无泄漏内燃机活塞等

李　龙

无泄漏内燃机活塞

李龙

我们学习内燃机以后，看见路上的摩托车排气管里经常排出来黑色烟雾，这种现象的出现是燃烧不完全形成的。这既浪费了燃料，又严重污染了环境。经过反复观察和分析，我们发现，这是活塞、活塞环与汽缸壁之间的气密性不好造成的。我们希望能找到解决这个问题的方法；所以就确定了这个项目。

分析问题：活塞环是一个有开口的圆环，在压缩和做功过程中，气体就是从这个开口中泄漏的。特别是当活塞环工作一段时间以后，开口变大，在压缩过程中，气体从这个开口流出再经过两个环之间的间隔流到了曲轴箱，严重影响了压缩气体的压强和温度。使内燃机的效率大大降低。但是，如果没有开口就会存在两个问题，一是不能方便地安装；二是在内燃机工作的时候会由于热膨胀导致活塞环卡死。现在的活塞上一共有3个环(一个油环和两个气环)，并且在两个油环之间还存在很大的距离。这个距离就是气体的泄漏通道。那么，要解决这个问题就必须从活塞和活塞环着手。

针对引起问题的原因，我们设想了三个方案：

一、改变活塞环开口的形状，将原来的绝对开口改为错位开口；

二、在开口处塞入一弹性物体以减小开口间隙；

三、消除两个环之间的气体通道。最后，我们从制造工艺和材料的选取等多方面分析。采取了第三套方案。这个项目将现行的“远距离活塞环”改为“零距离活塞环”，彻底阻断了气体的泄漏通道，很大程度上提高了活塞环的密封性能，提高了压缩冲程的压强和温度，延长了活塞环的使用寿命，减少了环境污染，节约了燃料。

该项目解决了一直以来活塞环密封不严、压缩不良、燃烧不完全、功率不足、燃料浪费、粉尘污染、噪音污染等问题，在节能减排方面有很好的效果。

我们调查了多家汽车维修行、摩托车维修行以及湖南省柴油机厂等，通过网络查询和搜索，已经有一家在采用我们的第一套方案生产活塞环；目前还没有发现我们第三套方案的同类产品，所以，有很大的市场价值和开发前景。

(指导教师：陈照权刘光糟)

新型遥控操作系统

王栋

升降国旗时，旗杆的绳子断了或者被卡住以后，要把新绳子装上去或者清除故障是何等的困难——这是第一类问题；随着经济的飞速发展，航拍已经日益成为社会的需要，然而。航拍的实施都要借助直升飞机，价格非常昂贵——这是第二类问题；在某些场合进行险情调查与排除、故障消除、洞穴探险等工作时，人们常常会一筹莫展——这是第三类问题。

基于上述问题，本人设计出一种遥控操作系统，使得人们可以花最小的成本而又比较容易地解决以上三类问题。作品所述的遥控操作系统由行走器、摄像头、传感器、机械手、电源、笔记本电脑以及一些附属部件组成。行走器、摄像头、传感器、机械手合成为一个简易的机器人，电源根据需要临时决定和不和机器人安装在一起。

具体说来，解决第一类问题时，使用爬杆机器人；解决第二类问题时，使用拍照机器人，该机器人吊装在用尼仑线控制的氢气球上；解决第三类问题时，使用行走机器人。

以解决第一类问题为例，由爬杆机器人携带一根端头系有小铁棒的细尼仑线(引线)攀爬至工作位置(旗杆顶端)，地面人员根据摄像头传回至笔记本电脑屏幕的信息，执行遥控操作，使机器人处于正确位置，再发送指令，使机器人执行“穿过”动作，将小铁棒穿过滑轮匣，在重力作用下，小铁棒拉着引线落至地面。此时，爬杆机器人按指令降至地面，地面人员用引线将新绳子拉过滑轮匣，任务即告完成。

(指导教师：罗定庚)