[发明专利]有滚动轮的活塞

说明书

技术领域：

机械部件。

背景技术：

大家知道，在活塞往复运动过程中，连杆的运动并不是直线的，它是随着曲轴的旋转，相应地作抛物线运动的，其向外(即垂直于汽缸轴向的曲轴部分径向)的那部分压力，对汽缸的对应壁面形成正向压力(以下简称为：侧压)，该侧压是造成活塞与汽缸滑动摩擦力、活塞环“侧偏刮擦缸壁”和“活塞敲击缸壁”的根本原因。自从大量使用往复活塞200多年以来，为提高发动机品质，减少滑动摩擦力、活塞环“侧偏刮擦缸壁”和“活塞敲击缸壁”等危害，许多科技工作者前仆后继，穷极思路，发明和使用了多种方法，但至今仍然没能从根本上解决之，探究其根源，其结症主要在于对活塞功能的认识存在不足，因此，在对活塞设计时，从来没有人对活塞的功能区进行“严格的划分”，从而难以扬长避短，没能分别对各功能区进行优化设计。如潘海若发明的专利号为：CN200510113105.9的滚动活塞，虽然在思路上有进步，但也同样存在上述结症，加上该技术方案结构过于复杂，使其在总体上没有显著优势。本人试图对活塞的功能区进行划分，把它分为“盖子区和侧压区”，用“在‘侧压区’设置滚动轮”的方案，从化解活塞对汽缸壁的侧压入手，以克服现有活塞技术的上述缺陷。

发明内容：

基本特征：本发明“有滚动轮的活塞”，是根据活塞的不同功能，把它分为盖子区和侧压区，在活塞的侧压区上，在活塞对气缸有侧压的两边，分别设置滚动方向与活塞直行方向平行的滚动轮，同时，对盖子区进行适当优化的有轮活塞。在工作中，依靠这些滚动轮支撑力的作用，把侧压限制在侧压区滚动轮之间，不使侧压通过活塞环传递到汽缸壁，并通过滚动轮的滚动功能，把活塞与汽缸之间的相对滑动关系转换为相对滚动关系，从而达到消除活塞与汽缸之间的滑动摩擦损耗，消除活塞环“不均匀刮缸”和消除“活塞敲击缸壁”等缺陷的目的。

具体实施方式：

在具体实施中，滚动轮的内在结构，外在形状，体积大小，安装位置以及零部件质量等各相关因素，都会影响活塞的品质，因此必须精心设计，精心制造，精心加工。

所述的滚动轮，是一种特制的滚筒，其滚动轮外圈外侧，在轴向上的形状，与汽缸壁的圆弧一致，所占弧度大小合适(如30度左右)，使滚动轮在滚动中始终与汽缸壁吻合的滚动体。

滚动轮的每分钟最高转速达10,000转以上，因此滚动轮内使用的轴承，应当采用高性能轴承。

滚动轮的外圈不应接触活塞的任何部位，以免产生不必要的滑动摩擦。

为了提高滚动轮的导向作用，应使上下两个滚动轮的距离尽量大，以使限制力臂长度达到最大，使侧压得到最大的限制，活塞运动得到最好的引导。

所述的盖子区，是一个装有活塞环的薄盖子，它与侧压区、连杆与活塞的铰链点等紧密地连接在一起，组成一个完整的活塞。在能够承受设计负载的前提下，盖子区可尽量设计到最薄，为更好地发挥滚动轮的限制和引到作用，不使侧压通过活塞环传输到汽缸，应把放置活塞环的环沟做的深一些，使活塞环的内侧不接触活塞柱。

连杆与活塞的铰链点设在侧压区的中心点。