專利名稱：往復活塞式發動機用真空供油巡環潤滑系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及發動機的潤滑，是一種適于往復活塞式發動機，尤其是適于二沖程發動機用的真空供油巡環潤滑系統。
背景技術：
在往復活塞式內燃機和發動機中，其活動摩擦部件，尤其是活塞和缸體間的潤滑問題始終未能解決。最初是采用將潤滑油按比例滲入燃油中，以混合油進入缸內作功同時潤滑的方案，其結果是公知的，不但潤滑效果有限，且因潤滑油不能與燃油一道完全燃燒，便成為廢氣被排出缸外，污染環境，在缸內已燃燒了的潤滑油，也易形成積炭和焦狀沉積物，附著在燃燒室內和火花塞上，影響整機工作性能，縮短整機使用壽命；后來改進的分離式潤滑方案，即通過滴油泵根據發動機轉速的變化，定量地將潤滑油滴入化油器內與燃油混合，以對缸內和活塞各部位實施潤滑。其效果雖比原始方式好一些，但仍不理想，如排氣口上仍流油，冒蘭煙，缸內積炭的問題還未能解決；近來一些廠家采用以微電腦精確控制潤滑油滴入化油器內與燃油相混合，保證機內零部件的潤滑和燃油的燃燒質量，這雖能大大減輕排放的廢氣對環境的污染，但需增大成本投入，特別是對所用的潤滑油品質要求已達到賽車級，這在現實中是無法普及的。上述的混合潤滑方案和分離式潤滑方案因為都不屬于巡環潤滑，故在潤滑過程中無自潔功能，無法對機內零部件因摩損而產生的金屬淬末及時清除，這必然要影響發動機的使用壽命。近年來公開的《內燃機潤滑裝置》(申請號01117718.7)和《二沖程發動機完全分離潤滑系統》(專利號00255209.4)是將潤滑油與燃油完全分離供給的典型技術方案，但仍都屬正壓供油潤滑，對用過的潤滑油不回收的方式，最終還是回到燃燒室中，其實際使用效果如何，暫無從得知。
發明內容
本發明的目的是向公眾提供一種可將燃油、潤滑油分別輸入機內、潤滑油可巡環使用、具有自潔潤滑功能、在整個潤滑過程中潤滑油與燃油絕無混合機會，且潤滑油不進入燃燒室，廢氣排放完全可達到標準要求、對環境無污染的往復活塞式發動機用的新式巡環供油潤滑系統。
在往復活塞式發動機中，最急需解決的是活塞與缸體之間的潤滑問題。我們的技術措施就主要是對發動機的缸內潤滑部位采用負壓狀使潤滑油回收實施巡環潤滑，即所發明的真空供油巡環潤滑系統包括了往復活塞式發動機和真空泵，技術的關鍵是外側壁呈圓柱形的活塞配裝在缸體內，活塞連桿的小頭端上的銷軸孔與配裝在活塞襯套銷軸孔中的銷軸的中間軸頸配裝，銷軸的軸心線與活塞襯套的軸心線相垂直，活塞襯套同軸心線固裝在活塞的內腔中，特別是在圓柱形活塞的上端頭和下端頭部位的外壁上開設的活塞環槽中配裝著活塞密封環，而在缸體內壁上的活塞上端活塞環槽位移至下止點、活塞下端活塞環槽位移至上止點之間的部位處，環周壁布設著存油槽，存油槽上開設的通出缸壁外的進油孔和回油孔，分別與安裝在缸體外壁上的配油盤內的進油管路和回油管路相連通，配油盤上回油管路端口上接裝著的回油管的另一端頭接裝在真空泵的進口端上，真空泵出口端上接裝著的回油管的另一端與潤滑油箱的內腔連通，配油盤上進油管路端口上接裝著的進油管的另一端頭插裝在潤滑油箱的內腔中靠近內腔底面的位置處。
上述的技術方案是本發明的主潤滑油路結構。對發動機中的活塞連桿、曲軸等活動部件摩擦部位的潤滑，可在主潤滑油路結構的基礎上，增加附設潤滑油路，即，將每付活塞連桿與相應的曲軸作為一個附設潤滑單元，單元中的各個軸承的內壁上均開設著端頭封在軸承兩端口邊緣以內的封閉式的導油槽，活塞連桿的各轉動軸和曲軸體上連通開設著的通油孔與各個軸承上的封閉式的導油槽連通組合形成一個閉合的單程的單元潤滑回路，該閉合的單程的單元潤滑回路的進油口上接裝著的進油管的另一端頭插裝在潤滑油箱的內腔中靠近內腔底面的位置處，單元潤滑回路的回油口上接裝著的回油管的另一端頭與接裝在配油盤回油管路端口和真空泵進口間的回油管相接裝連通。
從上述技術措施可見，這新式的發動機用潤滑系統基本是呈封閉式的潤滑回路結構，啟動真空泵，缸體內和活塞連桿、曲軸間的潤滑回路上即形成負壓狀，潤滑油箱中的油便從進油管中吸入，順油路流到各個潤滑部位；而工作過的潤滑油又通過回油管返回到潤滑油箱內。這種特別的供油潤滑方式，油流均勻、連續、順暢，更不易泄漏，絕不會產生傳統的壓力供油潤滑方式中所出現的氣阻斷油弊端。壓力供油潤滑方式的另一個缺陷是，所用過的潤滑油一般都不回收，要么是隨著發動機的工作耗掉，要么隨廢氣溢出而污染環境，本發明就可將發動機中的潤滑系統與燃油系統完全隔離，發動機的燃油中無潤滑油滲入，不僅可充分保證發動機的正常工作，而且排出的尾氣更為清潔；本發明中潤滑油可回收返復巡環使用，回油的同時，還可將發動機的運動付中因摩損所產生的金屬淬末順便帶出機外，這便可有效地延長發動機的使用壽命。本發明中光潔的圓柱形活塞外壁面上，除了必需開設的活塞環槽外，別無其它坑、槽、孔，因它與缸體的密封性好，這可使其熱膨脹變形更為均勻，更易控制其熱變形中的不穩定因素，活塞的側壁面可始終與缸體內壁上的存油槽并合形成密合的油路，保證潤滑油在缸內的進油和回油順暢；另外活塞與缸體的貼合面大，利于工作中的熱傳導，且活塞與缸體間壓強小，可提高油膜在活塞和缸體壁面上的附著力，從而能更有效地減小摩擦。雖在現有技術中，利用曲軸體在工作過程中飛濺起曲軸箱內的潤滑油，就已能滿足活塞連桿和曲軸的潤滑要求。但使用本發明技術，則可使發動機各關鍵摩擦付的潤滑效果更好，更利于發動機保養，減輕對環境的污染，并使整機結構更為緊湊。
圖1是本發明的主潤滑油路的結構示意圖；圖2是將附設潤滑油路配裝在主潤滑油路上的油路結構示意圖；圖3是圓柱形活塞與活塞襯套及活塞連桿配裝狀況結構示意圖；圖4是缸體內壁上存油槽的開設形式示意圖。
(五)、具體實施方案在圓柱形的活塞1的外壁上端頭部位處，仍可按現有技術的要求開設配裝膨脹活塞環用的活塞環槽，但每道活塞環槽上都無須開設徑向與活塞1內腔連通的油孔，就如原裝置氣環的活塞環槽。其中裝置活塞密封環的活塞環槽則需根據所選用的密封環的形狀和技術要求來設置，既需保證活塞1和缸體2內壁面的氣密性，又要盡可能地減小其與缸體2內壁間的摩擦阻力；這對活塞1下端頭部位處裝置的活塞密封環也是有著同樣的要求。活塞襯套14最好是與活塞連桿8的小頭端以銷軸15配裝后，再以適當間隙相配合裝入活塞1的內腔中，活塞襯套14與活塞1內壁依靠橡膠圈緩沖側向力和限制活塞1與活塞襯套14產生相對轉動，而后用彈簧擋圈16卡裝在活塞襯套14后端面位置的活塞1的內腔壁上開設的擋圈槽中。
在缸體2內壁上環周壁布設的存油槽，最好是在缸體2的兩個或兩個以上的橫截面上呈間隔條狀設置，可以呈橫條間隔狀開設，或者呈斜條間隔狀開設，或者前后斜條呈相復蓋狀開設，即相鄰橫截面上的存油槽應彼此相互摭復著間斷的部位，存油槽上與缸體2壁外裝置著的配油盤3相連通的進油孔和回油孔分別開設在兩個相鄰的橫截面上；為便于配油盤3的設計，應該是在缸體2的一個橫截面上開設進油孔，而在另一相鄰的橫截面上都開設回油孔；存油槽的橫斷面的形狀可以是半圓形，也可以是矩形或者是倒三角形。存油槽的寬度和深度可視活塞直徑狀況設計。缸體2周壁上的存油槽及其進、回油孔的設置情況還需視氣缸的擺置形式而定，例如立置者就可環周壁均布，若臥置或斜置者，則可將其進油孔在中軸線上方部位壁面多布而在中軸線下方部位壁面上少布，其回油孔在中軸線上方部位壁面上少布而在中軸線下方部位壁面上多布；附設潤滑油中的進油管11和回油管9在機體上的接口最好是分別開設在曲軸10轉軸的兩軸承座上，并與其軸承內壁上的封閉式導油槽相連通。在配油盤3回油管路端口上接裝著的回油管4與真空泵5進口之間的管路中，可以加裝一真空倉，用以抑制真空度的波動。在靠近進油管7和11的端頭部最好各加裝一個油氣調節閥12，用以調節進油管7和11的空氣吸入量和潤滑油量，在潤滑油箱6的內腔上截部位處也加裝一個氣閥13，用以調節潤滑油箱6內腔的氣壓，在關閉氣閥13時，潤滑油箱6內的壓力因受真空泵5的出口端回油壓力的影響而變為最大，從而達到供油、供氣的最大值。
本發明原本是為要解決二沖程發動機的潤滑問題而研究的技術方案，實際上這對四沖程的單缸、多缸發動機，以及其它往復活塞式內燃機、空壓機也都同樣適用，只是需將各缸和各活塞連桿8、曲軸10的潤滑單元的進油管7和11、回油4和8相并聯匯合集中即可。
權利要求
1.一種往復活塞式發動機用真空供油巡環潤滑系統，包括往復活塞式發動機和真空泵，其特征在于外側壁呈圓柱形的活塞1配裝在缸體2內，活塞連桿8的小頭端上的銷軸孔與配裝在活塞襯套14的銷軸孔中的銷軸15的中間軸頸配裝，銷軸15的軸心線與活塞襯套14的軸心線相垂直，活塞襯套14同軸心線固裝在活塞1的內腔中，在圓柱形的活塞1的上端頭和下端頭部位的外壁上開設的活塞環槽中配裝著的活塞密封環，在缸體2內壁上的活塞1上端活塞環槽位移至下止點、活塞1的下端活塞環槽位移至上止點之間的部位處，環周壁布設著存油槽，存油槽上開設的通出缸體2壁外的進油孔和回油孔，分別與安裝在缸體2的外壁上的配油盤3內的進油管路和回油管路相連通，配油盤3上回油管路端口上接裝著的回油管路4的另一端頭接裝在真空泵5的進口端，真空泵5出口端上接裝的回油管的另一端與潤滑油箱6的內腔連通，配油盤3進油管路端口上接裝的進油管7的另一端頭插裝在潤滑油箱6的內腔中靠近內腔底面的位置處。
2.一種往復活塞式發動機用真空供油巡環潤滑系統，包括往復活塞式發動機和真空泵，外側壁呈圓柱形的活塞1配裝在缸體2內，活塞連桿8的小頭端上的銷軸孔與配裝在活塞襯套14的銷軸孔中的銷軸15的中間軸頸配裝，銷軸15的軸心線與活塞襯套14的軸心線相垂直，活塞襯套14同軸心線固裝在活塞1的內腔中，在圓柱形的活塞1的上端頭和下端頭部位的外壁上開設的活塞環槽中配裝著活塞密封環，在缸體2內壁上的活塞1上端活塞環槽位移至下止點、活塞1的下端活塞環槽位移至上止點之間的部位處，環周壁布設著存油槽，存油槽上開設的通出缸體2壁外的進油孔和回油孔，分別與安裝在缸體2外壁上的配油盤3內的進油管路和回油管路相連通，配油盤3上的回油管路端口上接裝著的回油管4的另一端頭接裝在真空泵5的進口端，真空泵5出口端上接裝的回油管的另一端與潤滑油箱6的內腔連通，其特征在于在每付活塞連桿8與相應的曲軸10構成的附設潤滑單元中，各個軸承的內壁上均開設著端口封在軸承兩端口邊緣以內的封閉式的導油槽，活塞連桿8的各轉動軸和曲軸10體上連通開設著通油孔與各個軸承上的封閉式的導油槽連通組合成閉合的單程的單元潤滑回路，單元潤滑回路的進油口上接裝著的進油管11的另一端頭插裝在潤滑油箱6的內腔中靠近內腔底面的位置處，單元潤滑回路的回油口上接裝著的回油管9的另一端頭與接裝在配油盤3回油管路端口和真空泵5進口間的回油管4相接裝連通。
3.根據權利根要求1或權利要求2所述的一種活往復塞式發動機用真空供油巡環潤滑系統，其特征是缸體2內壁上環周壁布設的存油槽是在缸體2的兩個或兩個以上的橫截面上呈間隔條狀設置，可呈橫條間隔狀開設或者呈斜條間隔狀開設，或者前后斜條呈相復蓋狀開設，相鄰橫截面上的存油槽彼此相互摭復著間斷的部位，存油槽上與配油盤3相連通的進油孔和回油孔分別開設在兩個相鄰的橫截面上。
全文摘要
本發明可對往復活塞式發動機的缸內潤滑部位實現負壓狀使潤滑油回收實施巡環潤滑，該潤滑系統包括往復活塞式發動機和真空泵，特別是在缸體內壁上的圓柱形活塞的上、下端活塞密封環位移止點間的部位處，環周壁布設著存油槽，存油槽上通出缸壁外的進、回油孔分別與安裝在缸外壁上的配油盤上的進、回油管路連通，配油盤上接裝著的回油管與真空泵的進口連接，再從泵的出口與潤滑油箱內腔連通，進油管則直接插裝在潤滑油箱內；并可加裝附設潤滑單元，使發動機的每付活塞連桿和曲軸的潤滑部位具有一閉合的單元潤滑回路，其回油管與真空泵進口連通、進油管端頭插裝在潤滑油箱內，開動真空泵，潤滑油即被吸入發動機內各潤滑部位，工作后再順回油管返回潤滑油箱。
文檔編號F01M1/04GK1609415SQ200310110768
公開日2005年4月27日 申請日期2003年10月17日 優先權日2003年10月17日
發明者譚鋼 申請人:譚鋼