的程度小，使得发动机在中、低速运行时的燃烧室容积也随之减少小，压缩比相应的提高，混合气被雾化得更好，燃烧得更快更彻底，可以减少混合气中的燃油比例，也起到了减少发动机的废气排放的作用。

排气行程：由于排气门打开，气缸内压力迅速下降，活塞上部a与活塞下部b受到伸缩弹簧c的弹力作用开始伸长，轴柱1随之向上滑动，松开楔形销3，楔形销3在回位弹簧4的弹力作用下回到原来的位置。在排气行程中、活塞上部a与活塞下部b的伸长有利于将气缸内的废气排放地更彻底，并为下一个工作循环吸入更多更纯净的混合气做准备。

本实用新型的发明构思在于将传统的整体式的活塞装置分体设置为可相对伸缩的两部分，使其在压缩气缸内的混合气时，能够随着混合气量的不同产生的不同压力来调整活塞装置的长短，从而改变燃烧室的容积，进而使得发动机在吸入不同量的混合气时也能达到实际相同的压缩比。基于本发明构思的任何改进均应属于本实用新型的保护范围。