专利名称：汽车发动机用双动结构的复合型活塞的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种汽车发动机上应用的设备，尤其涉及一种汽车发动机用双动结构的复合型活塞。
背景技术：
目前，众所周知，现有传统汽车发动机，无论是汽油机还是柴油机，它的进气、压缩行程，与作功、排气行程是相等的。当作功终止，排气开始时汽缸内仍然有一定的能量，这些能量只能当废气排掉，这便是现有传统发动机最大的弊端，这样一来不仅发动机浪费能源， 也使得发动机效率大大降低。
发明内容发明目的本实用新型提供了一种汽车发动机用双动结构的复合型活塞，其目的是解决现有发动机因为作功行程短所带来的能量利用不充分以至于效率低下的问题。技术方案本实用新型是通过以下技术方案实现的一种汽车发动机用双动结构的复合型活塞，包括带有进气口和出气口的活塞缸以及活动设置在活塞缸内的主活塞，其特征在于在所述主活塞的内还设置有能与主活塞做相对往复运动并还能带动主活塞一起运动的副活塞，副活塞通过连杆连接至曲柄。在主活塞与副活塞之间设置有上减震弹簧；上减震弹簧的上端设置在主活塞的内侧顶端，上减震弹簧的下端穿过副活塞设置在副活塞的底端。在主活塞的下沿设置有为副活塞下移进行减震的下减震弹簧。优点及效果本实用新型提供了一种汽车发动机用双动结构的复合型活塞，包括带有进气口和出气口的活塞缸，活动设置在活塞缸内的主活塞，在所述主活塞的内还设置有能与主活塞做相对往复运动的副活塞，副活塞通过连杆连接至曲柄。该实用新型的最大特点是能够调节汽缸的进气、压缩容积与作功排气容积。通俗的讲就是将发动机的进气、压缩行程设定为某一值时，作功与排气行程根据进气行程的大小设计出最佳的作功与排气行程。以达到最大限度的利用汽缸中燃料的能量。该活塞的工作原理是，在进气行程中曲柄由上止点开始转动时，连杆带动副活塞开始向下运动，这时主活塞静止不动，当副活塞运动到一定行程时主活塞开始向下运动，这时才开始真正的进气。当曲柄由下止点向上止点转动时、这时可不考虑副活塞的运动行程， 当曲柄旋转到上止点时主活塞的压缩行程相当于进气行程。当作功开始时，主、副活塞同时向下运动，其作功行程的大小等于主活塞的进气行程加上副活塞的行程也等于曲柄的旋转直径。该实用新型结构简洁合理，效果明显，在提高资源利用率的同时大大提高了发动机的效率，利于推广应用。
图1为本实用新型的初始状态的示意图；[0014]图2为本实用新型的进气开始时的示意图；图3为本实用新型进气终止时的示意图；图4为本实用新型压缩初期副活塞开始动作时的示意图；图5为主活塞与副活塞一起动作开始压缩气体时的示意图；图6为压缩终止时的示意图；图7为作功开始时的示意图；图8为作功终止时的示意图；图9为排气开始时的示意图；图10为排气终止时的示意图；图11为在图10中A向观察主活塞与副活塞之间结构的示意图；图12为显示主活塞与副活塞之间结构的示意图。实施方式
以下结合附图对本实用新型作近一步说明如图1所示，本实用新型提供一种汽车发动机用双动结构的复合型活塞，包括带有进气口 9和出气口 1 O的活塞缸1以及活动设置在活塞缸1内的主活塞2，在所述主活塞 2的内还设置有能与主活塞2做相对往复运动的副活塞4，副活塞4也可以在需要时，带动主活塞2 —起运动；副活塞4通过连杆5连接至曲柄6。副活塞4与连杆5之间通过活塞销1 1活动连接，在副活塞4的外侧壁设置有导向键1 2，导向键1 2与主活塞2的内侧壁导向槽接触，副活塞4通过导向键1 2限位在主活塞2内进行往复运动。如图2所示，在主活塞2与副活塞4之间设置有上减震弹簧7 ；上减震弹簧7的上端设置在主活塞2的内侧顶端，上减震弹簧7的下端穿过副活塞4设置在副活塞4的底端， 该上减震弹簧7防止主活塞2与副活塞4之间由于相对往复运动所造成的硬性碰撞。在主活塞2的下沿设置有为副活塞4下移进行减震的下减震弹簧8，下减震弹簧8 减小副活塞4在吸气下移时的硬性碰撞。该实用新型的工作过程如下进气过程如图1和2所示，在进气行程中曲柄6由上止点M开始转动时，连杆5带动副活塞4开始向下运动，这时主活塞2静止不动，当副活塞4运动到一定行程时主活塞2在副活塞4的带动下开始向下运动，副活塞4运行到什么位置带动主活塞2运动可以根据需要进行调整，而在主活塞2向下运动时才开始真正的进气，气体由进气口 9进入，图2中的C 为进气方向；如图3所示，当主活塞2与副活塞4运行到活塞缸1的下沿处时，曲柄6也带动连杆5旋转到了下止点N，进气过程结束。如图3所示，H为进气行程，而L为副活塞4 运动行程。压缩过程这时，进气口关闭，如图4所示，当曲柄6由下止点N向上止点M转动时、这时可不考虑副活塞4的运动行程，这时，副活塞4向主活塞2的顶端方向运动，这时主活塞2不动，如图5所示，当副活塞4顶住主活塞2并带着主活塞2开始一起向活塞缸1的顶端方向运动时，压缩空气开始，图5中的箭头为副活塞4与主活塞2的运动方向；如图6所示， 当曲柄6旋转到上止点M时副活塞4顶住主活塞2 —起压缩空气完成，这时，主活塞2的压缩行程相当于进气行程，也就是图3中H所示的距离。[0034]作功过程如图7所示，当作功开始时、主活塞2与副活塞4同时向下运动，这时开始作功， 主活塞2与副活塞4通过连杆5带动曲柄6旋转，如图8所示，当主活塞2与副活塞4 一起带动曲柄6由上止点旋转至下止点N时，作功结束，这时的作功行程的大小等于主活塞的进气行程加上副活塞的行程也等于曲柄的旋转直径，也就是图中H所表示的行程与L所表示的行程的和，这样就实现了增加作功行程的目的，不仅增加了燃料的利用率，也大大提高了效率，而原始的作功行程仅为图8中所示的H行程。排气过程如图9所示，曲柄6由下止点N向上止点旋转，开始排气，气体由出气口 1 O排出，图中D为排气方向，如图10所示，当曲柄6旋转至上止点M时，排气结束，即可以开始下一轮的进气作功过程，如此往复运动实现发动机高效运转。本实用新型结构合理，对燃料的利用率高，利于提高发动机的燃烧效率和功率。
权利要求1.一种汽车发动机用双动结构的复合型活塞，包括带有进气口和出气口的活塞缸(1) 以及活动设置在活塞缸(1)内的主活塞(2)，其特征在于在所述主活塞(2)的内还设置有能与主活塞(2)做相对往复运动并还能带动主活塞(2) —起运动的副活塞(4)，副活塞(4) 通过连杆(5)连接至曲柄(6)。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机用双动结构的复合型活塞，其特征在于在主活塞(2)与副活塞(4)之间设置有上减震弹簧(7)；上减震弹簧(7)的上端设置在主活塞(2) 的内侧顶端，上减震弹簧(7)的下端穿过副活塞(4)设置在副活塞(4)的底端。
3.根据权利要求1或2所述的汽车发动机用双动结构的复合型活塞，其特征在于在主活塞(2)的下沿设置有为副活塞(4)下移进行减震的下减震弹簧(8)。
专利摘要本实用新型提供一种汽车发动机用双动结构的复合型活塞，包括带有进气口和出气口的活塞缸以及活动设置在活塞缸内的主活塞，其特征在于在所述主活塞的内还设置有能与主活塞做相对往复运动并还能带动主活塞一起运动的副活塞，副活塞通过连杆连接至曲柄。本实用新型结构合理，对燃料的利用率高，利于提高发动机的燃烧效率和功率。
文档编号F02F3/00GK202165175SQ201120239538
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者李日青 申请人:李日青