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Title:
ENGINE PISTON ROLLING FRICTION OR SUSPENSION FRICTION METHOD, AND WEAR-RESISTANT PISTON ENGINE USING SAID METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/123826
Kind Code:
A1
Abstract:
An engine piston rolling friction or suspension friction method, and a wear-resistant piston engine using said method. The wear-resistant engine comprises a crankshaft-connection rod mechanism, a fuel provision system (9), and a starting system (10). The crankshaft-connection rod mechanism comprises a crankshaft (1), a connection rod (2), a piston (4), and rubbing bodies (5). One end of the connection rod (2) is connected to the crankshaft (1), and the other end is connected to the piston (4). The rubbing bodies (5) comprise rolling bodies or suspension bodies. The piston (4) and the rubbing bodies (5) are disposed inside of a cylinder body (3). The rubbing bodies (5) support the piston (4) to reciprocatingly move and rub rollingly or suspendingly against the cylinder body (3). The piston body is not in contact with the cylinder body (3). The starting system (10) drives the crankshaft (1) to rotate, and the crankshaft (1) drives, by means of the connection rod (2), the piston (4) to reciprocatingly move and rub against the cylinder body (3). The engine has a simple design, high strength, high space usage efficiency, reliable functionalities, strong manufacturability, simple processing, and a long service life.

Inventors:
LIU SUHUA (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/000169
Publication Date:
August 29, 2013
Filing Date:
February 22, 2013
Export Citation:
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Assignee:
LIU SUHUA (CN)
International Classes:
F02F5/00; F02B75/00; F02F3/00; F04B17/04; F16J1/08
Foreign References:
CN2557706Y2003-06-25
CN1840884A2006-10-04
CN101560914A2009-10-21
CN2702080Y2005-05-25
CN1760527A2006-04-19
CN1773147A2006-05-17
CN101603462A2009-12-16
CN201851211U2011-06-01
CN101566097A2009-10-28
CN2806797Y2006-08-16
JP2004176573A2004-06-24
US4268042A1981-05-19
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法是通过以下步骤实现的: 步骤一: 设置曲轴和连杆, 将连杆与曲轴连接, 在曲轴一端设置飞轮;

步骤二: 设置曲轴箱或曲轴支架, 把曲轴安装在曲轴箱上或安装在曲轴支架上;

歩骤三: 设置活塞、 摩擦体、 缸体, 将活塞、 摩擦体设置于缸体, 摩擦体支撑活塞与缸体滚 动摩擦或悬浮摩擦往复运动, 使活塞本体不与缸体表面接触;

步骤四:将摩擦体设置为滚动体或悬浮体, 将悬浮体设置为磁悬浮体或液悬浮体或气悬浮体, 使滚动体与活塞分体或分体连接或为一体式;或使滚动体与缸体分体或分体连接或为一体式; 或将磁悬浮体与活塞、 缸体分体或分体连接或为一体式; 或将液悬浮体或气悬浮体与活塞分 体或分体连接或为一体式; 或将液悬浮体或气悬浮体与缸体分体或分体连接或为一体式, 使 滚动体环活塞设置或使滚动体设置于活塞的一个以上的侧部; 或使滚动体环缸体设置或使滚 动体设置于缸体的一个以上的侧部: 或将磁悬浮体环活塞与缸体设置或将磁悬浮体设置在活 塞与缸体一个以上的侧部; 或将液悬浮体或气悬浮体环活塞设置或设置于活塞一个以上的侧 部; 或将液悬浮体或气悬浮体环缸体设置或设置于缸体一个以上的側部, 摩擦体设置在缸体 内, 在摩擦体的支撑下, 活塞与缸体滚动摩擦或悬浮摩擦往复运动;

步骤五: 在缸体上设置进气口和排气口;

步骤六: 设置燃料供给系统, 设置进气管, 将进气口通过进气管与燃料供给系统连接或将进 气口与进燃料口分体设置;

步骤七: 设置起动器, 起动器带动曲轴旋转, 曲轴通过连杆带动活塞与缸体滚动摩擦或悬浮 摩擦往复运动。

2. 根据权力要求 1所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 滚动体 通过在循环滚道中循环滚动或通过往复滚动或通过原位滚动或通过在凹坑中滚动或通过在滚 道中滚动或通过在保持架中滚动支撑活塞与缸体相对往复运动。

3. 根据权力要求 1所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 在活塞 或缸体上设置密封件。

4. 根据杈力要求 1所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 在活塞 上设置密封件, 使密封件设置在循环滚道的一个以上的侧部或使密封件设置在前后循环滚道 之间或使密封件设賈在往复滚动体一个以上的侧部或使密封件设置在两个以上的往复滚动体 之间或使密封件设置在原位滚动体一个以上的侧部或使密封件设置在两个以上的原位滚动体 之间; 或使密封件设置在悬浮体一个以上的侧部或使密封件设置在前后悬浮体之间, 防止液 体或气体或固体从活塞的一侧进入另一侧, 密封件作密封使用。

5. 根据权力要求 1所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 使活塞 或缸体上或摩擦体上设有限位结构, 将滚动体或悬浮体设置于限位结构内, 使限位结构限制 滚动体或悬浮体的空间位置。

6. 根据权力要求 1所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法是通过以下步骤实 现的:

步骤一: 在进气口设置与进气口配套的进气门组件、 在排气口设置与排气门配套的排气门组 件;

歩骤二: 在曲轴上设置曲轴同步齿轮或设置曲轴同步带轮或设置曲轴同步链轮, 且设置飞轮, 曲轴同步齿轮或曲轴同歩带轮或曲轴同歩链轮与飞轮分体或分体连接或为一体式; 步骤三: 设置凸轮轴, 凸轮轴一侧设置凸轮轴同步齿轮或设置凸轮轴同步带轮或设置凸轮轴 同步链轮, 曲轴同步齿轮带动凸轮轴同步齿轮或曲轴同步带轮带动凸轮轴同步带轮或曲轴同 步链轮带动凸轮轴同歩链轮, 进而带动凸轮轴旋转, 使凸轮轴带动进气门组件、 排气门组件 与活塞配合合理进燃料、 排废气。

7. 根据权力要求 1所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 设置点 火器, 点火器控制点火使发动机工作或设置机械启动结构, 使机械启动结构驱动活塞运动使 燃料在活塞的挤压下升温燃烧。

8. 根据权力要求 1所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法是通过以下步骤实 现的:

歩骤一: 在连杆的一端或两端设置防掰别机构, 将防掰别机构设置为旋转结构或分体结构; 歩骤二: 将防掰别机构的旋转结构或分体结构与活塞配合使用, 使旋转结构转动或分体结构 分体隔离往复运动反作用掰别力。

9. 根据权力要求 1所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 使摩檫 体与缸体和 /或活塞接触面紧密扣合, 使摩擦体与缸体和 /或活塞接触面大, 防止摩擦体局部 受力过大, 减少摩擦体对缸体和 /或活塞集中在局部摩擦磨损, 加大对活塞的扶正幅度。

10. 根据权力要求 1 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 使摩 擦体与活塞重合段中心点以外的两端的重量相等或基本相等, 保持摩擦体支撑活塞静止或运 动状态时重力相对平衡。

11. 根据权力要求 1 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 将滚 动体设置为滚轮, 当滚轮轴设置于缸体时滚轮贴合支撑活塞滚动, 当滚轮轴设 S于活塞时, 滚轮贴合缸体滚动, 加宽滚轮面, 增大滚动体与缸体或活塞的接触面积, 减小活塞直径, 防 止缸体与活塞贴合滑动摩擦。

12. 根据权力要求 1 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩檫的方法, 该方法的特征是: 在活 塞或缸体上设置滚道, 滚道包括往复行程段滚道或循环滚道或直线滚道或螺旋形滚道或波浪 形滚道。

13. 根据权力要求 1 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 在活 塞或缸体上设置往复行程段, 往复行程段的长度等于或接近活塞行程长度的二分之一与滚动 体半径之和, 使往复行程段有利于滚动体在运行中与活塞与缸体贴合均为滚动摩擦。

14. 根据权力要求 1 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 将摩 擦体的形状与缸体的形状及活塞的形状紧密扣合形成限位结构, 控制活塞的运动方向或防止 活塞旋转。

15. 根据权力要求 2所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 设置 环形循环滚道, 将环形循环滚道环形面沿往复运动方向布置, 使环形循环滚道设置在活塞上 或设置在缸体上, 使环形循环滚道呈周围布置或呈单一布置或呈对称布置, 使滚动体在环形 循环滚道中滚动, 防止滚动体与活塞或与缸体滑动摩擦。

16. 根据权力要求 2所述的发动机活塞滚动摩檫或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 设置 螺旋形循环滚道或波浪形循环滚道, 使滚动体沿螺旋形滚道循环或波浪形循环滚道滚动, 使 滚动体承载活塞与缸体之间压力的位置循环变换, 减少滚动体总是处在活塞与缸体局部滚动 使滚动体承受过强压力与磨损的概率。

17. 根据权力要求 2所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 将循 环滚道平面垂直于活塞或缸体表面布置, 或将循环滚道平面与活塞或与缸体表面接近于平行 设置, 使循环支撑段内滚动体支撑活塞与缸体滚动摩擦, 而循环段内滚动体不支撑活塞、 缸 体滚动摩擦。

18. 根据权力要求 2所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 将滚 动体在循环滚道中紧密布置, 使循环滚道的长度适于用滚动体支撑活塞与缸体滚动摩擦, 防 止活塞与缸体局部滑动摩擦或碰撞。

19. 根据权力要求 1 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 在缸 体承受滚压段或活塞承受滚压段或滚动体承受滚压部上设置耐磨材料或髙强度材料。

20. 根据权力要求 1 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 使摩 擦体通过滚动或悬浮承受往复冲击摩擦力及挤压力, 使往复冲击摩擦力及挤压力施加在摩擦 体上, 用滚动或悬浮降低摩檫阻力并分解挤压力, 避免了滑动摩擦力及挤压力的破坏, 相比 于滑动摩擦结构减少了对活塞或缸体的强度及韧性要求, 减少活塞或缸体的重量, 可以使活 塞或缸体使用不耐磨材料或使用轻型材料, 减少往复运动对能量的消耗或减少材料成本。

21. 根据权力要求 1 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 在活 塞与缸体之间承受压力摩擦区域设置摩擦体, 使摩擦体通过滚动或悬浮承受往复冲击摩擦力 及挤压力, 使往复冲击摩擦力及挤压力施加在摩擦体上, 用滚动或悬浮降低摩擦阻力并分解 挤压力, 避免了滑动摩擦力及挤压力的破坏强度, 相比于滑动摩擦结构减少了对活塞或缸体 的强度及韧性要求, 改变活塞或缸体结构, 减少活塞或缸体的材料体积, 减少活塞或缸体的 重量, 减少往复运动对能量的消耗。

22. 根据权力要求 1 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 使活 塞的导向部设置为菱形结构或方形结构或 V形结构或板结构或筋板结构或椭圆形结构或弧形 结构或杆结构或十字结构或多边形结构或异形结构, 减少活塞或缸体的材料体积, 减少活塞 或缸体的重量, 减少往复运动对能量的消耗。

23. 根据权力要求 1 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 将悬 浮体设置为磁悬浮体或液悬浮体或气悬浮体, 将磁悬浮体设置为电磁悬浮体或永磁悬浮体, 用磁悬浮体或液悬浮体或气悬浮体使活塞与缸体形成悬浮摩擦, 用悬浮摩擦减少活塞与缸体 之间的摩擦阻力及磨损强度。

24. 根据权力要求 1 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方法的特征是: 该方 法的特征是将摩擦体支撑件与活塞或与活塞杆或与缸体设置为一体式, 减少摩擦体支撑件所 占用的空问, 使摩擦体支撑件与活塞或与活塞杆或与缸体为一体式, 结构强度大、 空问利用 率高, 将有限的空间用于增大摩擦体的体积, 提高摩擦体的承载能力, 加大摩檫体与活塞或 与缸体或与活塞杆的接触面积, 避免因摩擦体过小对活塞或对缸体或对活塞杆局部压强过大 及磨损过大, 使结构简^, 易损件少, 制造成本低, 使用寿命长。

25. 一种实施权利要求 1, 实现发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦方法的防磨损活塞发动机, 包 括曲轴连杆机构、 燃料供给系统和起动系统, 其特征在于: 曲轴连杆机构包括曲轴、 连杆、 缸体、 活塞、 摩擦体, 连杆一端与曲轴连接另一端与活塞连接, 活塞、 摩檫体设置于缸体, 摩擦体支撑活塞与缸体滚动摩擦或悬浮摩擦往复运动, 活塞本体不与缸体接触, 摩擦体包括 滚动体或悬浮体, 悬浮体包括磁悬浮体或液悬浮体或气悬浮体, 滚动体与活塞分体或分体连 接或为一体式; 或滚动体与缸体分体或分体连接或为一体式; 或磁悬浮体与活塞、 缸体分体 或分体连接或为一体式; 或液悬浮体或气悬浮体与活塞分体或分体连接或为一体式; 或液悬 浮体或气悬浮体与缸体分体或分体连接或为一体式, 滚动体环活塞设置或滚动体设置于活塞 一个以上的侧部; 或滚动体环缸体设置或滚动体设置于缸体一个以上的侧部; 或磁悬浮体环 活塞与缸体设置或磁悬浮体设置在活塞与缸体一个以上的侧部; 或液悬浮体或气悬浮体环活 塞设置或液悬浮体或气悬浮体设置于活塞一个以上的侧部; 或液悬浮体或气悬浮体环缸体设 置或液悬浮体或气悬浮体设置于缸体一个以上的侧部, 摩擦体设置在缸体内, 在摩擦体的支 撑下, 活塞与缸体滚动摩擦或悬浮摩擦往复运动; 缸体包括进气口、 排气口、 进气管, 进气 口通过进气管与燃料供给系统连接或进气口与进燃料口分体设置, 起动系统带动曲轴旋转, 曲轴通过连杆带动活塞与缸体滚动摩擦或悬浮摩擦往复运动。

26. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 滚动体通过在循环滚道中循环 滚动或通过往复滚动或通过原位滚动或通过在凹坑中滚动或通过在滚道中滚动或通过在保持 架中滚动支撑活塞与缸体相对往复运动。

27. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 活塞或缸体包括密封件。

28. 根据权利要求 27所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 密封件设置在悬浮体一个以上 的侧部或密封件设置在前后悬浮体之间; 或密封件设置在循环滚道一个以上的侧部或密封件 设置在前后循环滚道之间或密封件设置在往复滚动体的一个以上的侧部或密封件设置在两个 以上的往复滚动体之间或密封件设置在原位滚动体的一个以上的侧部或密封件设置在两个以 上的原位滚动体之间, 防止液体或气体或固体从活塞的一侧进入另一侧, 密封件作密封使用。

29. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 活塞或缸体包括限制滚动体或 悬浮体的限位结构, 将滚动体或悬浮体设置于限位结构内, 使限位结构限制滚动体或悬浮体 的空间位置。

30. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的连杆的一端或两端设有 防掰别机构, 防掰别机构包括旋转结构或分体结构, 防掰别机构的旋转结构或分体结构与活 塞配合使用, 旋转结构转动或分体结构分体隔离往复运动反作用掰别力。

31. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的摩擦体与缸体和 /或活 塞接触面紧密扣合, 摩擦体与缸体和 /或活塞接触面大, 防止摩擦体局部受力过大, 减少摩擦 体对缸体和 /或活塞集中在局部摩擦, 加大扶正幅度。

32. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体与活塞重合段中 心点以外的两端的重量相等或基本相等, 保持滚动体支撑活塞静止或运动状态时重力相对平 衡。

33. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体包括滚轮, 当滚 轮轴设置于缸体时, 滚轮贴合支撑活塞滚动, 当滚轮轴设置于活塞时, 滚轮贴合缸体滚动, 加宽滚轮面, 增大滚动体与缸体或活塞的接触面积, 减小活塞直径, 防止缸体与活塞贴合滑 动摩擦。

34. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 活塞或缸体包括滚道, 滚道包 括往复行程段滚道或循环滚道或直线滚道或螺旋形滚道或波浪形滚道或异形滚道。

35. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的活塞或缸体上设有往复 行程段, 往复行程段的长度等于或接近活塞行程长度的二分之一与滚动体半径之和, 往复行 程段有利于滚动体在运行中与活塞与缸体贴合均为滚动摩擦。

36. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的摩擦体的形状与缸体的 形状及活塞的形状紧密扣合形成限位结构, 控制活塞的运动方向或防止活塞旋转。

37. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的活塞或缸体包括循环滚 道, 循环滚道包括环形循环滚道, 环形循环滚道环形面沿往复运动方向布置, 环形循环滚道 设置在活塞上或设置在缸体上, 环形循环滚道呈周围布置或呈单一布置或呈对称布置, 滚动 体在环形循环滚道中滚动, 防止滚动体与活塞或与缸体滑动摩擦。

38. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的活塞或缸体包括循环滚 道, 循环滚道包括螺旋形循环滚道或波浪形循环滚道, 滚动体沿螺旋形循环滚道或波浪形循 环滚道滚动, 滚动体承载活塞与缸体之间压力的位置循环变换, 减少滚动体总是处在活塞与 缸体局部滚动承受过强压力与磨损的概率。

39. 根据权利要求 34所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的循环滚道平面垂直于活 塞或缸体表面布置, 或循环滚道平面与活塞或与缸体表面接近于平行设置, 循环滚道包括循 环支撑段、 循环段, 循环支撑段内滚动体支撑活塞与缸体滚动摩擦, 循环段内滚动体不支撑 活塞、 缸体滚动摩擦。

40. 根据权利要求 34所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体在循环滚道中紧 密布置, 循环滚道的长度适于用滚动体支撑活塞与缸体滚动摩擦, 防止活塞与缸体局部滑动 摩擦或碰撞。

41. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体承受滚压段或活塞 承受滚压段或滚动体承受滚压部上设置耐磨材料或高强度材料。

42. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的活塞与缸体之间承受压 力摩擦区域设置摩擦体, 摩擦体通过滚动或悬浮承受往复冲击摩擦力及挤压力, 往复冲击摩 擦力及挤压力施加在摩擦体上, 用滚动或悬浮降低摩擦阻力并分解挤压力, 大大降低了滑动 摩擦力及挤压力的破坏强度, 相比于滑动摩擦结构减少了对活塞或缸体的强度及韧性要求, 减少活塞或缸体的重量, 活塞或缸体使用轻型材料, 减少往复运动对能量的消耗, 缸体的强 度及韧性要求,减少活塞或缸体的重量, 可以使活塞或缸体使用不耐磨材料或使用轻型材料, 减少往复运动对能量的消耗或减少材料成本。

43. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 活塞与缸体之间承受压力摩擦 区域设置摩擦体, 摩擦体通过滚动或悬浮承受往复冲击摩擦力及挤压力, 往复冲击摩檫力及 挤压力施加在摩擦体上, 滚动或悬浮降低摩擦阻力并分解挤压力, 避免滑动摩擦力及挤压力 的破坏, 相比于滑动摩檫结构减少了对活塞或缸体的强度及韧性要求, 改变活塞结构, 减少 活塞或缸体的材料体积, 减少活塞或缸体的重量, 减少往复运动对能量的消耗。

44. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 活塞包括导向部, 导向部包括 菱形结构或方形结构或 V形结构或板结构或筋板结构或椭圆形结构或弧形结构或杆结构或十 字结构或多边形结构或异形结构, 减少活塞或缸体的材料体积, 减少活塞或缸体的重量, 减 少往复运动对能量的消耗。

45. 根据权利要求 27所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的密封件包括 0形圈或滑 环或弹性体或挡圈或支撑环或密封环或星形圈或压环或 V形体或 U形体或框形环或槽形件或 压簧或开口密封环。

46. 根据权利要求 29所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的限位结构包括包括滚道 或筒道或限位套或限位轴或限位槽或球形凸或保持架或内部体与外部套配合或椭圆形或哑铃 形或圆柱形或锥形或圆环形或滚轮或台形柱或台形球或台形鼓或槽形柱或槽形球或槽形滚轮 或槽形椭圆或方形或 U形或框形或工字形或多棱键形或弧形或 V形或圆形或板形或多边形或 筒形或多棱键套。

47. 根据权利要求 30所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的旋转结构包括关节轴承 或转向连接头或球笼式万向节或十字万向节或球头扣槽式或弧形扣槽式。

48. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体包括球形滚动体 或椭圆形滚动体或 ¾铃形滚动体或圆柱形滚动体或锥形滚动体或圆环形滚动体或滚轮滚动体 或台形柱滚动体或台形球滚动体或台形鼓滚动体或槽形鼓滚动体或槽形柱滚动体或槽形球滚 动体或槽形滚轮滚动体或槽形椭圆滚动体或带轴滚动体或带孔滚动体或多棱键滚动体或多棱 套滚动体或滚鼓形滚动体或滚珠滚动体或滚针滚动体或滚筒滚动体或直线轴承滚动体。

49. 根据权利要求 22所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的保持架设置在循环滚道 内, 滚动体设置在保持架内且设置在循环滚道内, 保持架的厚度小于滚动体的直径, 滚动体 高出保持架的两部分分别设置于循环滚道及活塞或缸体, 保持架防止滚动体与滚动体之间逆 向摩擦。

50. 根据权利要求 26所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的保持架包括筒式保持架 或板式保持架或 U形保持架或 V形保持架或多边形保持架或异形保持架或三角形保持架或方 形保持架或圆形保持架或链节保持架。

51. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体包括四边形缸体或 U 形缸体或框形缸体或箱体缸体或二角形缸体或椭圆形缸体或多边形缸体或异形缸体或滚道 缸体或四坑缸体或往复行程段缸体或保持架缸体或循环滚道缸体或槽形缸体或工字形缸体或 花键套缸体或弧形缸体或 V形缸体或 Λ形缸体或板形缸体或筒式缸体或多棱键缸体。

52. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的活塞包括四边形活塞或 U形活塞或框形活塞或 V形活塞或三角形活塞或椭圆形活塞或多边形活塞或异形活塞或滚道 活塞或凹坑活塞或往复行程段活塞或保持架活塞或循环滚道活塞或槽形活塞或工字形活塞或 花键套活塞或弧形活塞或 Λ形活塞或板形活塞或筒式活塞或多棱键活塞。

53. 根据权利要求 27所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的密封件为橡胶材料或聚 氨酯材料或尼龙材料或塑料材料或金属材料或混合材料。

54. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体采用高强度耐磨 材料,高强度耐磨材料包括耐磨合金材料或耐磨塑料或耐磨陶瓷或耐磨钢或耐磨自润滑材料。

55. 根据权利要求 26所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的循环滚道包括承受压力 循环滚道、 免受压力循环滚道, 免受压力循环滚道与缸体或活塞分体设置, 免受压力循环滚 道为可拆卸式, 方便观察、 维修及更换滚动体。

56. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机,其特征在于:所述的活塞或缸体为轻型材料, 轻型材料包括铝合金或高强度塑料或陶瓷或钛合金或碳纤维或轻型钢或复合材料。

57. 根据权利要求 26所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的循环滚道包括承受压力 循环滚道、 免受压力循环滚道, 免受压力循环滚道不承受活塞与缸体之间的压力, 承受压力 循环滚道承受活塞与缸体之间的压力, 承受压力循环滚道设有耐磨涂层或镶嵌有高强度耐磨 材料。

58. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体包括滚轮, 滚轮 包括滚轮轴, 滚轮轴设置在保持架上, 滚轮与滚轮轴为分体或分体连接或为一体式。

59. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机,其特征在于:包括配气机构、燃料供给系统、 润滑系统、 冷却系统和起动系统。

60. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的起动系统包括电动马达 或气动马达或热机或反冲起动或手摇起动或助力起动。

61. 根据权利要求 59所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的配气机构包括进气门组 件、排气门组件、 凸轮轴, 凸轮轴包括凸轮轴同步齿轮或凸轮轴同步带轮或凸轮轴同歩链轮, 曲轴包括曲轴同步齿轮或曲轴同步带轮或曲轴同步链轮, 曲轴包括飞轮, 曲轴同歩齿轮与飞 轮分体或分体连接或为一体式, 曲轴同步齿轮带动凸轮轴同步齿轮或曲轴同歩带轮带动凸轮 轴同歩带轮或曲轴同步链轮带动凸轮轴同步链轮, 凸轮轴带动进气门组件、 排气门组件与活 塞配合合理进燃料、 排废气。

62. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的燃料供给系统包括汽油 燃料供给系统、 柴油燃料供给系统、 天然气燃料供给系统、 乙醇燃料供给系统、 LPG燃料供 给系统、 复合燃料供给系统、 沼气燃料供给系统、 氢气燃料供给系统或灵活燃料供给系统。

63. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的燃料供给系统包括燃料 箱、 燃料泵、 燃料滤清器。

64. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体或活塞包括悬浮体 支撑件, 悬浮体支撑件包括磁悬浮支撑件或液悬浮支撑件或气悬浮支撑件, 悬浮体支撑件与 缸体分体或分体连接或为一体式; 或悬浮体与活塞分体或分体连接或为一体式。

65. 根据权利要求 25所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体或活塞包括滚动体 支撑件, 滚动体支撑件与缸体分体或分体连接或为一体式; 或滚动体与活塞分体或分体连接 或为一体式。

66. 根据权利要求 64所述的防磨损活塞发动机,其特征在于:所述的气悬浮支撑件包括气源、 控制阀、 输送管道、 气体腔, 气体腔设置在气悬浮支撑件上, 在气悬浮支撑件上形成气悬浮 体, 活塞设置在气悬浮体的上部或上下气悬浮体中部或气悬浮体筒中部。

67. 根据权利要求 64所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的液悬浮支撑件包括液体 介质源、 控制阀、 输送管道、 液体腔, 液体腔设置在液悬浮支撑件上, 在液悬浮支撑体上形 成液悬浮体, 活塞设置在液悬浮体的上部或上下液悬浮体中部或液悬浮体筒中部。

68. 根据权利要求 64所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的磁悬浮支撑件包括电磁 悬浮支撑件或永磁悬浮支撑件, 电磁悬浮支撑件包括电磁, 永磁悬浮支撑件包括永磁, 电磁 或永磁设置在活塞和缸体上。

69. 根据权利要求 64所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体包括 N极永磁或 S 极永磁, 活塞上对应设置 N极永磁或 S极永磁, N极永磁与 N极永磁或 S极永磁与 S极永磁 同性相斥产生悬浮, 活塞与缸体悬浮摩擦相对往复运动。

70. 根据权利要求 64所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体包括负极电磁或正 极电磁, 活塞上对应设置负极电磁或正极电磁, 负极电磁与负极电磁或 IH极电磁与 极电磁 同性相斥产生悬浮, 活塞与缸体悬浮摩擦相对往复运动。

Description:
一种发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法及 其实施该方法的防磨损活塞发动机

技术领域

本发明涉及机械领域, 具体涉及一种发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦 的方法及其实施该 方法的防磨损活塞发动机。

背景技术

现有的发动机活塞与缸体摩擦多数为滑动摩擦 , 发动机的结构为缸体、 活塞、 密封件 等, 活塞设置在缸体内, 密封件密封液体或气体或固体, 缸体通过密封件支撑活塞, 活塞在 密封件的支撑下在缸体内往复运动, 密封件、 活塞与缸体之间形成较大的滑动摩擦阻力, 由 于摩擦阻力大密封件受损严重时即会造成无法 继续工作, 造成停产损失, 甚至造成严重的安 全事故。 此外, 活塞与缸体之间相对运动需要克服较大的滑动 摩擦力, 当活塞体积重量大、 缸体腔体大时, 因活塞体积大、 重量大, 对缸体的磨损更为严重, 活塞与缸体之间的滑动摩 擦阻力严重影响活塞的运动速度, 降低了工作效率, 增加了能耗。 对于如何减少活塞与缸体 之间的滑动摩擦力, 目前常用的办法是通过提高缸体和活塞的加工 精度, 改善缸体和活塞的 表面粗糙度, 减小相对运动的滑动摩擦阻力, 但是, 并没有从根本上改变缸体与活塞靠滑动 摩擦往复运动的结构, 因此效果不明显。

本发明为了从根本消除活塞与缸体之间的滑动 摩擦阻力, 对上述问题进行了彻底改革, 提出了一种发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的 方法及其实施该方法的防磨损活塞发动机。 发明内容

本发明是采用以下技术方案实现的: 一种发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法, 该方 法是通过以下步骤实现的- 步骤一: 设置曲轴和连杆等, 将连杆与曲轴连接, 在曲轴一端设置飞轮;

歩骤二: 设置曲轴箱或曲轴支架等, 把曲轴安装在曲轴箱上或安装在曲轴支架上等 ; 步骤三: 设置活塞、 摩擦体、 缸体等, 将活塞、 摩擦体等设置于缸体, 摩擦体支撑活塞与缸 体等滚动摩擦或悬浮摩擦往复运动, 使活塞本体不与缸体表面接触;

步骤四: 将摩擦体设置为滚动体或悬浮体等, 将悬浮体设置为磁悬浮体或液悬浮体或气悬浮 体等, 使滚动体与活塞分体或分体连接或为一体式等 ; 或使滚动体与缸体分体或分体连接或 为一体式等; 或将磁悬浮体与活塞、 缸体分体或分体连接或为一体式等; 或将液悬浮体或气 悬浮体与活塞分体或分体连接或为一体式等; 或将液悬浮体或气悬浮体与缸体分体或分体连 接或为一体式等, 使滚动体环活塞设置或使滚动体设置于活塞的 一个以上的侧部等; 或使滚 动体环缸体设置或使滚动体设置于缸体的一个 以上的侧部等; 或将磁悬浮体环活塞与缸体等 设置或将磁悬浮体设置在活塞与缸体一个以上 的侧部等; 或将液悬浮体或气悬浮体环活塞设 置或设置于活塞一个以上的侧部等; 或将液悬浮体或气悬浮体环缸体设置或设置于 缸体一个 以上的侧部等, 摩擦体设置在缸体内, 在摩檫体的支撑下, 活塞与缸体等滚动摩擦或悬浮摩 擦等往复运动;

步骤五: 在缸体上设置进气口和排气口等; 步骤六: 设置燃料供给系统, 设置进气管, 将进气口通过进气管与燃料供给系统连接或将 进 气口与进燃料口分体设置等;

步骤七: 设置起动器, 起动器带动曲轴旋转, 曲轴通过连杆带动活塞与缸体等滚动摩擦 或悬浮摩擦往复运动。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 滚动体通过在循环滚 道中循环滚动或通过往复滚动或通过原位滚动 或通过在凹坑中滚动或通过在滚道中滚动或通 过在保持架中滚动等支撑活塞与缸体等相对往 复运动。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩檫的方法 , 该方法的特征是: 在活塞或缸体等上设 置密封件等。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 在活塞上设置密封件 等, 使密封件设置在循环滚道的一个以上的侧部或 使密封件设置在前后循环滚道之间或使密 封件设置在往复滚动体一个以上的侧部或使密 封件设置在两个以上的往复滚动体之间或使密 封件设置在原位滚动体一个以上的侧部或使密 封件设置在两个以上的原位滚动体之间等; 或 使密封件设置在悬浮体一个以上的侧部或使密 封件设置在前后悬浮体之间等, 防止液体或气 体或固体等从活塞的一侧进入另一侧, 密封件作密封使用。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 使活塞或缸体上或摩 擦体上等设有限位结构, 将滚动体或悬浮体设置于限位结构内, 使限位结构限制滚动体或悬 浮体等的空间位置。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法是通过以下步骤实现的- 歩骤一: 在进气口设置与进气口配套的进气门组件、 在排气口设置与排气门配套的排气门组 件; 步骤二: 在曲轴上设置曲轴同步齿轮或设置曲轴同步带 轮或设置曲轴同步链轮等, 且设置飞 轮, 曲轴同步齿轮或曲轴同步带轮或曲轴同步链轮 等与飞轮分体或分体连接或为一体式等; 歩骤三: 设置凸轮轴, 凸轮轴一侧设置凸轮轴同步齿轮或设置凸轮轴 同步带轮或设置凸轮轴 同步链轮等, 曲轴同步齿轮带动凸轮轴同步齿轮或曲轴同歩 带轮带动凸轮轴同步带轮或曲轴 同步链轮等带动凸轮轴同歩链轮, 进而带动凸轮轴旋转, 使凸轮轴带动进气门组件、 排气门 组件与活塞配合合理进燃料、 排废气。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 设置点火器等, 点火 器控制点火使发动机工作或设置机械启动结构 , 使机械启动结构驱动活塞运动使燃料在活塞 的挤压下升温燃烧。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法是通过以卜步骤实现的: 歩骤一: 在连杆的一端或两端设置防掰别机构, 将防掰别机构设置为旋转结构或分体结构等; 步骤二: 将防掰别机构的旋转结构或分体结构等与活塞 配合使用, 使旋转结构转动或分体结 构分体隔离往复运动反作用掰别力。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 使摩擦体与缸体和 / 或活塞等接触面紧密扣合,使摩擦体与缸体和 /或活塞等接触面大,防止摩擦体局部受力过 , 减少摩擦体对缸体和 /或活塞等集中在局部摩擦磨损, 加大对活塞的扶正幅度。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 使摩擦体与活塞等重 合段中心点以外的两端的重量相等或基本相等 , 保持摩擦体支撑活塞静止或运动状态时重力 相对平衡。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 等, 该方法的特征是: 将滚动体设置为滚 轮, 当滚轮轴设置于缸体时滚轮贴合支撑活塞滚动 , 当滚轮轴设置于活塞时, 滚轮贴合缸体 滚动, 加宽滚轮面, 增大滚动体与缸体或活塞等的接触面积, 减小活塞直径, 防止缸体与活 塞等贴合滑动摩擦。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 等, 该方法的特征是: 在活塞或缸体上等 设置滚道, 滚道包括往复行程段滚道或循环滚道或直线滚 道或螺旋形滚道或波浪形滚道等。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 等, 该方法的特征是: 在活塞或缸体上等 设置往复行程段,往复行程段的长度等于或接 近活塞行程长度的二分之一与滚动体半径之和 , 使往复行程段有利于滚动体在运行中与活塞与 缸体等贴合均为滚动摩擦。 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 将摩擦体的形状与缸 体的形状及活塞等的形状紧密扣合形成限位结 构, 控制活塞的运动方向或防止活塞旋转等。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 等, 该方法的特征是: 设置环形循环滚道, 将环形循环滚道环形面沿往复运动方向布置, 使环形循环滚道设置在活塞上或设置在缸体上 等, 使环形循环滚道呈周围布置或呈单一布置或呈 对称布置等, 使滚动体在环形循环滚道中 滚动, 防止滚动体与活塞或与缸体滑动摩擦等。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 设置螺旋形循环滚道 或波浪形循环滚道等, 使滚动体沿螺旋形滚道循环或波浪形循环滚道 等滚动, 使滚动体承载 活塞与缸体等之间压力的位置循环变换, 减少滚动体总是处在活塞与缸体等局部滚动使 滚动 体承受过强压力与磨损的概率。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 将循环滚道平面垂直 于活塞或缸体等表面布置, 或将循环滚道平面与活塞或与缸体等表面接近 于平行设置, 使循 环支撑段内滚动体支撑活塞与缸体等滚动摩擦 , 而循环段内滚动体不支撑活塞、 缸体滚动摩 擦等。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 将滚动体在循环滚道 中紧密布置, 使循环滚道的长度适于用滚动体支撑活塞与缸 体等滚动摩擦, 防止活塞与缸体 等局部滑动摩擦或碰撞等。 所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 在缸体承受滚压段或 活塞承受滚压段或滚动体承受滚压部上等设置 耐磨材料或高强度材料等。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 使摩擦体通过滚动或 悬浮承受往复冲击摩擦力及挤压力等, 使往复冲击摩擦力及挤压力施加在摩擦体上, 用滚动 或悬浮降低摩擦阻力并分解挤压力, 避免了滑动摩擦力及挤压力等的破坏, 相比于滑动摩擦 结构减少了对活塞或缸体等的强度及韧性要求 等, 减少活塞或缸体等的重量, 可以使活塞或 缸体等使用不耐磨材料或使用轻型材料等, 减少往复运动对能量的消耗或减少材料成本等 。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 在活塞与缸体等之间 承受压力摩擦区域设置摩擦体, 使摩擦体通过滚动或悬浮承受往复冲击摩擦力 及挤压力等, 使往复冲击摩擦力及挤压力施加在摩擦体上, 用滚动或悬浮降低摩擦阻力并分解挤压力, 避 免了滑动摩擦力及挤压力的破坏强度, 相比于滑动摩擦结构减少了对活塞或缸体等的 强度及 韧性要求, 改变活塞或缸体等结构, 减少活塞或缸体等的材料体积, 减少活塞或缸体等的重 量, 减少往复运动对能量的消耗。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 使活塞的导向部设置 为菱形结构或方形结构或 V形结构或板结构或筋板结构或椭圆形结构或 形结构或杆结构或 十字结构或多边形结构或异形结构等, 减少活塞或缸体等的材料体积, 减少活塞或缸体等的 重量, 减少往复运动对能量的消耗。

所述的发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦的方法 , 该方法的特征是: 将悬浮体设置为磁悬 浮体或液悬浮体或气悬浮体等, 将磁悬浮体设置为电磁悬浮体或永磁悬浮体等 , 用磁悬浮体 或液悬浮体或气悬浮体等使活塞与缸体形成悬 浮摩擦, 用悬浮摩擦减少活塞与缸体之间的摩 擦阻力及磨损强度等。

所述的活塞滚动摩擦或悬浮摩擦髙效往复的方 法, 该方法的特征是将摩檫体支撑件与活 塞或与活塞杆或与缸体等设置为一体式, 减少摩擦体支撑件所占用的空间, 使摩擦体支撑件 与活塞或与活塞杆或与缸体等为一体式, 结构强度大、 空间利用率高等, 将有限的空间用于 增大摩擦体的体积, 提高摩擦体的承载能力, 加大摩擦体与活塞或与缸体或与活塞杆等的接 触面积, 避免因摩擦体过小对活塞或对缸体或对活塞杆 等局部压强过大及磨损过大, 使结构 简单, 易损件少, 制造成本低, 使用寿命长等。 一种实施权利要求 1, 实现发动机活塞滚动摩擦或悬浮摩擦方法的防 磨损活塞发动机, 包括曲轴连杆机构、 燃料供给系统和起动系统等, 其特征在于: 曲轴连杆机构包括曲轴、 连 杆、 缸体、 活塞、 摩檫体等, 连杆一端与曲轴连接另一端与活塞连接, 活塞、 摩擦体等设置 于缸体, 摩擦体支撑活塞与缸体滚动摩擦或悬浮摩擦往 复运动, 活塞本体不与缸体接触, 摩 擦体包括滚动体或悬浮体等, 悬浮体包括磁悬浮体或液悬浮体或气悬浮体等 , 滚动体与活塞 分体或分体连接或为一体式等; 或滚动体与缸体分体或分体连接或为一体式等 ; 或磁悬浮体 与活塞、 缸体分体或分体连接或为一体式等; 或液悬浮体或气悬浮体与活塞分体或分体连接 或为一体式等; 或液悬浮体或气悬浮体与缸体分体或分体连接 或为一体式等, 滚动体环活塞 设置或滚动体设置于活塞一个以上的侧部等; 或滚动体环缸体设置或滚动体设置于缸体一个 以上的侧部等; 或磁悬浮体环活塞与缸体设置或磁悬浮体设置 在活塞与缸体一个以上的侧部 等;或液悬浮体或气悬浮体环活塞设置或液悬 浮体或气悬浮体设置于活塞一个以上的侧部等 ; 或液悬浮体或气悬浮体环缸体设置或液悬浮体 或气悬浮体设置于缸体一个以上的侧部等, 摩 擦体设置在缸体内, 在摩擦体的支撑下, 活塞与缸体等滚动摩擦或悬浮摩擦往复运动; 缸体 包括进气口、 排气口、 进气管等, 进气口通过进气管与燃料供给系统连接或进气 口与进燃料 口分体设置, 起动系统带动曲轴旋转, 曲轴通过连杆带动活塞与缸体等滚动摩擦或悬 浮摩擦 往复运动。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 滚动体通过在循环滚道中循环滚动或通过往复 滚动或通过原位滚动或通过在凹坑中滚动或通 过在滚道中滚动或通过在保持架中滚动等支撑 活塞与缸体等相对往复运动。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 活塞或缸体包括密封件等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 密封件设置在悬浮体一个以上的侧部或密封件 设置在前后悬浮体之间等; 或密封件设置在循环滚道 个以上的侧部或密封件等设置在前后 循环滚道之间或密封件设置在往复滚动体的一 个以上的侧部或密封件等设置在两个以上的往 复滚动体之间或密封件等设置在原位滚动体的 一个以上的侧部或密封件等设置在两个以上的 原位滚动体之间等, 防止液体或气体或固体等从活塞的一侧进入另 一侧, 密封件作密封使用。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 活塞或缸体等包括限制滚动体或悬浮体等的限 位结构, 将滚动体或悬浮体等设置于限位结构内, 使限位结构限制滚动体或悬浮体等的空间 位置。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的连杆的一端或两端设有防掰别机构, 防 掰别机构包括旋转结构或分体结构等,防掰别 机构的旋转结构或分体结构等与活塞配合使用 , 旋转结构转动或分体结构等分体隔离往复运动 反作用掰别力。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的摩擦体与缸体和 /或活塞等接触面紧密扣 合, 摩擦体与缸体和 /或活塞等接触面大, 防止摩擦体局部受力过大, 减少摩擦体对缸体和 / 或活塞等集中在局部摩擦, 加大扶正幅度。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体与活塞重合段中心点以外的两端 的重量相等或基本相等, 保持滚动体支撑活塞静止或运动状态时重力相 对平衡。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体包括滚轮等, 当滚轮轴设置于缸 体时, 滚轮贴合支撑活塞滚动, 当滚轮轴设置于活塞时, 滚轮贴合缸体滚动, 加宽滚轮面, 增大滚动体与缸体或活塞等的接触面积, 减小活塞直径, 防止缸体与活塞等贴合滑动摩擦。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 活塞或缸体等包括滚道, 滚道包括往复行程段 滚道或循环滚道或直线滚道或螺旋形滚道或波 浪形滚道或异形滚道等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的活塞或缸体上等设有往复行程段等, 往 复行程段的长度等于或接近活塞行程长度的二 分之一与滚动体半径之和, 往复行程段有利于 滚动体在运行中与活塞与缸体等贴合均为滚动 摩擦。 所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的摩擦体的形状与缸体的形状及活塞的形 状紧等密扣合形成限位结构, 控制活塞的运动方向或防止活塞旋转等。 所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的活塞或缸体包括循环滚道等, 循环滚道 包括环形循环滚道等, 环形循环滚道环形面沿往复运动方向布置, 环形循环滚道设置在活塞 上或设置在缸体上等, 环形循环滚道呈周围布置或呈单一布置或呈对 称布置等, 滚动体在环 形循环滚道中滚动, 防止滚动体与活塞或 缸体等滑动摩擦。 所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的活塞或缸体包括循环滚道等, 循环滚道 包括螺旋形循环滚道或波浪形循环滚道等, 滚动体沿螺旋形循环滚道或波浪形循环滚道等 滚 动, 滚动体承载活塞与缸体等之间压力的位置循环 变换, 减少滚动体总是处在活塞与缸体等 局部滚动承受过强压力与磨损的概率等。 所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的循环滚道平面垂直于活塞或缸体等表面 布置, 或循环滚道平面与活塞或与缸体等表面接近于 平行设置, 循环滚道包括循环支撑段、 循环段等, 循环支撑段内滚动体支撑活塞与缸体等滚动摩 擦, 循环段内滚动体不支撑活塞、 缸体滚动摩擦等。 所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体在循环滚道中紧密布置, 循环滚 道的长度适于用滚动体支撑活塞与缸体等滚动 摩擦, 防止活塞与缸体等局部滑动摩擦或碰撞 等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体承受滚压段或活塞承受滚压段或滚 动体承受滚压部上等设置耐磨材料或高强度材 料等。 所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的活塞与缸体等之间承受压力摩擦区域设 置摩擦体, 摩擦体通过滚动或悬浮承受往复冲击摩擦力及 挤压力, 往复冲击摩擦力及挤压力 等施加在摩擦体上, 用滚动或悬浮等降低摩擦阻力并分解挤压力, 大大降低了滑动摩擦力及 挤压力等的破坏强度, 相比于滑动摩擦结构减少了对活塞或缸体等的 强度及韧性要求, 减少 活塞或缸体等的重量, 活塞或缸体等使用轻型材料, 减少往复运动对能量的消耗, 缸体的强 度及韧性要求, 减少活塞或缸体等的重量, 可以使活塞或缸体等使用不耐磨材料或使用轻 型 材料等, 减少往复运动对能量的消耗或减少材料成本等 。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 活塞与缸体等之间承受压力摩擦区域设置摩擦 体, 摩擦体通过滚动或悬浮等承受往复冲击摩擦力 及挤压力, 往复冲击摩擦力及挤压力施加 在摩擦体上, 滚动或悬浮降低摩擦阻力并分解挤压力, 避免滑动摩擦力及挤压力等的破坏, 相比于滑动摩擦结构减少了对活塞或缸体等的 强度及韧性要求, 改变活塞结构, 减少活塞或 缸体等的材料体积, 减少活塞或缸体等的重量, 减少往复运动对能量的消耗等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 活塞包括导向部等, 导向部包括菱形结构或方 形结构或 V形结构或板结构或筋板结构或椭圆形结构或 形结构或杆结构或十字结构或多边 形结构或异形结构等, 减少活塞或缸体等的材料体积, 减少活塞或缸体等的重量, 减少往复 运动对能量的消耗。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的密封件包括 0形圈或滑环或弹性体或挡 圈或支撑环或密封环或星形圈或压环或 V形体或 U形体或框形环或槽形件或压簧或开口密封 环等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的限位结构包括包括滚道或筒道或限位套 或限位轴或限位槽或球形凸或保持架或内部体 与外部套配合或椭圆形或哑铃形或圆柱形或锥 形或圆环形或滚轮或台形柱或台形球或台形鼓 或槽形柱或槽形球或槽形滚轮或槽形椭圆或方 形或 U形或框形或工字形或多棱键形或弧形或 V形或圆形或板形或多边形或筒形或多棱键套 等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的旋转结构包括关节轴承或转向连接头或 球笼式万向节或十字万向节或球头扣槽式或弧 形扣槽式等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体包括球形滚动体或椭圆形滚动体 或哑铃形滚动体或圆柱形滚动体或锥形滚动体 或圆环形滚动体或滚轮滚动体或台形柱滚动体 或台形球滚动体或台形鼓滚动体或槽形鼓滚动 体或槽形柱滚动体或槽形球滚动体或槽形滚轮 滚动体或槽形椭圆滚动体或带轴滚动体或带孔 滚动体或多棱键滚动体或多棱套滚动体或滚鼓 形滚动体或滚珠滚动体或滚针滚动体或滚筒滚 动体等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的保持架设置在循环滚道内, 滚动体设置 在保持架内且设置在循环滚道内, 保持架的厚度小于滚动体的直径, 滚动体高出保持架的两 部分分别设置于循环滚道及活塞或缸体等, 保持架防止滚动体与滚动体之间逆向摩擦等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的保持架包括筒式保持架或板式保持架或

U形保持架或 V形保持架或多边形保持架或异形保持架或三 形保持架或方形保持架或圆形 保持架或链节保持架等。 所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体包括四边形缸体或 u形缸体或框形 缸体或箱体缸体或三角形缸体或椭圆形缸体或 多边形缸体或异形缸体或滚道缸体或凹坑缸体 或往复行程段缸体或保持架缸体或循环滚道缸 体或槽形缸体或工字形缸体或花键套缸体或弧 形缸体或 V形缸体或 Λ形缸体或板形缸体或筒式缸体或多棱键缸体 。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的活塞包括四边形活塞或 U形活塞或框形 活塞或 V形活塞或三角形活塞或椭圆形活塞或多边形 塞或异形活塞或滚道活塞或凹坑活塞 或往复行程段活塞或保持架活塞或循环滚道活 塞或槽形活塞或工字形活塞或花键套活塞或弧 形活塞或 Λ形活塞或板形活塞或筒式活塞或多棱键活塞 。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的密封件为橡胶材料或聚氨酯材料或尼龙 材料或塑料材料或金属材料或混合材料等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体采用高强度耐磨材料, 高强度耐 磨材料包括耐磨合金材料或耐磨塑料或耐磨陶 瓷或耐磨钢或耐磨自润滑材料等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的循环滚道包括承受压力循环滚道、 免受 压力循环滚道等, 免受压力循环滚道与缸体或活塞等分体设置, 免受压力循环滚道为可拆卸 式, 方便观察、 维修及更换滚动体等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的活塞或缸体等为轻型材料, 轻型材料包 括铝合金或高强度塑料或陶瓷或钛合金或碳纤 维或轻型钢或复合材料等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的循环滚道包括承受压力循环滚道、 免受 压力循环滚道等, 免受压力循环滚道不承受活塞与缸体等之间的 压力, 承受压力循环滚道承 受活塞与缸体等之间的压力, 承受压力循环滚道设有耐磨涂层或镶嵌有高强 度耐磨材料等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的滚动体包括滚轮, 滚轮包括滚轮轴, 滚 轮轴设置在保持架卜., 滚轮与滚轮轴为分体或分体连接或为一体式等 。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 包括配气机构、 燃料供给系统、 润滑系统、 冷 却系统和起动系统等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的起动系统包括电动马达或气动马达或热 机或反冲起动或手摇起动或助力起动等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的配气机构包括进气门组件、排气门组件 、 凸轮轴等, 凸轮轴包括凸轮轴同歩齿轮或凸轮轴同歩带轮 或凸轮轴同歩链轮等, 曲轴包括曲 轴同歩齿轮或曲轴同步带轮或曲轴同步链轮等 , 曲轴包括飞轮等, 曲轴同步齿轮与飞轮分体 或分体连接或为一体式等, 曲轴同步齿轮带动凸轮轴同步齿轮或曲轴同歩 带轮等带动凸轮轴 同步带轮或曲轴同步链轮带动凸轮轴同步链轮 等, 凸轮轴带动进气门组件、 排气门组件等与 活塞配合合理进燃料、 排废气等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的燃料供给系统包括汽油燃料供给系统、 柴油燃料供给系统、 天然气燃料供给系统、 乙醇燃料供给系统、 LPG 燃料供给系统、 复合燃 料供给系统、 沼气燃料供给系统、 氢气燃料供给系统或灵活燃料供给系统等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的燃料供给系统包括燃料箱、 燃料泵、 燃 料滤清器等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体或活塞包括悬浮体支撑件等, 悬浮 体支撑件包括磁悬浮支撑件或液悬浮支撑件或 气悬浮支撑件等, 悬浮体支撑件与缸体分体或 分体连接或为一体式等; 或悬浮体与活塞分体或分体连接或为一体式等 。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体或活塞包括滚动体支撑件等, 滚动 体支撑件与缸体分体或分体连接或为一体式等 ; 或滚动体与活塞分体或分体连接或为一体式 等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的气悬浮支撑件包括气源、 控制阀、 输送 管道、 气体腔等, 气体腔设置在气悬浮支撑件上, 在气悬浮支撑件上形成气悬浮体, 活塞设 置在气悬浮体的上部或上下气悬浮体中部或气 悬浮体筒中部等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的液悬浮支撑件包括液体介质源、控制阀 、 输送管道、 液体腔等, 液体腔设置在液悬浮支撑件上,'在液悬浮支 体上形成液悬浮体, 活 塞设置在液悬浮体的上部或上下液悬浮体中部 或液悬浮体筒中部等。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的磁悬浮支撑件包括电磁悬浮支撑件或永 磁悬浮支撑件等, 电磁悬浮支撑件包括电磁等, 永磁悬浮支撑件包括永磁等, 电磁或永磁设 置在活塞和缸体等上。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体包括 N极永磁或 S极永磁等, 活塞 上对应设置 N极永磁或 S极永磁等, N极永磁与 N极永磁或 S极永磁与 S极永磁同性相斥产 生悬浮, 活塞与缸体等悬浮摩擦相对往复运动。

所述的防磨损活塞发动机, 其特征在于: 所述的缸体包括负极电磁或正极电磁等, 活塞 上对应设置负极电磁或 JH极电磁等, 负极电磁与负极电磁或. ΪΗ极电磁与正极电磁同性相斥产 生悬浮, 活塞与缸体等悬浮摩擦相对往复运动。

本发明的有益效果是:

本防磨损活塞发动机具有以下优点:

1. 摩擦体支撑活塞与缸体滚动摩擦或悬浮摩擦往 复运动, 使活塞本体不与缸体表面接触, 避 免了滑动摩擦损坏。

2. 摩擦体与缸体和 /或活塞接触面紧密扣合, 摩擦体与缸体和 /或活塞接触面大, 防止了摩擦 体局部受力过大, 减少了摩擦体对缸体和 /或活塞集中在局部摩擦磨损, 加大了对活塞的扶正 幅度。

3. 摩擦体与活塞重合段中心点以外的两端的重量 相等或基本相等, 保持摩擦体支撑活塞静止 或运动状态时重力相对平衡, 减少因重力不平衡对活塞或缸体的损坏。

4. 加宽滚轮及其它滚动体的表面,增大了滚动体 与缸体或活塞的接触面积,减小了活塞直径, 减少了滚动体对活塞或缸体的局部压强与磨损 。

5. 往复行程段的长度等于或接近活塞行程长度的 二分之一与滚动体半径之和, 使往复行程段 有利于滚动体在运行中与活塞与缸体贴合均为 滚动摩擦。

6. 摩擦体的形状与缸体的形状及活塞的形状紧密 扣合形成限位结构, 有效的控制了活塞的运 动方向或防止活塞旋转等。

7. 滚动体设置在保持架内且设置在循环滚道内, 保持架的厚度小于滚动体的直径, 滚动体高 出保持架的两部分分别设置于循环滚道及活塞 或缸体, 保持架防止滚动体与滚动体之间逆向 摩擦。

8. 在活塞或缸体上设置循环滚道, 将滚动体布满循环滚道, 提髙了滚动体对活塞及缸体的支 撑力度及幅度, 循环滚道使活塞、 缸体与滚动体之间在运动中全部处于滚动摩擦 状态, 减少 了活塞、 缸体与滚动体之间的滑动摩擦阻力。 滚动体承载活塞与缸体之间压力的位置循环变 换, 减少了滚动体总是处在活塞与缸体局部滚动使 滚动体承受过强压力与磨损的概率。

9.活塞通过摩擦体支撑, 免去了密封件的支撑功能, 可以使密封件只起密封作用不起支撑作 用, 减少了对密封件的刚性要求, 可以使密封件使用较软质的耐磨材料, 提高了密封件的耐 磨损程度及密封寿命, 减少了密封件的厚度, 减少了密封件与缸体的摩擦面积及强度。

10.防掰别机构通过转动对往复运动的活塞或缸 体导向, 减少了对密封件的掰别,可以使内外 密封件只起密封作用不起支撑作用, 减少了对内外密封件的刚性要求, 可以使内外密封件使 用较软质的耐磨材料, 提高了内外密封件的耐磨损程度及密封寿命。

11.防掰别机构通过转动扶正了活塞的运动方向 防止了对活塞的掰别,即使曲柄连杆与活塞连 接也不会对活塞造成扭别损坏。

12.活塞通过滚动摩擦在缸体内往复运动,滚动 体的支撑强度大于密封件的支撑强度且降低了 摩擦阻力, 当活塞体积重量大, 缸体腔体大, 活塞对腔体有较大摩擦力时使用摩擦体支撑活 塞通过滚动摩擦或悬浮摩擦运动, 既可以减少摩擦阻力又可以提高活塞的往复速 度, 使该发 动机更适用于多种动力强度大、 扭别力大、 驱动频率高的现场。

13.滚动体使用高强度耐磨材料支撑活塞或缸体 滚动摩擦往复运动,较原有活塞与缸体滑动摩 擦, 摩擦阻力大大降低, 使用寿命长, 维修量少, 工作效率高。

14. 在滚道承受压力段设置耐磨材料或设置高强度 耐磨材料, 提高了滚道的耐磨强度, 提高 了滚道承受活塞或缸体压力的能力, 在局部设置耐磨材料或设置髙强度耐磨材料, 节约了活 塞及缸体对耐磨材料及髙强度材料的大量使用 , 降低了对活塞或缸体整体耐磨度及强度的要 求。

15. 承受压力循环滚道设有耐磨涂层或镶嵌有高强 度耐磨材料, 提高了循环滚道的耐磨强度 及承载力, 滚动体紧密布置在高强度耐磨材料上对高强度 耐磨材料有均匀的挤压力, 因此高 强度耐磨材料不会局部脱落或变形。

16. 摩擦体通过滚动或悬浮承受往复冲击摩擦力及 挤压力, 使往复冲击摩擦力及挤压力施加 在摩擦体上, 用滚动或悬浮降低摩擦阻力并分解挤压力, 避免了滑动摩擦力及挤压力的破坏, 相比于滑动摩擦结构减少了对活塞或缸体的强 度及韧性要求等,减少了活塞或缸体等的重量 , 可以使活塞或缸体等使用不耐磨材料或使用轻 型材料等, 减少往复运动对能量的消耗或减少 材料成本。

17. 活塞与缸体之间承受压力摩擦区域设置摩擦体 , 使摩擦体通过滚动或悬浮承受往复冲击 摩擦力及挤压力, 使往复冲击摩擦力及挤压力施加在摩擦体上, 用滚动或悬浮降低摩擦阻力 并分解挤压力, 避免了滑动摩擦力及挤压力对活塞或缸体等的 破坏, 相比于滑动摩擦结构减 少了对活塞或缸体等的强度及韧性要求, 改变了活塞或缸体等的形状结构, 减少了活塞或缸 体等的材料体积, 减少了活塞或缸体等的重量, 减少了活塞往复运动对能量等的消耗。

18.摩擦体支撑件与活塞或与活塞杆或与缸体设 置为一体式,减少了摩擦体支撑件所占用的空 间, 摩擦体支撑件与活塞或与活塞杆或与缸体为一 体式, 使结构强度大、 空间利用率高, 将 有限的空间用于增大摩擦体的体积, 提高摩擦体的承载能力, 加大摩擦体与活塞或与缸体或 与活塞杆的接触面积, 避免了因摩擦体过小对活塞或对缸体或对活塞 杆等局部压强过大及磨 损过大, 使结构简单, 易损件少, 制造成本低, 使用寿命长。 避免了分体设置摩檫体支撑件 分体设置使活塞结构复杂、 易损坏、 工艺性差、 制造难度大等问题, 使发动机的性能大大提 高。

19. 活塞与缸体滚动摩擦或悬浮摩擦往复运动, 改变了原有活塞与缸体之间滑动摩擦的结构, 大大减小了发动机的运行阻力, 提高了活塞在缸体内的往复速度, 提高了工作效率, 大大减 少了动力消耗, 减少了其他配套辅助件的力负荷, 提高了其他辅助件的寿命, 降低了整体设 备的 套投资数额, 本防磨损活塞高效环保发动机结构简单, 结构强度大, 空间利用效率高, 性能可靠, 工艺性强, 加工制作简易, 运行效率高, 节能降耗, 维修量少, 使用寿命长。 附图说明

图 1是实施例 1中防磨损活塞发动机的结构图;

图 2是实施例 1中防磨损活塞发动机的结构示意图;

图 3是实施例 2中防磨损活塞发动机的结构示意图;

图 4是实施例 3中防磨损活塞发动机缸体的局部放大图;

图 5是实施例 4中防磨损活塞发动机缸体的局部放大图;

图 6是实施例 5中防磨损活塞发动机缸体的主视图;

图 7是实施例 5中防磨损活塞发动机缸体 A- A方向的剖视图;

图 8是实施例 6中防磨损活塞发动机缸体的局部放大图;

图 9是实施例 7中防磨损活塞发动机缸体的局部放大图;

图 10是实施例 8中防磨损活塞发动机缸体的主视图;

图 11是实施例 8中防磨损活塞发动机缸体 A-A方向的剖视图;

图 12是实施例 9中防磨损活塞发动机缸体的主视图;

图 13是实施例 9中防磨损活塞发动机缸体的右视图;

图 14是实施例 10中防磨损活塞发动机缸体的左视图;

图 15是实施例 10中防磨损活塞发动机缸体 A-A方向的剖视图;

图 16是实施例 1 1中防磨损活塞发动机缸体的局部放大图;

图 17是实施例 12中防磨损活塞发动机缸体的局部放大图; 图 18是实施例 13中防磨损活塞发动机缸体的主视图;

图 19是实施例 13中防磨损活塞发动机缸体 A-A方向的剖视图;

图 20是实施例 15中防磨损活塞发动机的结构示意图;

图 21是实施例 16中防磨损活塞发动机缸体的主视图;

图 22是实施例 16中防磨损活塞发动机缸体的右视图。

图中: 1、 曲轴; 2、 连杆; 3、 缸体; 4、 活塞; 5、 摩擦体; 6、 进气口; 7、 排气口; 8、 进气管; 9、 燃料供给系统; 10、 起动系统; 11、 循环滚道; 12、 密封件; 13、 循环支撑段; 14、 循环段; 15、 保持架; 16、 承受压力循环滚道; 17、 免受压力循环滚道; 18、 耐磨涂层;

19、 防搿别机构; 20、 液体介质源; 21、 控制阔; 22、 输送管道; 23、 液体腔。

具体实施方式

实施例 1

图 1、 图 2是实施例 1中所述的防磨损活塞发动机, 包括曲轴连杆机构、燃料供给系统 9 和起动系统 10, 曲轴连杆机构包括曲轴 1、 连杆 2、 缸体 3、 活塞 4、 摩擦体 5, 连杆 2—端 与曲轴 1连接另一端与活塞 4连接, 活塞 4、 摩擦体 5设置于缸体 3, 摩擦体 5为滚动体, 摩 擦体 5支撑活塞 4与缸体 3滚动摩擦往复运动, 活塞 4本体不与缸体 3接触, 滚动体与活塞 4分体, 滚动体设置在活塞 4一个以上的侧部, 缸体 3包括进气口 6、 排气口 7、 进气管 8, 进气口 7通过进气管 8与燃料供给系统 9连接,起动系统 10带动曲轴 1旋转, 曲轴 1通过连 杆 2带动活塞 4与缸体 3滚动摩擦往复运动。

所述的滚动体可以与缸体 3分体或分体连接或为一体式。

所述的滚动体可以与活塞 4分体连接或为一体式。

所述的滚动体可以环活塞 4设置或环缸体 3设置或设置于缸体 3—个以上的侧部。

实施例 2

图 3是实施例 2中所述的防磨损活塞发动机, 包括曲轴连杆机构、 燃料供给系统和起动 系统, 曲轴连杆机构包括曲轴 1、 连杆 2、 缸体 3、 活塞 4、 摩擦体 5, 连杆 2—端与曲轴 1 连接另一端与活塞 4连接, 活塞 4、 摩擦体 5设置于缸体 3, 摩擦体 5为悬浮体, 悬浮体为磁 悬浮体, 磁悬浮体与活塞 4、 缸体 3为一体式, 缸体 3包括 N极永磁, 活塞 4上对应设置 N 极永磁, N极永磁与 N极永磁同性相斥产生悬浮, 活塞 4与缸体 3悬浮摩擦相对往复运动。

所述的缸体 3可以包括 S极永磁, 活塞 4上对应设置 S极永磁, S极永磁与 S极永磁同 性相斥产生悬浮。

所述的缸体 3包括负极电磁或正极电磁, 活塞 4上对应设置负极电磁或正极电磁, 负极 电磁与负极电磁或正极电磁与. ΪΗ极电磁同性相斥产生悬浮, 活塞 4与缸体 3悬浮摩擦相对往 复运动。

其他同实施例 1。

实施例 3

图 4是实施例 3中所述的防磨损活塞发动机的缸体部分,循 滚道 11与活塞 4为一体式, 摩擦体 5为滚动体, 活塞 4包括密封件 12, 密封件 12设置在前后循环滚道 11之间, 防止液 体或气体或固体从活塞 4的一侧进入另一侧, 密封件 12作密封使用。

所述的摩擦体还可以为悬浮体,密封件 12设置在悬浮体一个以上的侧部或设置在前后 浮体之间。

所述的密封件 12还可以设置在循环滚道 11一个以上的侧部或设置在往复滚动体一个以 上的侧部或设置在两个以上的往复滚动体之间 或设置在原位滚动体的一个以上的侧部或设置 在两个以上的原位滚动体之间。

所述的密封件 12包括 0形圈或滑环或弹性体或挡圈或支撑环或密封 或星形圈或压环或 V形体或 U形体或框形环或槽形件或压簧或开口密封环

所述的密封件 12 可以为橡胶材料或聚氨酯材料或尼龙材料或塑 料材料或金属材料或混 合材料。

其他同实施例 1。

实施例 4

图 5是实施例 4中所述的防磨损活塞发动机的缸体部分, 摩擦体 5为滚动体, 活塞 4上 设有限制滚动体的限位结构, 限位结构为凹坑, 限位结构限制滚动体的空间位置。

所述的限位结构还可以限制悬浮体的空间位置 。

所述的限位结构可以设置在缸体或活塞体上。

所述的限位结构包括滚道或筒道或限位套或限 位轴或限位槽或球形凸或保持架或内部体 与外部套配合或椭圆形或哑铃形或圆柱形或锥 形或圆环形或滚轮或台形柱或台形球或台形鼓 或槽形柱或槽形球或槽形滚轮或槽形椭圆或方 形或 U形或框形或工字形或多棱键形或弧形或 V形或圆形或板形或多边形或筒形或多棱键套 其他同实施例 1。

实施例 5

图 6、 图 7实施例 5中所述的防磨损活塞发动机的缸体部分, 摩擦体 5为滚动体, 摩擦 体 5环活塞 4设置, 摩擦体 5与活塞 4接触面紧密扣合形成限位结构, 控制活塞 4的运动方 向, 防止活塞 4旋转, 摩擦体 5与缸体 3或活塞 4接触面大, 防止摩擦体 5局部受力过大, 减少摩擦体 5对缸体 3或活塞 4集中在局部摩擦, 加大扶正幅度。

所述的摩擦体 5可以与缸体 3接触面紧密扣合。

其他同实施例 1。

实施例 6

图 8是实施例 6中所述的防磨损活塞发动机的缸体部分, 摩擦体 5为滚动体, 滚动体为 滚轮, 滚轮轴设置于活塞 4, 滚轮贴合缸体 3滚动, 加宽滚轮面, 增大滚动体与缸体 3的接 触面积, 减小活塞 4直径, 防止缸体 3与活塞 4贴合滑动摩擦, 滚动体与活塞 4重合段中心 点以外的两端的重量基本相等, 保持滚动体支撑活塞 4静止或运动状态时重力相对平衡。

所述的滚轮轴可以设置在缸体上, 滚轮贴合支撑活塞滚动。

其他同实施例 1。

实施例 7

图 9是实施例 7中所述的防磨损活塞发动机的缸体部分, 活塞 4包括滚道, 滚道为往复 行程段, 摩擦体 5为滚动体, 往复行程段的长度等于或接近活塞 4行程长度的二分之一与滚 动体半径之和, 往复行程段有利于滚动体在运行中与活塞 4与缸体 3贴合均为滚动摩擦。

所述的滚道可以设置在缸体 3上。

所述的滚道还可以为循环滚道或直线滚道或螺 旋形滚道或波浪形滚道或异形滚道。 其他同实施例 1。

实施例 8

图 10、 图 1 1是实施例 8中所述的防磨损活塞发动机的缸体部分, 活塞 4上设有循环滚 道 11, 循环滚道 11 为环形循环滚道, 环形循环滚道环形面沿往复运动方向布置, 循环滚道 平面垂直于活塞或缸体表面布置, 环形循环滚道呈周围布置, 摩擦体 5为滚动体, 滚动体在 环形循环滚道中滚动, 防止滚动体与活塞 4或与缸体 3滑动摩擦。

所述的环形循环滚道可以呈单一布置或呈对称 布置。 其他同实施例 1。

实施例 9

图 12、 图 13是实施例 9中所述的防磨损活塞发动机的缸体部分, 活塞 4上设有循环滚 道 11, 循环滚道 11为螺旋形循环滚道, 摩擦体 5为滚动体, 滚动体沿螺旋形循环滚道滚动, 滚动体承载活塞 4与缸体 3之间压力的位置循环变换, 减少滚动体总是处在活塞 4与缸体 3 局部滚动承受过强压力与磨损的概率, 滚动体在循环滚道中紧密布置, 循环滚道的长度适于 用滚动体支撑活塞 4与缸体 3滚动摩擦, 防止活塞 4与缸体 3局部滑动摩擦或碰撞。

所述的循环滚道 11还可以为波浪形循环滚道。

所述的缸体 3承受滚压段或活塞 4承受滚压段或滚动体承受滚压部上可以设置 磨材料 或高强度材料。

其他同实施例 1。

实施例 10

图 14、 图 15是实施例 10中所述的防磨损活塞发动机的缸体部分, 活塞 4上设有循环滚 道 1 1, 摩擦体 5为滚动体, 循环滚道 11平面与活塞 4或与缸体 3表面接近于平行设置, 循 环滚道 11包括循环支撑段 13、循环段 14, 循环支撑段 13内滚动体支撑活塞 4与缸体 3滚动 摩擦, 循环段 14内滚动体不支撑活塞 4与缸体 3滚动摩擦。

所述的滚动体包括球形滚动体或椭圆形滚动体 或哑铃形滚动体或圆柱形滚动体或锥形滚 动体或圆环形滚动体或滚轮滚动体或台形柱滚 动体或台形球滚动体或台形鼓滚动体或槽形鼓 滚动体或槽形柱滚动体或槽形球滚动体或槽形 滚轮滚动体或槽形椭圆滚动体或带轴滚动体或 带孔滚动体或多棱键滚动体或多棱套滚动体或 滚鼓形滚动体或滚珠滚动体或滚针滚动体或滚 筒滚动体。

其他同实施例 1。

实施例 11

图 16是实施例 1 1中所述的防磨损活塞发动机的缸体部分, 活塞 4上设有循环滚道 11, 保持架 15设置在循环滚道 11内, 摩擦体 5为滚动体, 滚动体设置在保持架 15内且设置在循 环滚道 1 1内, 保持架 15的厚度小于滚动体的直径, 滚动体高出保持架 15的两部分分别设置 于循环滚道 1 1、 活塞 4、 缸体 3, 保持架 15防止滚动体与滚动体之间逆向摩擦。

所述的保持架 15包括筒式保持架或板式保持架或 U形保持架或 V形保持架或多边形保持 架或异形保持架或三角形保持架或方形保持架 或圆形保持架或链节保持架。

所述的滚动体可以采用高强度耐磨材料, 高强度耐磨材料包括耐磨合金材料或耐磨塑料 或耐磨陶瓷或耐磨钢或耐磨自润滑材料。

其他同实施例 1。

实施例 12

图 17是实施例 12中所述的防磨损活塞发动机的缸体部分, 循环滚道 11设置于活塞 4, 摩擦体 5为滚动体, 循环滚道 11包括承受压力循环滚道 16、 免受压力循环滚道 17, 免受压 力循环滚道 17与活塞 4分体设置, 免受压力循环滚道 17为可拆卸式, 方便观察、 维修及更 换滚动体, 免受压力循环滚道 17不承受活塞 4与缸体 3之间的压力, 承受压力循环滚道 16 承受活塞 4与缸体 3之间的压力, 承受压力循环滚道 16设有耐磨涂层 18。

所述的活塞 4或缸体 3可以为轻型材料, 轻型材料包括铝合金或髙强度塑料或陶瓷或钛 合金或碳纤维或轻型钢或复合材料。

所述的承受压力循环滚道 16可以镶嵌有高强度耐磨材料。

其他同实施例 1。

实施例 13

图 18、 图 19是实施例 13中所述的防磨损活塞发动机的缸体部分, 循环滚道 11设置于 缸体 3上, 循环滚道 11与缸体 3分体连接, 缸体 3为四边形缸体, 活塞 4为四边形活塞。

所述的缸体 3还可以为 U形缸体或框形缸体或箱体缸体或三角形缸体 椭圆形缸体或多 边形缸体或异形缸体或滚道缸体或凹坑缸体或 往复行程段缸体或保持架缸体或循环滚道缸体 或槽形缸体或工字形缸体或花键套缸体或弧形 缸体或 V形缸体或 Λ形缸体或板形缸体或筒式 缸体或多棱键缸体。

所述的活塞 4还可以为 U形活塞或框形活塞或 V形活塞或三角形活塞或椭圆形活塞或多 边形活塞或异形活塞或滚道活塞或凹坑活塞或 往复行程段活塞或保持架活塞或循环滚道活塞 或槽形活塞或工字形活塞或花键套活塞或弧形 活塞或 Λ形活塞或板形活塞或筒式活塞或多棱 键活塞。

其他同实施例 1。

实施例 14

所述的防磨损活塞发动机包括配气机构、 燃料供给系统、 润滑系统、 冷却系统和起动系 统。

所述的起动系统包括电动马达或气动马达或热 机或反冲起动或手摇起动或助力起动等。 所述的配气机构包括进气门组件、 排气门组件、 凸轮轴, 凸轮轴包括凸轮轴同步齿轮或 凸轮轴同歩带轮或凸轮轴同步链轮,曲轴包括 曲轴同步齿轮或曲轴同歩带轮或曲轴同步链轮 , 曲轴包括飞轮, 曲轴同步齿轮与飞轮分体或分体连接或为一体 式, 曲轴同步齿轮带动凸轮轴 同步齿轮或曲轴同步带轮带动凸轮轴同步带轮 或曲轴同歩链轮带动凸轮轴同步链轮, 凸轮轴 带动进气门组件、 排气门组件与活塞配合合理进燃料、 排废气。

所述的燃料供给系统包括汽油燃料供给系统、 柴油燃料供给系统、天然气燃料供给系统、 乙醇燃料供给系统、 LPG燃料供给系统、 复合燃料供给系统、 沼气燃料供给系统、 氢气燃料 供给系统或灵活燃料供给系统。

所述的燃料供给系统包括燃料箱、 燃料泵、 燃料滤清器。

其他同实施例 1。

实施例 15

图 20是实施例 15所述的防磨损活塞发动机, 缸体 3包括悬浮体支撑件, 悬浮体支撑件 为液悬浮支撑件, 液悬浮支撑件包括液体介质源 20、 控制阀 21、 输送管道 22、 液体腔 23, 液体腔 23设置在液悬浮支撑件上, 在液悬浮支撑体上形成液悬浮体, 活塞 4设置在上下液悬 浮体中部, 连杆 2的一端设有防掰别机构 19, 防掰别机构 19包括旋转结构或分体结构, 防 掰别机构的旋转结构或分体结构与活塞 4配合使用, 旋转结构转动或分体结构分体隔离往复 运动反作用掰别力。

所述的旋转结构可以为关节轴承或转向连接头 或球笼式万向节或十字万向节或球头扣槽 式或弧形扣槽式。

所述的悬浮体支撑件可以设置在活塞 4上。

所述的悬浮体支撑件可以为气悬浮体支撑件, 气悬浮支撑件包括气源、 控制阀、 输送管 道、 气体腔, 气体腔设置在气悬浮支撑件上, 在气悬浮支撑件上形成气悬浮体, 活塞设置在 气悬浮体的上部或上下气悬浮体中部或气悬浮 体筒中部。

其他同实施例 1。

实施例 16

图 21、 图 22是实施例 16所述的防磨损活塞发动机的缸体部分, 活塞 4包括导向部, 摩 擦体 5为滚轮, 滚轮设置于活塞 4的导向部, 导向部为方形结构, 减少活塞 4的材料体积, 减少活塞 4的重量, 减少往复运动对能量的消耗。

所述的导向部还可以为菱形结构或 V形结构或板结构或筋板结构或椭圆形结构或 形结 构或杆结构或十字结构或多边形结构或异形结 构。

其他同实施例 1。