[0015] 本發(fā)明所述發(fā)動(dòng)機(jī),通過上止點(diǎn)處的準(zhǔn)球形燃燒室來改善以上兩個(gè)方面。事實(shí)上,對(duì)于給定體積,腔室壁表面積從上止點(diǎn)及其附近處開始下降,直到約上止點(diǎn)處的一半。
[0017] ·相比于傳統(tǒng)氣缸蓋和活塞上的壓力,這使由室壁上壓力形成的合力有所降低。即使腔室由活塞的3面、5面,或者最理想的4面的壁組成,這種降低實(shí)際上都會(huì)出現(xiàn)。由于與給定活塞體積下的更短移動(dòng)部件相關(guān),將減少發(fā)動(dòng)機(jī)工作結(jié)構(gòu)件的重量,并從而減少整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。
[0021] 本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī),優(yōu)選地,在2沖程版本中,通過“階梯”分布實(shí)現(xiàn)了米勒-阿特金森循環(huán)。實(shí)際上,進(jìn)氣通道,類似于排氣通道,在打開/關(guān)閉系列中都具有兩部分,即腔室開口,以及孔板。這種方式,不同于傳統(tǒng)2沖程發(fā)動(dòng)機(jī),可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的不對(duì)稱分布圖:
[0025] ·遠(yuǎn)在下止點(diǎn)之后的完全關(guān)閉(進(jìn)氣和排氣)延遲,以實(shí)現(xiàn)米勒-阿特金森循環(huán),即實(shí)現(xiàn)大于有效壓縮沖程的有效膨脹沖程。
[0029] 一般來說,傳統(tǒng)的、具有可完成的掃描配置的單2沖程發(fā)動(dòng)機(jī),混合的新鮮氣體和燃燒過的氣體的比例可能是很大的。對(duì)置活塞的2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)在每個(gè)氣缸的一端有相對(duì)的進(jìn)氣口和排氣口開口,能夠?qū)崿F(xiàn)單向或往復(fù)掃描。
[0030] 發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī),通過位于燃料室蓋中的開口,在一個(gè)蓋處的進(jìn)氣口以及在相對(duì)的蓋處的排氣口,實(shí)現(xiàn)這種類型的對(duì)新鮮的和燃燒過的氣體的單向或往復(fù)掃描。
[0038] 在球形燃燒室中,如本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī),火花塞有必要放置在球體邊緣而不是中心,使得其易于冷卻并且不存在任何熱點(diǎn)。
[0039] 實(shí)驗(yàn)室研究已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過激光射線點(diǎn)火。激光點(diǎn)火能夠通過聚焦激光射線使在球體的中心點(diǎn)火成為可能。
[0047] 對(duì)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)到待驅(qū)動(dòng)負(fù)載的速度范圍的調(diào)整實(shí)際上被簡化了,因?yàn)楸景l(fā)明中已經(jīng)具有減速器,且所述減速器相比曲軸可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速的2.5~3∶1直至1∶2(在這種情況下為倍增器)。當(dāng)力傳遞時(shí),通過由4個(gè)嚙合點(diǎn)/線(發(fā)明優(yōu)先采用N=4曲軸)被分割,每個(gè)齒傳遞大約減少四倍的力,因此其尺寸減小。本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)中的減速器具有同一力耦和減少量,因此比傳統(tǒng)輪-小齒輪減速器更加輕便。
[0051] 本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出可使用反向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)同軸的軸相對(duì)容易地實(shí)現(xiàn),具有很小的額外質(zhì)量和占地,理想地,其適用于速度大體上為1500轉(zhuǎn)/分鐘-2500轉(zhuǎn)/分鐘的雙螺旋槳反向旋轉(zhuǎn)飛機(jī)的推進(jìn),且待連接到2000轉(zhuǎn)/分鐘到5000轉(zhuǎn)/分鐘(對(duì)應(yīng)于目前范圍為80到500馬力)的傳統(tǒng)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0054] 本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)以直接、自然、且以“單缸”設(shè)計(jì)的方式顯示了靜力平衡的運(yùn)動(dòng)。
[0059] 附圖示出了本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī),在此每個(gè)氣缸具有4個(gè)活塞組件(N=4),但圖4a,4b和4c,N=5除外,本發(fā)明不受此限制,僅用于當(dāng)查看附圖時(shí)容易理解。
[0062] 圖2b為圖1的一個(gè)特定運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)施例,其中活塞組件包括活塞、防火表面、安裝的滑塊,且其中該活塞由滑塊-樞軸旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)。
[0063] 圖3為本發(fā)明的基于圖1的一個(gè)特定運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)施例,其中活塞組件僅是由滑塊-樞軸旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)的活塞且具有密封裝置。
[0074] 圖10a、10b、10c、10d、10e、10f、11a、11b和11c示出根據(jù)本發(fā)明特定實(shí)施例的用線分部分的活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞組件的多方面視圖、截面視圖、具體視圖和分解圖,。
[0080] 圖18a和18b為同一類型的發(fā)動(dòng)機(jī)的垂直于Z軸的中線剖視圖,該發(fā)動(dòng)機(jī)尤其構(gòu)造為在循環(huán)的兩個(gè)特定時(shí)刻(上止點(diǎn)和曲軸旋轉(zhuǎn)60°)具有帶有防火表面的活塞組件。
[0081] 圖18c和18d為同一類型的發(fā)動(dòng)機(jī)的垂直于Z軸的中線剖視圖,該發(fā)動(dòng)機(jī)尤其構(gòu)造為在循環(huán)的兩個(gè)特定時(shí)刻(曲軸從下止點(diǎn)旋轉(zhuǎn)130°和180°)具有有邊緣分部分活塞的活塞組件。
[0082] 圖19a、19b和19c從不同的觀察角度示出發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的部分組件,包括四個(gè)中的具有兩個(gè)相對(duì)應(yīng)曲軸的兩個(gè)相鄰活塞組件。
[0083] 圖20a和20b為發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸同一局部的主視圖和等角視圖,包括四個(gè)滑塊和移動(dòng)部分,移動(dòng)部分包括活塞和曲軸。
[0087] 圖24a和24b示出橫截面視圖,在循環(huán)中的兩個(gè)不同的時(shí)刻,該橫截面由完全的單杠發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線截?cái)唷?/div>
[0088] 圖25示出在通過激光射線點(diǎn)火的發(fā)動(dòng)機(jī)的特定實(shí)施例中,上止點(diǎn)處的氣缸的剖面圖視圖。
[0089] 圖26示出帶有助力器的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的略圖。
[0090] 圖27示出具有特定排氣設(shè)計(jì)的雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)的略圖。
[0091] 圖28示出帶有特定歧管的三缸
增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的略圖。
[0092] 圖29示出具有特定
排氣歧管布置的三缸增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的略圖。
[0093] 圖30示出四缸增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的略圖,該發(fā)動(dòng)機(jī)具有特定進(jìn)氣和排氣歧管布置和兩個(gè)渦輪
壓縮機(jī)。
[0094] 圖31示出發(fā)動(dòng)機(jī)的2次和3次諧波的平衡裝置。
[0095] 描述本發(fā)明的附圖及其功能
[0096] 運(yùn)動(dòng)學(xué)圖解
[0097] 圖1是為本發(fā)明一般情況下的一個(gè)通用的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖解,其示出對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸的具有氣缸面(51a)和滑塊表面(52a)的第一活塞組件,其通過第一活塞組件的循環(huán)驅(qū)動(dòng)和
定位機(jī)構(gòu)(30)的一部分,以及限制該第一活塞與其他相鄰活塞組件的氣缸面(51b,51c,51d)和滑動(dòng)表面(52b,52c,52d)接觸的觸點(diǎn),由驅(qū)動(dòng)軸(39)或者第一曲軸(40a)來驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)軸或者第一曲柄軸在這里是通用類型,其他相鄰活塞組件部分地示出。
[0098] 第一活塞組件的滑動(dòng)表面(52a)靠著第四活塞組件的氣缸面(51d)滑動(dòng)。
[0099]
第二活塞組件的滑動(dòng)表面(52b)靠著第一活塞組件的氣缸面(51a)滑動(dòng)。
[0100] 在該通用版本中,第一驅(qū)動(dòng)軸(39)和曲軸(40a),根據(jù)循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)(30)的復(fù)雜性和設(shè)計(jì),每個(gè)循環(huán)做出一輪或兩輪單調(diào)循環(huán)旋轉(zhuǎn)。對(duì)于可替代的或“半可替代的”旋轉(zhuǎn)替代選擇,本發(fā)明只適用于單一的氣缸。
[0101] 在一個(gè)循環(huán)中,工作體積到達(dá)至少一個(gè)最小值(上止點(diǎn))和至少一個(gè)最大值(下止點(diǎn))。這留下了以下可能性,其顯然在技術(shù)上是不可行的,因?yàn)槠涫箳呙梵w積在壓縮和膨脹過程中不同的4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的分配裝置及循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)(30)更復(fù)雜,這導(dǎo)致了真正的米勒循環(huán)。
[0102] 此處示意性示出的循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)(30)不限制本發(fā)明,且可有多種類型:
[0103] ·齒
輪齒條型,是一種復(fù)雜的方案,具有半-旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的中間小齒輪,用于以可替代的平移推動(dòng)所述活塞組件,且具有經(jīng)由滑塊曲軸通過驅(qū)動(dòng)軸連續(xù)的、單調(diào)旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動(dòng)的小齒輪。
[0104] ·曲柄臂及滑塊曲柄型,用于以可替代的平移安裝有滑塊的活塞組件。
[0105] 第一活塞組件的循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)(30),與活塞組件的滑動(dòng)表面和相鄰及周圍活塞組件的氣缸面的滑動(dòng)接觸,需要在循環(huán)的每時(shí)每刻,使得N個(gè)活塞的前邊緣(53)運(yùn)動(dòng)地穿透發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸,這也是發(fā)動(dòng)機(jī)部件關(guān)于Z軸重復(fù)旋轉(zhuǎn)所需要的。
[0106] 圖2a是本發(fā)明的特定中比較特殊的動(dòng)力運(yùn)動(dòng)學(xué)操作實(shí)施例,在圖1中已闡明過,活塞組件通過滑塊(32)彼此間被引導(dǎo)。這是一種運(yùn)動(dòng)學(xué)上可行的實(shí)施例,但是在技術(shù)上比較繁瑣復(fù)雜,因此不是優(yōu)先的選擇也沒有獲得進(jìn)一步的發(fā)展。
[0107] 圖2b是圖1的特定運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)施例,其中,活塞組件包括活塞和防火表面?;钊?50a)由曲軸(40a)通過曲軸銷
支點(diǎn)(42)
直接驅(qū)動(dòng)且通過支點(diǎn)滑塊(62、60)來旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)。包括氣缸面和滑塊表面(52a)的防火表面(68)可通過滑塊連接件(69)相對(duì)于活塞移動(dòng),且由彈簧系統(tǒng)(70)推進(jìn)上述移動(dòng)以保持滑動(dòng)表面(52a)對(duì)鄰近的及周圍活塞的部分壓力。并且,在此不進(jìn)行詳細(xì)描述的反加速裝置(71)協(xié)助彈簧系統(tǒng)(70),使得壓力不會(huì)相對(duì)于防火表面(68)所承受的慣性力而變化。
[0108] 圖3是本發(fā)明中特定和優(yōu)先的動(dòng)力學(xué)實(shí)施例,因?yàn)槠涫亲詈唵蔚?,且出自于圖1,其中,活塞組件僅是這樣的活塞(50a):由曲軸(40a)通過曲軸銷支點(diǎn)(42)直接驅(qū)動(dòng)且通過支點(diǎn)滑塊(62、60)來旋轉(zhuǎn)引導(dǎo),并在前邊緣(53)的區(qū)域中裝配有密封裝置(78)。
[0109] 在本發(fā)明各種各樣的實(shí)施例中,曲軸的旋轉(zhuǎn)方向是不確定的。旋轉(zhuǎn)方向的選擇主要取決于以下兩方面如何協(xié)調(diào):首先是動(dòng)態(tài)優(yōu)化,也就是說慣性力以及連接中的壓力,特別是支點(diǎn)滑槽,其次是通過開口的可能形狀得到的分布圖的有效性。
[0110] 活塞組件氣缸面的聯(lián)鎖以及汽缸室的形狀和體積
[0111] 圖4a、4b、4c和4d示意性示出了發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的N個(gè)活塞組件的N個(gè)氣缸面(51b,51c,51d)的聯(lián)鎖,這N個(gè)氣缸面在一個(gè)循環(huán)中包圍成可變體積,該可變體積稱為氣缸室(35)。在實(shí)踐中,N難以等于5或者更大,可能等于3但潛力較小,或者優(yōu)選等于4,將選擇這個(gè)數(shù)字用于除4a、4b、4c以外的所有附圖,而圖4a、4b、4c示出具有5個(gè)活塞組件的、發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的5面氣缸設(shè)計(jì)。
[0112] 圖4c通過未示出5個(gè)相鄰氣缸面中的兩個(gè),揭示了氣缸室(35),汽缸室的氣缸面(51a,51b,51c)不具有球冠。
[0113] 我們可區(qū)分滑動(dòng)表面(52b)滑動(dòng)的面與氣缸面(51a)之間的接觸面。
[0114] 圖5a、5b和5c示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸室在循環(huán)中不同曲軸角度處的體積,其具有圖2a、2b和3中示出的類型的驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)了發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸室的體積,曲軸的角度分別為:
[0115] ·最小體積處的0度,類比于傳統(tǒng)的活塞滑塊曲軸發(fā)動(dòng)機(jī),也稱為上止點(diǎn)。該氣缸室體積表面因此對(duì)應(yīng)于最靠近密封裝置的氣缸面的燃燒表面部分。
[0116] ·半-沖程的90度,中間處的體積和形狀。
[0117] ·最大體積處的180度,通過類比,命名為下止點(diǎn)。
[0118] 圖5a、5b和5c同樣地還示出了兩個(gè)氣缸室的頂端(36s,36i)以及活塞組件的氣缸面的球冠(55)。
[0119] 曲軸和發(fā)動(dòng)機(jī)軸的驅(qū)動(dòng)
[0120] 圖6a和6b呈現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)同步裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)簡圖,其中發(fā)動(dòng)機(jī)由在太陽齒輪(12)上的4個(gè)曲軸的4個(gè)衛(wèi)星齒輪(15a,15b,15c和15d)傳動(dòng)裝置制成,太陽齒輪集成到發(fā)動(dòng)機(jī)的
輸出軸(11),且與發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸同軸。
[0121] 在根據(jù)發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)選實(shí)施例的操作中,根據(jù)設(shè)備的要求,曲軸每個(gè)循環(huán)進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0122] 并且,通過在第一個(gè)軸(11v)的基礎(chǔ)上增加反向旋轉(zhuǎn)的第二個(gè)軸來獲得該同步裝置的一個(gè)非常特別的實(shí)施例需要,第二個(gè)軸與第一個(gè)軸同軸并圍繞第一個(gè)軸,且集成在
冠狀齒輪13上,冠狀齒輪與N個(gè)其他的與第一個(gè)軸同軸的齒輪(16a,16b,16c和16d)相嚙合。從技術(shù)上來講,通過示出兩個(gè)完全相反的傳動(dòng)裝置,這些雙齒輪可能會(huì)被誤認(rèn)為是相同的,內(nèi)部有冠狀齒輪(13),外部有輪(12),但是輸出軸(11)的速度和相反
旋轉(zhuǎn)軸(11v)的速度會(huì)非常不同。
[0123] 這種具有相反旋轉(zhuǎn)軸的布置尤其最適用于飛機(jī)的推動(dòng),其中,每個(gè)軸驅(qū)動(dòng)一個(gè)螺旋槳,且每個(gè)在另一個(gè)相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0124] 附圖不對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制,事實(shí)上,輸出軸(11和11v)在與輪(12)和冠狀齒輪(13)的連接處可配備
扭矩阻尼器和扭轉(zhuǎn)彈簧,以便減少發(fā)動(dòng)機(jī)力偶的
波動(dòng)。此外,輪(12)與冠狀齒輪(13)可以利用相同軸上的衛(wèi)星齒輪位置上的置換進(jìn)行位置調(diào)換。
[0125] 滑塊-樞軸連接以及特定滑塊形狀
[0126] 圖7a、7b和7c呈現(xiàn)了被稱為樞軸滑塊(62)的連接的幾種變型,滑塊(62)使用在固定滑槽(60u)中且隨其旋轉(zhuǎn)的移動(dòng)部件確定活塞組件或活塞(50)的方向。
[0127] 圖7a示出了最簡單的實(shí)施例,其中滾輪(61u)在滑槽(60u)中滾動(dòng)。
[0128] 圖7b示出了具有滾動(dòng)導(dǎo)靴(61W)的實(shí)施例,滾動(dòng)導(dǎo)靴配備有滾輪(61X)。這種解決方案的優(yōu)點(diǎn)是:相對(duì)于僅有滾輪(61u),滾動(dòng)接觸點(diǎn)不改變滑槽的兩側(cè)(60v)。
[0129] 圖7c示出了滑動(dòng)導(dǎo)靴(61v)的更簡單、更緊湊的實(shí)施例,但是與前兩個(gè)實(shí)施例相比具有更大的摩擦。
[0130] 圖7a,7b和7c這三個(gè)圖并不是限制本發(fā)明的,因?yàn)楸景l(fā)明也考慮到滑動(dòng)或者滾動(dòng)部件以及雙安裝滑塊,雙安裝滑塊根據(jù)關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)Z軸的位移同樣地安裝,Z軸為三個(gè)視圖的突出軸。此外,即使更繁瑣,本發(fā)明在技術(shù)方面是可行:
齒槽是彎曲的固定
導(dǎo)軌,其在這兩面的兩側(cè)上
支撐滾動(dòng)導(dǎo)靴的滾輪的滾動(dòng)接觸。
[0131] 并且,混合導(dǎo)靴也是可行,一個(gè)靠著滑槽的第一側(cè)(60v)
滑行,且通過滾輪(61x)靠著滑槽的第二側(cè)滾動(dòng)。
[0132] 圖7d示出了一個(gè)大圖和一個(gè)小圖,是第一部分的部分放大,示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的活塞特征點(diǎn)的明確軌跡,該優(yōu)選實(shí)施例由活塞組件、曲軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(40)以及樞軸滑塊活塞定位機(jī)構(gòu)組成,所述活塞組件包括分部分活塞,所述曲軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0133] 對(duì)于循環(huán)中的一個(gè)曲軸角度,粗的連續(xù)的黑色段示出了兩個(gè)樞軸的位置和活塞(50)的前邊緣(53)的位置。
[0134] 粗的黑色間斷段示出了在不同曲軸角度處的與以上相同的位置。
[0135] 通過計(jì)算而得出的滑塊軌跡(60)是所示
分辨率的一個(gè)示例,發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸(本視圖中為法
線軸)在圖的起始處,用毫米標(biāo)刻,且四個(gè)曲軸的軸線是a*84毫米。曲軸的曲軸銷偏離a*16.3毫米,活塞的樞軸(50)和其前緣之間的垂直距離是a*56.1毫米,活塞的樞軸(42)與樞軸滑塊(62)之間的距離是a*86.7毫米。
[0136] 滑塊軌跡(60)是盡可能規(guī)則的曲線,其明顯穿過接近五個(gè)坐標(biāo)點(diǎn):
[0137] 1.(X=a*69,4;Y=a*95,8)
[0138] 2.(X=a*77,2;Y=a*91,8)
[0139] 3.(X=a*85,0;Y=a*85,3)
[0140] 4.(X=a*92,8;Y=a*76,0)
[0141] 5.(X=a*100,7;Y=a*62,2)
[0142] 當(dāng)比例因子a=l時(shí),這些尺寸和坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于汽缸工作容量約為500立方厘米的發(fā)動(dòng)機(jī),活塞面(54)的輪廓角度為90度,“V”形,通過該比例因子,也可適用于根據(jù)該發(fā)明的其他尺寸的發(fā)動(dòng)機(jī),并且,每個(gè)尺寸和坐標(biāo)可以略有不同。
[0143] 反向返回該計(jì)算,在實(shí)踐中,符合本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī),規(guī)定了零部件的幾何形狀和位置,以及滑塊軌跡(60);由于活塞輪廓邊緣(53)切斷了發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸與汽缸室的連接,這些條件在運(yùn)動(dòng)學(xué)上確保了在循環(huán)的過程中活塞工作行程的轉(zhuǎn)變能力,也就是說活塞與前緣之間的相對(duì)平移運(yùn)動(dòng)要小于0.3毫米(當(dāng)a=l時(shí))。
[0144] 實(shí)際上,位于邊緣部分上的前緣將被活塞加壓以便在循環(huán)過程中填補(bǔ)變化的小位置間隙。
[0145] 活塞組件的構(gòu)成:優(yōu)選分節(jié)活塞,或相反最好不選防火表面
[0146] 圖8a和8b示意性地示出了,活塞組件的氣缸面(51)的活塞面(54)的可能的不同剖面圖,從滑動(dòng)軸W看,其中,軸線是通過掃描這些剖面、氣缸面的滑動(dòng)表面(48u)中的一個(gè)而產(chǎn)生的直線位移的方向。剖面大體上是凹面,在o點(diǎn)位置部分性關(guān)閉,o點(diǎn)位置在循環(huán)過程中隨發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸變化,因?yàn)榛钊蚯盎蛳蚝筮\(yùn)動(dòng)。
[0147] 發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的位置,在其極限為(Z-)時(shí)對(duì)應(yīng)于上止點(diǎn),而極限為(Z+)時(shí)對(duì)應(yīng)于下止點(diǎn)。此外,圖8a和8b還示出了球冠(55)以及剖面的圓形部分(54u),但是沒有示出在如圖11a的優(yōu)先實(shí)施方式中的氣缸面的凸起部分(55u)。
[0148] 本發(fā)明并不對(duì)剖面進(jìn)行強(qiáng)行的對(duì)稱要求。如圖9所示,前邊緣(53)并不一定在腔室蓋(53s,53i)所通過區(qū)域的直線上,。
[0149] 圖8a示出了具有圓形尖端的“V”型剖面。
[0150] 根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式,圖9以圖解形式詳細(xì)說明了活塞組件的氣缸面,從正面觀察,具有:前邊緣(53),稱為球冠(55)的冠,噴射器或者點(diǎn)火火花塞以及進(jìn)氣口(56s)和排氣口(56i)開口通過其發(fā)出的孔口(58w),這些開口可為具有柵格的、但是與周圍相鄰活塞組件的前邊緣(59v)對(duì)準(zhǔn),周圍相鄰活塞組件在氣缸面上滑動(dòng),且在循環(huán)過程中打開開口,使轉(zhuǎn)換單元(57)與腔室(35)連通,如在圖中示出的,當(dāng)開口(59v)在上止點(diǎn)(59w)和下止點(diǎn)(59u)處打開或者關(guān)閉時(shí)。分配口(56s和56i)的使用,與驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)包含進(jìn)行連續(xù)單調(diào)旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的曲軸)相關(guān),正如在圖2a,2b以及圖3中介紹過的那樣,在本發(fā)明特定且優(yōu)選的實(shí)施例中需要使用二沖程循環(huán)熱機(jī)。沒有示出密封裝置。
[0151] 氣缸面被分為兩個(gè)部分:
[0152] ·滑動(dòng)表面(48u),其支持周圍相鄰活塞組件滑動(dòng)表面的滑動(dòng);
[0153] ·燃燒部分(48v),在其上面沒有滑移,且在燃燒接近上止點(diǎn)的時(shí)刻限定腔室(35)。
[0154] 這兩個(gè)部分之間的間隔是鄰近上止點(diǎn)(59w)的面的前邊緣的位置。
[0155] 圖10a、10b、10c、10d、10e、10f、11a、l1b、和11c示出了根據(jù)本發(fā)明的活塞組件的特定且優(yōu)選實(shí)施例中的活塞組件的多方面視圖、截面視圖、和分解圖,活塞組件包括具有分部分的活塞(50),具有分部分的活塞稱為分部分活塞組件,具有邊緣部分(75)。
[0156] 活塞組件配有雙滾輪(61u),這意味著也具有雙滑槽。圖10a和圖10e是從前面和頂部沿
電動(dòng)機(jī)的軸線Z看的相對(duì)應(yīng)的視圖。圖10b、10c和10d詳細(xì)介紹了由邊緣部分(75)、第二部分(78)、曲徑
密封墊片(76)及其安裝在活塞中相應(yīng)凹槽中的凹槽(77)組成的復(fù)合部分。(75、78)這兩個(gè)部分在活塞中沿圖11b中可見的非限制性滑動(dòng)軸W自由地輕微移動(dòng),但是通過彈簧裝置(未示出)的壓力保持在一側(cè)運(yùn)動(dòng),彈簧裝置位于活塞凹槽的底部,較理想的是波狀
鋼板彈簧,且另一側(cè)接觸抵靠相鄰及周圍活塞(未示出)的面。曲徑密封墊片(76)在其凹槽的方向移動(dòng),最好是僅垂直于最近的前邊緣部分(53)的方向移動(dòng),且曲徑密封墊片通過彈簧裝置(未示出)被壓入到邊緣部分(75)的、在此為直線形狀的凹陷處這些相對(duì)運(yùn)動(dòng)的局限性要求直線的曲徑密封墊片(76)。執(zhí)行密封功能或刮擦功能的第二部分(78)由邊緣部分(75)和不完全連續(xù)的滑動(dòng)表面(52)形成,以便當(dāng)滑動(dòng)表面(52)越過面對(duì)周圍相鄰活塞(未示出)的氣缸的滑動(dòng)表面開口(56s和56i)時(shí),限制氣體
泄漏。
[0157] 所有的定位、接觸以及加壓密封使得以拓?fù)涞姆绞疥P(guān)閉氣缸室成為可能。
[0158] 在圖10a中,我們既看到移動(dòng)單元(57s和57i),又看到以及進(jìn)氣口(56s)和排氣口(56i)。該附圖不限制本發(fā)明,且排氣移動(dòng)單元(57i)可包括一個(gè)或者多個(gè)
散熱片;其可以為固定在活塞上的,乃至從同一材料伸出的
應(yīng)用組件。
[0159] 圖10e示出了曲軸銷支點(diǎn)(42)的樞軸以及滾輪樞軸滑塊(62)。在此用4個(gè)支墩來鞏固活塞但為了清楚而未示出。
[0160] 圖10f示出了邊緣部分(75)并除了其厚度外還示出其實(shí)際上是平的。邊緣部分包括前邊緣(53)和前邊緣的部分(53s,53i),其中氣缸室的上下蓋在前邊緣的部分處轉(zhuǎn)換。在這些部分上,在具體實(shí)施例中,前邊緣(53)包括一個(gè)小斜邊或圓角或其他的小加工以去除鋒利的切割邊緣,對(duì)于斜邊,來說尺寸要小,大約為0.2毫米或者更小,以便保證均衡的操作,均衡的操作即氣缸面(51)與表面(52)的聯(lián)鎖,盡管部件空間分散,氣缸面與表面彼此相2
對(duì)滑動(dòng)。具體來說,上部蓋(36s)和下部蓋(36i)每個(gè)包含有一個(gè)具有小于0.1mm 的橫切面很小的路徑,引起漏氣或者氣體泄漏,但是漏氣流量微乎其微,并不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮。
[0161] 圖11a和11b示出了氣缸面的凸起部分(55u),其通過使部分(75,78)遠(yuǎn)離氣缸室來使它們遠(yuǎn)離熱氣。該部分錯(cuò)過周圍相鄰活塞(未示出)的氣缸面,而是滑動(dòng)表面(52)與后者在滑動(dòng)中碰撞。
[0162] 在分解圖11c中,我們看到進(jìn)氣與排氣轉(zhuǎn)換單元(57s),以及它們和活塞氣缸面(51)的開口(56s)的連接,還有它們?cè)谵D(zhuǎn)換板(64)中的第二個(gè)開口。
[0163] 為了保證用旋轉(zhuǎn)板(22)進(jìn)行適當(dāng)?shù)孛芊庑裕?dāng)操作時(shí),轉(zhuǎn)換板(64)可以通過使用一個(gè)有彈性的
波紋管連接到轉(zhuǎn)換單元(57)。與同樣的旋轉(zhuǎn)板(22)相比,這能夠保留十分之幾毫米的壓縮沖程,從而,在N個(gè)活塞(50)的N個(gè)轉(zhuǎn)換單元(57)之間
吸附幾何形分散體,或者是吸附
熱膨脹。
[0164] 圖11c中的細(xì)節(jié)E示出了分割部分:邊緣部分(75)、密封部分(78)、以及曲徑密封墊片(76)和它的凹槽(77),這些與活塞上的那些部分相對(duì)應(yīng)。
[0165] 圖12a、12b、12c、13a以及13b示出了根據(jù)特定實(shí)施例中的活塞組件的多方面視圖、截面視圖、分解圖和細(xì)節(jié)圖,因?yàn)閺?fù)雜,所以該實(shí)施例不是優(yōu)選實(shí)施例,該實(shí)施例包括活塞,該活塞配備有防火表面(68)、反加速裝置且在此裝備有單滾輪(61u)。活塞組件稱為防火表面活塞組件。
[0166] 圖12a是圖12b的、沿發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸、并穿過氣缸的中心O和圖12C正視圖上指示的剖面線A-A的剖面圖。從中可以看見向氣缸室噴射的噴射器或者火花塞(58),橫越防火表面(68),防火表面可在活塞(50)上滑動(dòng)并通過彈簧(70)保持增壓,抵靠相鄰及周圍活塞組件(未示出)的防火表面。
[0167] 圖12c示出上部
截止閥(65),上部截止閥是根據(jù)本發(fā)明特定的非優(yōu)選實(shí)施例的裝置,這個(gè)裝置設(shè)置在氣缸面(51)上,并且能夠通過將其遮掩來關(guān)閉孔(56s),以便在循環(huán)的特定時(shí)刻阻擋轉(zhuǎn)換單元。
[0168] 剖視圖B-B示出圖13a是反加速系統(tǒng),兩邊都配備有
活塞桿(71u),其以活塞(50)為樞軸(71v)以旋轉(zhuǎn),配備有一個(gè)
配重(71w),且通過驅(qū)動(dòng)連接件(71x)驅(qū)動(dòng)防火表面(68)相對(duì)于活塞(50)平移,這一點(diǎn)在13b的分解圖中可以看到,同樣地,示出活塞(50)、兩根活塞桿(71u)、防火表面(68),包含了轉(zhuǎn)換單元和兩個(gè)第二部分(78)。
[0169] 噴射泵直接噴射
[0170] 圖14a、14b和14c示出了本發(fā)明的活塞組件的特定實(shí)施例,被稱為噴射泵(58v),其中后者通過滾動(dòng)桿(44)活動(dòng),噴射泵操作
凸輪(43),凸輪是曲軸曲軸銷(40)的一部分。同樣的,以此類推,對(duì)于活塞的氣缸蓋來說,曲軸曲軸銷(40)就像是
凸輪軸。
[0171] 圖14b是沿著活塞組件的發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸看的、圖14a的局部視圖中穿過氣缸中心o的中線剖面圖,上述活塞組件裝配有噴射泵(58),而圖14c是其立體圖,示出了曲軸(40)和桿(44)。
[0172] 這三幅圖14a、14b、14c不將噴射泵(58v)的限制為僅設(shè)置在所示出的具有防火表面的活塞組件上,而是它同樣也可以安置在具有分部分的或其他類型活塞的活塞組件上。噴射泵的方案主用于柴油型燃料的直接噴射,用于壓力點(diǎn)火,但不限制本發(fā)明,本發(fā)明可使用傳統(tǒng)的直接噴射,尤其是使用
汽油的可控點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。在這種情況下,噴射器使用彈性加壓汽油入口以及同樣靈活的電控制裝置。此外,在這種情況下,噴射器通過其進(jìn)行噴射的孔口可設(shè)置在氣缸面的滑動(dòng)表面上,這樣,當(dāng)壓縮開始時(shí),能夠進(jìn)行噴射,且在循環(huán)的這一時(shí)刻瞄準(zhǔn)腔室的中部大范圍噴射。根據(jù)不是優(yōu)選的實(shí)施方式,本發(fā)明也可選擇間接噴射,比如對(duì)于可控點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī),在
進(jìn)氣歧管進(jìn)行間接噴射。
[0173] 圖15a、圖15b、圖15c和圖15d示意性示出了本發(fā)明的分布機(jī)構(gòu)的特定且優(yōu)選地實(shí)施例,在此為在一個(gè)循環(huán)中不同曲軸角度(40)處的排氣機(jī)構(gòu)。在同樣結(jié)構(gòu)上進(jìn)行進(jìn)氣操作,當(dāng)然箭頭是相反的方向,并伴有不同的安裝角以及孔徑圖案。
[0174] 旋轉(zhuǎn)板(22i)由齒輪(18)通過旋轉(zhuǎn)板(17)(與曲軸(40)為一整體)的
傳動(dòng)小齒輪的嚙合驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)板(22i)的轉(zhuǎn)速,每循環(huán)或每曲軸轉(zhuǎn)(40)四分之一圈的平均值,也可以是曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的速度,因?yàn)樵摲植紮C(jī)構(gòu)適用于二沖程循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。旋轉(zhuǎn)板的速度平均是四分之一,因?yàn)楸景l(fā)明不局限于具有
節(jié)圓的齒輪(18)和小齒輪(17),使用非圓形齒節(jié)圓,以便使排氣曲線圖更好地最優(yōu)化。
[0175] 因此,旋轉(zhuǎn)板(22i)使其四個(gè)開口轉(zhuǎn)動(dòng),一面通過排氣歧管(20i)的四個(gè)固定開口(21i)的前面,且另一面橫跨排氣轉(zhuǎn)換單元(57i)的四個(gè)開口,排氣轉(zhuǎn)換單元具有搖擺運(yùn)動(dòng),該運(yùn)動(dòng)特定于支撐它們的活塞。因此,所有的開口,根據(jù)它們的特定形狀,用一個(gè)最佳形狀(不是這四個(gè)圖即圖15a、圖15b、圖15c和圖15d中所示出的,但是也足夠相似)按照?qǐng)D17中的分布圖來對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的特定時(shí)刻的操作、排氣口的打開或關(guān)閉進(jìn)行說明。
[0176] 圖15a呈180°曲軸角,其中,其曲軸銷離發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸氣缸相對(duì)的剖視圖的平面穿過馬達(dá)的軸線Z最遠(yuǎn),也就是說在下止點(diǎn)處,示出了最大或準(zhǔn)最大恢復(fù)開口的排氣口。
[0177] 圖15b呈0°曲軸角,其中,其曲軸銷離發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸最近,也就是說在上止點(diǎn)處,示出了開口沒有被
覆蓋的完全關(guān)閉的排氣口。
[0178] 圖15c呈120°的曲軸角,也就是說接近排氣口打開的時(shí)刻,示出了完全關(guān)閉,因?yàn)樾D(zhuǎn)板上的開口(23i)沒有與排氣轉(zhuǎn)換單元(57i)連通。
[0179] 圖15d呈220°曲軸角,也就是說幾乎在排氣口關(guān)閉的同一時(shí)刻,示出了部分開口,因?yàn)樾D(zhuǎn)板的開口(23i)有一半對(duì)著排氣轉(zhuǎn)換單元(57i),部分對(duì)著固定的進(jìn)氣歧管(20i)的開口(21i)。
[0180] 圖15a、圖15b、圖15c和圖15d這四個(gè)圖不限制本發(fā)明的分布機(jī)構(gòu)。事實(shí)上,旋轉(zhuǎn)板(22i)的驅(qū)動(dòng)可以使用中間齒輪實(shí)現(xiàn),且該齒輪配備有角度
相位改變系統(tǒng)。
[0181] 圖16雖然示出進(jìn)氣,但是使以上四個(gè)圖完整了,因?yàn)槠溆孟鄬?duì)于穿過發(fā)動(dòng)機(jī)Z軸的平面的氣缸剖視圖,示出了開口和管道相對(duì)于彼此的設(shè)置。平的旋轉(zhuǎn)板(22s)其兩面在進(jìn)氣歧管(20s)(包含開口(21s))的平面和轉(zhuǎn)換單元(57s)的板(64)之間持久接觸。我們可以看到空氣是如何進(jìn)入集氣管的,然后進(jìn)入轉(zhuǎn)換單元(57s),再經(jīng)由進(jìn)氣開口排到氣缸里,其中該氣缸四個(gè)口的三個(gè)中的兩個(gè)示出為剖面視圖。
[0182] 該圖16不限制本發(fā)明,因?yàn)樗鼪]有示出使用額外的板(24),該板安裝在進(jìn)氣歧管(20s)和旋轉(zhuǎn)板(22s)之間,且它的平的、平行的兩個(gè)面被進(jìn)氣歧管和旋轉(zhuǎn)板雙重施壓。另外,這個(gè)額外板(24),具有N個(gè)分散開口,這些開口的形狀必須適應(yīng)于旋轉(zhuǎn)板和進(jìn)氣歧管中的開口,以便通過使用關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的旋轉(zhuǎn)來調(diào)整該額外板(24)的角位置,從而
修改分布圖,這比起改變旋轉(zhuǎn)板(22)的相位更容易。
[0183] 圖15a、圖15b、圖15c、圖15d這四個(gè)圖以及圖16示出了根據(jù)發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式的分布系統(tǒng)。事實(shí)上,沒有旋轉(zhuǎn)板(22)的分配裝置當(dāng)然利用更小的開口表面以及更受限制的分布圖來運(yùn)行。但是對(duì)旋轉(zhuǎn)板的需要還在于其在進(jìn)氣和排氣階段之外關(guān)閉進(jìn)氣進(jìn)氣歧管(20)的事實(shí),這會(huì)消除壓力損耗和不當(dāng)氣體混合。
[0184] 圖17示出了本發(fā)明二沖程循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的特定實(shí)施例的優(yōu)選版本中發(fā)動(dòng)機(jī)的分布圖。橫坐標(biāo)X指的是以度為單位的曲軸角。
[0185] 橫條(85s)示出了腔室(35)和轉(zhuǎn)換單元(57s)之間的進(jìn)氣口的角度范圍。
[0186] 橫條(86s)示出了轉(zhuǎn)換單元(57s)和進(jìn)氣歧管(20s)之間的進(jìn)氣口的角度范圍。
[0187] 橫條(85i)示出了腔室(35)和轉(zhuǎn)換單元(57i)之間的排氣口的角度范圍。
[0188] 橫條(86i)示出了轉(zhuǎn)換單元(57i)和進(jìn)氣歧管(20i)之間的排氣口的角度范圍。
[0189] 為了進(jìn)氣或排氣,兩個(gè)橫條必須打開:腔室(35)和轉(zhuǎn)換單元(57)之間的開口以及轉(zhuǎn)換單元(57)和進(jìn)氣歧管(20)之間的開口。
[0190] 這里的開口范圍的角度值是為了實(shí)際操作,但并不是最佳的。
[0191] 曲線圖(87)示出了氣缸容量,參考作為X的函數(shù)的縱坐標(biāo)。
[0192] 在這里我們注意到,氣缸室和轉(zhuǎn)換單元之間的開口范圍是關(guān)于下止點(diǎn)(180°)互相對(duì)稱的,但是它們的進(jìn)氣與排氣是不同的,因?yàn)榛钊姹舜酥g以及它們的開口的設(shè)置,以及發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)。相反,由于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板、進(jìn)氣歧管和轉(zhuǎn)換板(64)中開口的形狀是自由的,轉(zhuǎn)換單元和進(jìn)氣歧管之間的開口圖是不對(duì)稱的。這種圖的不對(duì)稱或自由能夠有效實(shí)現(xiàn)米勒-阿特金森循環(huán),以沖程或者這里的高于實(shí)際壓縮體積(88u)的有效膨脹體積(88v)為特征,兩者之間的差為超膨脹體積(88w),超膨脹體積可以達(dá)到有效壓縮體積(88u)的0%到80%。
[0193] 分布圖中的這種不對(duì)稱性和自由還能夠留出更長時(shí)間來降低排氣口和進(jìn)氣口之間的壓力,從而避免當(dāng)進(jìn)氣口打開時(shí)排出的氣體回流到進(jìn)氣口。這樣,在排氣口關(guān)閉之后且進(jìn)氣口關(guān)閉之前,壓力填充氣缸進(jìn)氣口所需要的角度時(shí)間可以被最優(yōu)化。
[0194] 在某種程度上,如果需要,在本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中,這些進(jìn)氣和排氣角度范圍可以使用旋轉(zhuǎn)板(22)的相位變化或者使用額外板(24)(未示出)而改變,額外板是關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)Z軸角度可調(diào)節(jié)的,且設(shè)置在進(jìn)氣歧管(20s/20i)和相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)板(22s/22i)之間。
[0195] 發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行
[0196] 圖18a、18b、18c和18d四個(gè)圖通過垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的、穿過其中心o的、在循環(huán)的不同時(shí)刻的氣缸的剖視圖,示出根據(jù)本發(fā)明兩個(gè)特定實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。它們示出了在一個(gè)特定實(shí)施方式中的活塞組件,包括圖18a和圖18b的活塞(50)和防火表面(68)、噴射器和/或火花塞(58)、曲軸曲軸銷(42)和滑槽(60u)以及它們的樞軸(62)、以及以及體積和形狀不同的氣缸室。圖18c和18d示出了根據(jù)特定實(shí)施方式的分部分的活塞類型構(gòu)造的活塞組件。
[0197] 圖18a中示出了曲軸角為0°的上止點(diǎn),其中,腔室(35)的體積為最小,并被限制在一個(gè)在任何情況下都非常緊湊的準(zhǔn)球形體積內(nèi),同時(shí)具有最小壁面積,因?yàn)樗膫€(gè)球冠(55)布置在氣缸面(51)的燃燒部分(48v)上。
[0198] 圖18b中示出了曲軸角為60°的、循環(huán)的中間瞬態(tài),其中,腔室(35)具有比最小尺寸更大的體積以及一個(gè)仍然緊湊的形狀。
[0199] 圖18c中示出了曲軸角為130°的、循環(huán)的一個(gè)中間瞬態(tài),在底部,靠近燃燒室頂端,活塞氣缸面的四個(gè)開口具有部分開口(56i:任意的,排氣活塞)一個(gè)用于活塞缸工作面四個(gè)注油孔的局部開口。
[0200] 圖18d中示出了曲軸角為180°的下止點(diǎn),其中,所述腔室(35)體積為最大,底部(56i)的四個(gè)開口具有完全開口。
[0201] 另一種理解發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行和密封的方式是:設(shè)法做到在循環(huán)的所有時(shí)刻使活塞(50)僅彼此以非常小的間隙錯(cuò)過但不接觸,該間隙在循環(huán)過程中由于滑塊軌跡的恰當(dāng)形狀和定位在尺寸上變化很小。部分(75)或防火表面(68)將在前邊緣從一個(gè)燃燒室蓋到另一個(gè),關(guān)閉帶有氣缸面的燃燒室的體積并提供密封。
[0202] 18a、18b、18c和18d這四個(gè)圖不對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制,事實(shí)上,火花塞和直接噴射器的其他設(shè)置是可行的,通過同一活塞上的火花塞和噴射器,或者不通過球冠或者燃燒部分排放而是在可控點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下排放到滑動(dòng)表面的噴射器,以便在壓縮的開始允許噴射,使噴霧分散到室的中心,優(yōu)選配置為關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸均衡分布。
[0203] 18a、18b、18c和18d這四個(gè)附圖中示出了噴射器和火花塞,但沒有示出它們的電氣或和燃料供給線。這一省略并不會(huì)限制本發(fā)明。事實(shí)上,這些線路可以是柔性的且可彈性變形的電線或管線,甚至是鉸接式伸縮管。
[0204] 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配視圖
[0205] 圖19a至圖23b中的所有圖示出了根據(jù)本發(fā)明特定實(shí)施例的單缸發(fā)動(dòng)機(jī),該單杠發(fā)動(dòng)機(jī)由這些附圖中的組成部件組成,且該單杠發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞組件為具有邊緣部分的分部分的活塞類型的優(yōu)選實(shí)施例。
[0206] 根據(jù)不同的視角的19a、19b和19c(圖19a沿發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸,另兩幅圖沿等角)示出了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的部分組件,包括四個(gè)活塞組件中兩個(gè)相鄰的活塞組件,這兩個(gè)相鄰活塞組件的兩個(gè)活塞(50)和兩個(gè)相應(yīng)的曲軸(40)之間的夾角為90°,即處于半沖程循環(huán)的位置。需要注意的是,一個(gè)活塞與另一個(gè)活塞聯(lián)鎖在一起,這兩個(gè)活塞通過邊緣部分(75)在氣缸面(51)上接觸。
[0207] 圖19c從其視角示出了腔室(55)。曲軸包括用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)板的小齒輪(17)??梢钥闯?,凹進(jìn)活塞上氣缸面(51)內(nèi)的球冠(55)產(chǎn)生低的腔室表面/體積比,當(dāng)腔室體積處于最小值(上死點(diǎn))時(shí),該比值接近球體的表面/體積比。
[0208] 圖20a和20b示出了處于循環(huán)下死點(diǎn)的同一氣缸,其中一個(gè)為氣缸的一部分,但是該氣缸具有四個(gè)附加滑塊和滑塊的兩側(cè)(60u、60v),其中,滾輪(61u)滾動(dòng),四個(gè)活動(dòng)件中的每個(gè)包括活塞(50)和曲軸(40),曲軸的軸頸(41)是可見的。此處,還應(yīng)當(dāng)注意從腔室的外面看到的腔室的上頂端(36s)。
[0209] 圖21示出了一個(gè)氣缸的連接到底盤總成的固定部件,上述底盤總成即4個(gè)滑槽(60u)、上進(jìn)氣歧管(20s)和下進(jìn)氣歧管(20i),下進(jìn)氣歧管上的4個(gè)孔(21i)可被看到,以雙
框架形狀的曲軸安裝架(10)為結(jié)構(gòu)組件,因?yàn)殡p框架在它們的2乘4個(gè)軸頸軸承處支撐由曲軸傳輸?shù)牧Α?/div>
[0210] 圖21不能限制本發(fā)明:
[0211] ·如果活塞是雙滾輪活塞或雙滑動(dòng)部件活塞,底盤總成可能包括2乘4個(gè)滑道(60u)。
[0212] ·固定部件未以彼此連接的方式示出,但是實(shí)際上它們是彼此連接的,其被簡化以便于解釋和說明。實(shí)際上,殼體會(huì)將所有這些部件彼此連接,如曲軸安裝架(10)的圖中所建議的那樣,該殼體還可通過曲軸軸頸軸承處的槽被拆卸,即使現(xiàn)實(shí)中,這些槽因面向內(nèi)側(cè)而不能安裝發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0213] 根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體可分為2部分,中間的切割平面,垂直于單氣缸的Z軸,或者穿過發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸和兩個(gè)相對(duì)曲軸的軸線,或者穿過Z軸和位于多氣缸的曲軸的軸線之間,或其他類型。
[0214] 圖22示出了幾乎完整的氣缸。應(yīng)當(dāng)注意,關(guān)于圖20b和圖21,加入了具有四個(gè)孔(23s)的上旋轉(zhuǎn)板(22s),該上旋轉(zhuǎn)板由旋轉(zhuǎn)板驅(qū)動(dòng)小齒輪(17)通過該上旋轉(zhuǎn)板的輪齒(18)驅(qū)動(dòng)。
[0215] 圖23a和圖23b示出了包括根據(jù)本發(fā)明單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的部件的完整組件。當(dāng)然,這兩個(gè)圖23a和23b并不限制本發(fā)明,對(duì)于部件中的單氣缸,圖23a和圖23b示出了主要部件。但是未示出
噴油器和/或火花塞等中的連接
硬件、外殼、電功率和汽油供應(yīng)線。
[0216] 關(guān)于之前的7個(gè)示意圖,它們示出了發(fā)動(dòng)機(jī)的同步裝置和輸出軸(11),輸出軸通過其輪(12)與四個(gè)衛(wèi)星齒輪(15)嚙合,每個(gè)衛(wèi)星齒輪均轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸。
[0217] 這兩個(gè)示意圖還示出了單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的密實(shí)度。
[0218] 圖24a和圖24b以剖面圖的形式示出了兩幅先前圖23a和圖23b的完整單氣缸,本發(fā)明的特定實(shí)施例中,這兩個(gè)單氣缸分別處于循環(huán)中下止點(diǎn)和上止點(diǎn)這兩個(gè)不同點(diǎn)。這兩個(gè)示意圖補(bǔ)充了圖16的分布信息。
[0219] 該剖面圖為垂直地通過發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸切割。因此,在左側(cè),剖面圖的平面穿過曲軸(40),在右側(cè),剖面圖的平面穿過發(fā)動(dòng)機(jī)滑道(60u)內(nèi)的滾輪(61)。
[0220] 圖24a中粗的黑色箭頭代表氣體的路徑,并示出了新鮮氣體通過進(jìn)氣歧管(20s)和上傳遞裝置(57s)進(jìn)入到腔室(35)中,以及腔室(35)中燃燒后的氣體通過下傳遞裝置(57i)和下進(jìn)氣歧管(20i)排出,這與稱為流動(dòng)或單向掃描的腔室不同。
[0221] 圖24b使得能夠理解腔室(35)的密實(shí)度,腔室在上死點(diǎn)時(shí)的準(zhǔn)球形形狀。這里,還應(yīng)注意,旋轉(zhuǎn)板(22s和22i)關(guān)閉了活塞(50)的進(jìn)氣歧管和傳遞裝置(57i,57S)的孔。
[0222] 這兩幅圖24a和24b未限制本發(fā)明。實(shí)際上,由于旋轉(zhuǎn)板
擠壓進(jìn)氣歧管(20s)和排氣歧管(20i),因而兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板(22S或22i)的一個(gè)可以以壓力支撐機(jī)構(gòu)為特點(diǎn),該壓力支撐機(jī)構(gòu)與活塞的轉(zhuǎn)換板(64)和局部膨脹補(bǔ)償板接觸。該支撐機(jī)構(gòu)將使兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板中的一個(gè)加厚。
[0223] 為了簡單和清楚,這四幅圖23a、23b、24a和24b未示出將輸出軸(11)保持在發(fā)動(dòng)機(jī)固定部件之上的樞軸連接。如圖6b所示,實(shí)際上,該連接當(dāng)然是必不可少的。
[0224] 激光點(diǎn)火
[0225] 圖25示出了根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的處于上止點(diǎn)的使用激光射線點(diǎn)火的氣缸的剖面圖。此處,
激光束由第一光學(xué)子裝置(46u)發(fā)出,該第一光學(xué)子系統(tǒng)是固定的,并因此包括激光源,且該第一光學(xué)子系統(tǒng)將其光束(45)引導(dǎo)至第二光學(xué)裝置(46v),在循環(huán)中稍微早于上止點(diǎn)的瞬間,該第二光學(xué)裝置與移動(dòng)活塞(50)的結(jié)合將保持腔室(35)的密封性,且第二光學(xué)裝置的一個(gè)光學(xué)面將光束出射到腔室內(nèi)并且將光束聚焦在最靠近腔室(35)中心處的點(diǎn)(45u)上。當(dāng)激光源點(diǎn)火時(shí),在循環(huán)的瞬間附近獲得兩個(gè)光學(xué)子裝置(46u、46v)的理想光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。
[0226] 在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)特定運(yùn)作模式下,當(dāng)部分加載時(shí),此時(shí)腔室保留來自前一個(gè)循環(huán)的至少40%的剩余氣體,對(duì)焦點(diǎn)(45U)仍然可以位于最靠近發(fā)動(dòng)機(jī)Z軸的位置處,但是是腔室(35)更高處,并因此為進(jìn)氣側(cè),以便確保能夠點(diǎn)燃進(jìn)入的新鮮氣體。
[0227] 增壓引擎和多氣缸的布局
[0228] 從圖26至圖30的所有圖示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的可能和特定設(shè)置,該發(fā)動(dòng)機(jī)為具有不同的可能的增壓裝置的單缸至四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī),而未詳盡。
[0229] 增壓裝置通常在進(jìn)氣側(cè)包括:至少一個(gè)壓縮機(jī),例如,非詳盡描述地具有嚙合葉
轉(zhuǎn)子或
葉片或軸的離心式或體積式壓縮機(jī);和/或在排氣側(cè)包括至少一個(gè)膨脹機(jī),例如,非詳盡描述地渦輪式膨脹機(jī)、軸流式膨脹機(jī)、向心式膨脹機(jī)、體積式膨脹機(jī)、活塞式膨脹機(jī)等。這些膨脹機(jī)和壓縮機(jī)由與發(fā)動(dòng)機(jī)的軸相連接的機(jī)械連接(機(jī)械復(fù)合),以直接接觸的方式或通過與固定減速相關(guān)的減速器或通過持續(xù)變化的
變速器或如同在標(biāo)準(zhǔn)
渦輪增壓器內(nèi)的直接彼此接觸來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或者被驅(qū)動(dòng),或者至少由發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)(電動(dòng)復(fù)合)來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或者被驅(qū)動(dòng)。
[0230] 圖26為具有電動(dòng)增壓器的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。此處,單氣缸的表示被簡化到了極致,其由菱形表示,該菱形在發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸上具有2個(gè)方角,還具有兩個(gè)圓角,以表示截面視圖中的腔室,兩個(gè)活塞由兩個(gè)側(cè)邊方形表示。氣體以箭頭方向穿過腔室:新鮮氣體從頂部進(jìn)入,燃燒后的氣體從底部排出?;钊B接到曲軸的線,這些線中的2條線由圖27中所示的軸線(99)表示,且通過其衛(wèi)星齒輪(15)驅(qū)動(dòng),所述衛(wèi)星齒輪與連接到輸出軸的輪(12)嚙合。示出了進(jìn)氣和排氣歧管(20i),上述歧管連接到增壓裝置(95),此處一般使用箭頭表示。
[0231] 這些符號(hào)還用在以下從圖27至圖30的圖中,其中,它們表示相同的部件。
[0232] 圖27簡要得示出了具有特定排氣設(shè)計(jì)的雙缸發(fā)動(dòng)機(jī),但未示出增壓器。標(biāo)注0°和180°表明在一個(gè)循環(huán)下同一曲軸的曲軸銷角度的相對(duì)相位,此處的循環(huán)為360°曲軸旋轉(zhuǎn)上的二沖程循環(huán)。因此,兩個(gè)氣缸的相位是相反的。
[0233] 根據(jù)讀取的發(fā)動(dòng)機(jī)的腔室中箭頭的方向,上氣缸向下泄漏,反之下氣缸向上泄漏,它們的排氣岐管被合并為單個(gè)歧管,稱為2-1排氣歧管(90)。
[0234] 圖28簡要地示出了具有增壓發(fā)動(dòng)機(jī)和特定歧管的三缸發(fā)動(dòng)機(jī),根據(jù)讀取角度標(biāo)注:0°、120°和240°,這三個(gè)氣缸彼此具有循環(huán)的三分之一的相位偏差。此處具有2-1排氣歧管和具有相同原理的1-2進(jìn)氣歧管(91u)。進(jìn)氣口處和出氣口處設(shè)置有止回閥(93),如果發(fā)動(dòng)機(jī)在米勒-阿特金森循環(huán)下運(yùn)行,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),上述止回閥必須允許泵送,以便為腔室提供新鮮氣體,電力增壓裝置(95)中無需使用體積式壓縮機(jī)或電動(dòng)壓縮機(jī),而該電力增壓裝置只包括標(biāo)準(zhǔn)渦輪壓縮機(jī),可在一個(gè)或多個(gè)階部分以
串聯(lián)或并聯(lián)的方式自由旋轉(zhuǎn)...[0235] 圖29簡要地示出了三缸增壓發(fā)動(dòng)機(jī),其中,排氣歧管被排布為形成稱為3-1排氣歧管(92)的歧管,其中,連接到
渦輪機(jī)(96)的前方的連接器的三個(gè)歧管中的每一個(gè)都具有相同的長度或相同體積,以便通過使渦輪機(jī)(96)入口處的排氣壓力波使3個(gè)氣缸之間的連接或調(diào)節(jié)能夠進(jìn)行。
[0236] 因此,驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)(97)的這種渦輪機(jī)(96)成為推送裝置的一部分,并因此在進(jìn)氣側(cè)(95u)部分地示出。進(jìn)氣管采用耙的形狀,不是獨(dú)創(chuàng)的。
[0237] 圖30簡要地示出了四缸增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。此處,相鄰的氣缸以反相(
相移0°/180°和90°/270°)運(yùn)行,相鄰氣缸的排氣口使用被稱為2-2排氣進(jìn)氣歧管(91)的進(jìn)氣歧管成對(duì)聚合。然后,排氣口聚合到稱為2-1進(jìn)氣歧管(90u)的歧管中,每個(gè)2-1進(jìn)氣歧管供應(yīng)一個(gè)渦輪機(jī)(96)。并且,這些傳送裝置具有閥
門(94),所有閥門在相同側(cè)閉合,即在供應(yīng)同一渦輪機(jī)(96)的2-1排氣傳送裝置(90u)的兩個(gè)分支上閉合,以便在發(fā)動(dòng)機(jī)中間或部分負(fù)載處運(yùn)行時(shí),可以將廢氣聚集到渦輪壓縮機(jī)的一半處,以便保持效率。
[0238] 進(jìn)氣口為常規(guī)進(jìn)氣口,其為耙的形狀,該耙在中心處僅具有一個(gè)1-2進(jìn)氣歧管,該進(jìn)氣口來自僅部分示出的增壓系統(tǒng)(95u)。
[0239] 防顛覆動(dòng)態(tài)平衡
[0240] 圖31沿Z軸示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的顛覆力矩的諧波2和3的平衡裝置。實(shí)際上,由于在重復(fù)循環(huán)中N個(gè)搖擺活塞組件和N個(gè)曲軸關(guān)于Z軸的布置,發(fā)動(dòng)機(jī)沿Z軸靜態(tài)平衡,但由于移動(dòng)零件運(yùn)轉(zhuǎn)中的慣性以及輸出軸上發(fā)動(dòng)機(jī)力矩的波動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)沿Z軸動(dòng)態(tài)示出了稱為顛覆力矩的力矩。為了完全平衡發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性顛覆,需要消除或衰減沿Z軸的旋轉(zhuǎn)諧波2、3、4等(基于N可變化);這些諧波由活塞的搖擺運(yùn)動(dòng)自然產(chǎn)生。由于諧波1或基本原理可通過使用曲軸上的平衡力以標(biāo)準(zhǔn)方式來平衡或者由使用兩個(gè)氣缸的簡單消除來平衡。
[0241] 該圖31示出了通過布局進(jìn)行的諧波2的消除,該布局在此處為兩個(gè)非
平衡塊(81),這兩個(gè)非平衡塊關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸完全相反,且這兩個(gè)非平衡塊由嚙合齒輪通過諧波2(82u)的非平衡塊的驅(qū)動(dòng)小齒輪驅(qū)動(dòng)來向相同的方向旋轉(zhuǎn),但處于相反的相位,驅(qū)動(dòng)非平衡塊(80)的這兩個(gè)嚙合齒輪中的每個(gè)對(duì)于兩個(gè)完全相反的曲軸(40a和40c)而言是不可或缺的。由于驅(qū)動(dòng)非平衡塊(80)的齒輪的齒節(jié)圓周長是諧波2(82u)上非平衡塊的驅(qū)動(dòng)小齒輪的齒節(jié)圓周長的倍數(shù),因此,非平衡塊以雙倍于曲軸的速度旋轉(zhuǎn),該曲軸對(duì)應(yīng)于諧波2。該速度平均每半循環(huán)被加倍,但是該速度可以隨著諧波2(82u)上非平衡塊上的驅(qū)動(dòng)小齒輪波動(dòng)到非齒節(jié)循環(huán),以便通過最終減少高諧波的非平衡塊來更好地調(diào)節(jié)振動(dòng)的衰減。
[0242] 為了消除諧波3,相同的原理適用于諧波3上的一對(duì)非平衡重量驅(qū)動(dòng)小齒輪(82v),上述小齒輪比驅(qū)動(dòng)它們的相同的兩個(gè)曲軸快3倍。
[0243] 該圖31只是本發(fā)明特定實(shí)施例的一個(gè)示例性示例,其未限定本發(fā)明的這種類型的平衡裝置的可能實(shí)施例,該裝置是不可或缺的,尤其是在具有三個(gè)或更多個(gè)氣缸的系統(tǒng)中。替代一對(duì)完全相反的非平衡塊,對(duì)于相同的諧波,本發(fā)明可具有4個(gè)非平衡塊,且由四個(gè)曲軸驅(qū)動(dòng),而不是兩個(gè)。
[0244] 非循環(huán)
[0245] 每個(gè)循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)(30)包括至少一個(gè)連續(xù)、單調(diào)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸(39)。這里,連續(xù)、單調(diào)旋轉(zhuǎn)可理解為類似于整個(gè)熱機(jī):取決于處于恒定速度時(shí)的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、氣缸數(shù)等,在持續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)下,曲軸和輸出軸非循環(huán)旋轉(zhuǎn)。
[0246] 潤滑/冷卻裝置
[0247] 如果僅因?yàn)閷S靡后w油冷卻比
水冷卻更簡單,則該裝置沒有比在其他標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)或旋轉(zhuǎn)活塞汪克爾發(fā)電機(jī)上的裝置更特殊,這是因?yàn)橛突蛴脱h(huán)用于潤滑已經(jīng)存在了。
[0248] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種特定方式,油以傳統(tǒng)的方式通過曲軸曲軸銷的承軸來傳遞,曲軸曲軸銷通過活塞中的各個(gè)通道靠近腔室表面。
[0249] 對(duì)于活塞組件的防火表面類型,燃燒室周圍的冷卻管道可盡可能地接近防火表面排布,或者可盡可能地接近表面與活塞或活塞內(nèi)側(cè)之間的移動(dòng)/摩擦表面排布。
[0250] 然后,油可被排出,優(yōu)選通過離
心軸從活塞組件的邊緣朝向殼體/底架理想地排出,根據(jù)注射計(jì)劃,垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸排出,這不會(huì)破壞活塞組件的孔表面,以便
潤滑油不會(huì)進(jìn)入到活塞組件中。
發(fā)明內(nèi)容
[0252] 最后,主要主題為往復(fù)式內(nèi)燃機(jī),該內(nèi)燃機(jī)具有底盤總成,該底盤總成包括至少一個(gè)稱為氣缸的基本組件,具有指定在發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸上具有中心O,所述氣缸包括:
[0253] ·整數(shù)N個(gè)移動(dòng)偶合器,所述移動(dòng)偶合器同樣地關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)間隔分布,其中N大于或等于3,每個(gè)移動(dòng)偶合器至少包括以下組件:
[0254] ○活塞組件,至少包括:
[0255] ■氣缸面(51),所述氣缸面的表面整體上是有規(guī)則的且根據(jù)所參考的滑動(dòng)軸W相對(duì)于所述活塞組件大體上是凹的,且圍繞所述滑動(dòng)軸是彎曲的,所述滑動(dòng)軸垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸,
[0256] ■滑動(dòng)表面(52),所述滑動(dòng)表面與所述氣缸面(51)的一個(gè)邊緣的相交為鋒利的邊緣線,稱為前邊緣(53),
[0257] ■包括所述滑動(dòng)表面(52)的密封裝置;
[0258] ○循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)(30),所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)循環(huán)且單調(diào)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸(39),并且根據(jù)在平面P中的移動(dòng),相對(duì)于所述底盤總成驅(qū)動(dòng)所述活塞組件并為所述活塞組件定位,平面P垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸,
[0259] ·氣缸,在所述氣缸中,等級(jí)為M的活塞組件的滑動(dòng)表面(52)滑動(dòng)接觸等級(jí)為M-1的活塞組件的氣缸面(51)的滑動(dòng)表面(48u),等級(jí)為M-1的活塞組件稱為被稱為周圍相鄰活塞組件的等級(jí)為M的活塞組件的周圍相鄰活塞組件,并且第一活塞組件(52a)的滑動(dòng)表面滑動(dòng)接觸等級(jí)為N的活塞組件氣缸面(51d)的滑動(dòng)表面,M是取值為1到N的整數(shù),其中N個(gè)活塞組件的N個(gè)氣缸面(51a,51b,51c,...)以及這些氣缸面中的每一個(gè)獨(dú)自在它們最接近的密封裝置處,圍繞氣缸的中心限定出稱為腔室(35)的工作體積,
[0260] ○在循環(huán)的所有時(shí)間內(nèi),N個(gè)活塞組件的所有N個(gè)前邊緣(53),在氣缸中心O的兩側(cè)相交為位于發(fā)動(dòng)機(jī)Z軸上的上部蓋(36s)和下部蓋(36i),
[0261] ○在一個(gè)循環(huán)中,腔室(35)的體積至少在循環(huán)中的稱為上止點(diǎn)的時(shí)刻達(dá)到一個(gè)最小值,以及在循環(huán)中的稱為下止點(diǎn)的時(shí)刻達(dá)到一個(gè)最大值,
[0262] ○在所述上止點(diǎn)處,腔室(35)的體積由N個(gè)活塞組件的氣缸面(51a,51b,51c,...)的、稱為燃燒部分(48v)的N部分概括,這些燃燒部分(48v)與滑動(dòng)部分(48u)相鄰,[0263] ·包括分配裝置的氣缸,所述分配裝置在一個(gè)循環(huán)中控制進(jìn)氣、排氣以及腔室(35)中的氣體限制,
[0264] 所述熱機(jī)還包括至少一個(gè)同步裝置,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的同一氣缸和作用于每個(gè)氣缸的同步裝置,所述同步裝置根據(jù)它們關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的旋轉(zhuǎn)分布,使N個(gè)循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)(30)的N個(gè)驅(qū)動(dòng)軸(39)在
頻率和相位上同步。
[0265] 在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例中,對(duì)于所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)(30):
[0266] ·循環(huán)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸(39)是具有單個(gè)曲軸(40)的曲軸臂的部分,所述曲軸的螺旋槳(41)在曲軸安裝架(10)中關(guān)于平行于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的軸樞轉(zhuǎn),并且所述曲軸的曲軸銷(42)在所述活塞組件中樞轉(zhuǎn),構(gòu)成活塞組件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其中,所述曲軸銷的軸平行于所述螺旋槳(41),
[0267] ·每個(gè)活塞組件通過連接滑塊(32)與周圍相鄰的活塞組件運(yùn)動(dòng)連接,所述滑塊的軌跡基本上是周圍活塞組件的氣缸面(51)的滑動(dòng)表面(48u)的
母線。
[0268] 與前述情況對(duì)比,在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,對(duì)于所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu):
[0269] 循環(huán)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸(39)是具有單個(gè)曲軸(40)的曲軸臂的部分,所述曲軸的螺旋槳(41)在曲軸安裝架(10)中關(guān)于平行于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的軸樞轉(zhuǎn),所述驅(qū)動(dòng)軸在每個(gè)循環(huán)的一次運(yùn)行中產(chǎn)生連續(xù)的單調(diào)旋轉(zhuǎn),并且所述曲軸的曲軸銷(42)在所述活塞組件中樞轉(zhuǎn),從而構(gòu)成活塞組件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其中,所述曲軸銷的軸平行于所述螺旋槳(41)的軸,[0270] ·所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)包括將其連接到所述底盤總成的活塞組件定位機(jī)構(gòu)(31)。
[0271] 基于前述情況,在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述活塞組件的定位機(jī)構(gòu)(31)為稱為樞軸滑塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)連接件,所述樞軸滑塊由連接滑塊限定在特定滑塊軌跡(60)的滑槽(60u)和移動(dòng)部件(61)之間,所述滑槽固定并物理連接到所述底盤總成,所述移動(dòng)部件是始終沿所述滑槽(60u)的長度可移動(dòng)的且經(jīng)由稱為樞軸滑塊(62)的樞軸連接件在活塞組件上圍繞平行于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的軸樞轉(zhuǎn),所述滑塊軌跡(60)在垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的平面上是彎曲且平坦的。
[0272] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,尤其是在前述情況中,所述移動(dòng)部件(61)是單元的一部分,該單元包括:
[0273] ·滾輪(61u),所述滾輪在物理上為凹槽形狀的滑槽(60u)中、根據(jù)與凹槽中滑槽兩側(cè)(60v)的一側(cè)或另一側(cè)的接觸方向滾動(dòng),所述凹槽的間距使?jié)L輪(61u)保持最小動(dòng)作,并且其中該滾輪的軸是樞軸滑塊(62),
[0274] ·滑動(dòng)導(dǎo)靴(61v),所述滑動(dòng)導(dǎo)靴在物理上為凹槽形狀的滑槽(60u)中靠著該凹槽的滑槽兩側(cè)(60v)滑動(dòng),該凹槽的間距使所述導(dǎo)靴保持最小動(dòng)作,并根據(jù)所述活塞組件上的樞軸滑塊(62)樞轉(zhuǎn),
[0275] ·滾動(dòng)導(dǎo)靴(61w),如果裝配有滾輪(61x),所述滾動(dòng)導(dǎo)靴在物理上為凹槽形狀的滑槽(60u)中靠著該凹槽的滑槽兩側(cè)(60v)滾動(dòng),該凹槽的間距使所述滾動(dòng)導(dǎo)靴(61w)保持最小動(dòng)作,并根據(jù)所述活塞組件上的樞軸滑塊(62)樞轉(zhuǎn),
[0276] ·前面兩點(diǎn)相結(jié)合的滑動(dòng)及滾動(dòng)導(dǎo)靴,所述滑動(dòng)及滾動(dòng)導(dǎo)靴裝配有滾輪(61x),設(shè)置為使得確保滾輪僅一側(cè)靠著一個(gè)滑槽側(cè)(60v)滾動(dòng)接觸,并確保另一側(cè)靠著另一個(gè)滑槽側(cè)滑動(dòng)。
[0277] 基于前述兩種情況,在本發(fā)明的有一個(gè)特定實(shí)施例中,對(duì)于被當(dāng)做坐標(biāo)原點(diǎn)(x=0mm;y=0mm)的發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸:
[0278] ·4個(gè)曲軸(40)的
軸距離發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸大約a*84mm,曲軸軸線兩個(gè)位于X軸上,兩個(gè)位于Y軸上,在坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)點(diǎn)在下面描述,
[0279] ·曲軸的曲軸銷偏離中心大約a*16.3mm,
[0280] ·具有曲軸銷(42)的活塞(50)的樞軸線與該活塞的前邊緣(53)之間的正交距離大約為a*56.1mm,
[0281] ·具有曲軸銷(42)的活塞的樞軸(50)與樞軸滑塊(62)之間的距離大約為a*86.7mm,
[0282] 滑塊軌跡(60)是盡可能規(guī)則的曲線,且大體上盡可能近地通過5個(gè)坐標(biāo)點(diǎn):
[0283] 1.(X=a*69.4;Y=a*95.8)
[0284] 2.(X=a*77.2;Y=a*91.8)
[0285] 3.(X=a*85.0;Y=a*85.3)
[0286] 4.(X=a*92.8;Y=a*76.0)
[0287] 5.(X=a*100.7;Y=a*62.2)。
[0288] 基于前述所有情況,在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,對(duì)于每個(gè)氣缸,所述分配裝置包括彼此不同的一個(gè)進(jìn)氣裝置和一個(gè)排氣裝置,比如:
[0289] ·每個(gè)進(jìn)氣裝置或排氣裝置,至少包括:
[0290] ○一個(gè)進(jìn)氣歧管(20s)或排氣歧管(20i),所述進(jìn)氣歧管或排氣歧管剛性連接到所述底盤總成,并且在所述氣缸的中心O側(cè)面具有垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的平面;
[0291] ○一個(gè)旋轉(zhuǎn)板(22),所述旋轉(zhuǎn)板:是平且薄的,并垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸,在距離中心O幾乎固定的距離處,在一個(gè)或另一個(gè)方向上繞發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),使用旋轉(zhuǎn)板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)的平均轉(zhuǎn)速為每個(gè)循環(huán)轉(zhuǎn)N分之一;并且所述旋轉(zhuǎn)板的兩個(gè)平面垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸,第一平面靠著進(jìn)氣歧管(20)的平面滑動(dòng);
[0292] ·對(duì)于每個(gè)進(jìn)氣裝置或排氣裝置,進(jìn)氣歧管(20)和旋轉(zhuǎn)板(22)中的每個(gè)都包括N個(gè)規(guī)定形狀的開口(21,23),這些開口圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸以規(guī)則旋轉(zhuǎn)間隔分布,這能夠根據(jù)循環(huán)中的時(shí)刻,經(jīng)由它們的開口(21,23),打開和關(guān)閉從所述旋轉(zhuǎn)板(22)到所述進(jìn)氣歧管(20)的通道,
[0293] ·在每個(gè)活塞組件中,每個(gè)進(jìn)氣裝置或排氣裝置均包括兩個(gè)轉(zhuǎn)換管道(57):排氣轉(zhuǎn)換單元(57i)和進(jìn)氣轉(zhuǎn)換單元(57s),排氣轉(zhuǎn)換單元和進(jìn)氣轉(zhuǎn)換單元中距離氣缸中心O最遠(yuǎn)的一端包括稱為轉(zhuǎn)換板(64)的平坦邊緣,所述轉(zhuǎn)換板垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸,且在所述旋轉(zhuǎn)板(22)的第二平面上滑動(dòng),轉(zhuǎn)換單元(57)在循環(huán)的規(guī)定時(shí)間,即接近下止點(diǎn)的時(shí)刻被連通:
[0294] ○在轉(zhuǎn)換單元(57)的同側(cè),轉(zhuǎn)換被連接到旋轉(zhuǎn)板(22)中的N個(gè)開口中的一個(gè)開口并因此與該開口連通;
[0295] ○在轉(zhuǎn)換單元(57)的另一側(cè),在循環(huán)過程中的第二個(gè)規(guī)定時(shí)間,轉(zhuǎn)換單元(57)因此經(jīng)由審慎設(shè)計(jì)和布置在活塞組件的氣缸面(51)的滑動(dòng)表面(48u)上的進(jìn)氣口(56s)或排氣口(56i),通過在氣缸面(51)的滑動(dòng)表面(48u)上滑動(dòng)的、相鄰活塞組件的滑動(dòng)表面(52)的開口前面的通道和布置,與腔室(35)連通。
[0296] 基于前述情況,在一個(gè)特定實(shí)施例中,所述旋轉(zhuǎn)板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)是
齒輪傳動(dòng)裝置,所述齒輪傳動(dòng)裝置的齒輪具有發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)Z軸并且與旋轉(zhuǎn)板(22)為一整體,所述齒輪稱為旋轉(zhuǎn)板齒輪(18)且該齒輪或者直接嚙合或者經(jīng)由中間小齒輪嚙合,所述中間小齒輪具有可使用設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)中的相位轉(zhuǎn)換器進(jìn)行調(diào)節(jié)的相位,并且所述小齒輪與曲軸(40)為一整體且同軸,所述小齒輪稱為旋轉(zhuǎn)板驅(qū)動(dòng)小齒輪(17)。
[0297] 基于前述兩種情況,在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例中,至少一個(gè)進(jìn)氣裝置或排氣裝置包括第二個(gè)小而平的板,稱為額外板(24),所述額外板是固定的但可調(diào)節(jié)的,并且所述額外板根據(jù)垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的兩個(gè)平面其兩面插入到旋轉(zhuǎn)板(22)和所述進(jìn)氣歧管(20)之間,使得通過所述額外板圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的角位置的改變以及它的N個(gè)開口(25)的具體形狀的改變產(chǎn)生可變分配,所述N個(gè)開口(25)圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸以規(guī)則旋轉(zhuǎn)間隔分布,其中在發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)中,所述轉(zhuǎn)換單元(57)到進(jìn)氣歧管(20)的通道打開和/或關(guān)閉的時(shí)間可提前或拖后。
[0298] 基于前述三種情況,在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例中,所述活塞組件的氣缸面(51)為進(jìn)氣口(56s)和/或排氣口(56i)裝配有開口關(guān)閉裝置,所述開口關(guān)閉裝置包括至少一個(gè)稱為開口關(guān)閉閥(65)的板,該板在轉(zhuǎn)換單元(57)不與腔室(35)連通的自始至終的整個(gè)階段關(guān)閉與開口相鄰的轉(zhuǎn)換單元(57)。
[0299] 基于前述四種情況,在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例中,由于所述進(jìn)氣裝置和排氣裝置的開口的特定形狀,所述分配裝置實(shí)現(xiàn)了米勒-阿特金森循環(huán),換句話說,實(shí)現(xiàn)了有效膨脹體積(88v)大于有效壓縮體積(88u)的分布曲線。
[0300] 對(duì)于前述任意一種配置,在一個(gè)特定實(shí)施例中:N個(gè)循環(huán)驅(qū)動(dòng)和定位機(jī)構(gòu)的同步裝置包括輸出軸(11),所述輸出軸具有在發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸處的軸,并且所述同步裝置包括至少一個(gè)齒輪(12)(小齒輪),所述齒輪(12)具有在發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸處的軸且與N個(gè)稱為衛(wèi)星齒輪(15)的鋸齒狀小齒輪(傳動(dòng)裝置)嚙合,每個(gè)鋸齒狀小齒輪剛性連接或由驅(qū)動(dòng)軸(39)或曲軸(40)的材料制成,且與所述驅(qū)動(dòng)軸或曲軸同軸。
[0301] 在最后情況中,與所述輸出軸(11)同軸的、稱為相反旋轉(zhuǎn)軸(11v)的第二輸出軸,即所述第二輸出軸與所述輸出軸(11)的旋轉(zhuǎn)方向相反且圍繞它、并因此沿著發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸樞轉(zhuǎn),包括冠狀齒輪(13),所述冠狀齒輪是鋸齒狀的且與其他的N個(gè)稱為附加衛(wèi)星齒輪(16)的衛(wèi)星小齒輪內(nèi)嚙合,所述衛(wèi)星小齒輪的每一個(gè)都剛性連接且由與驅(qū)動(dòng)軸(39)或曲軸(40)相同的材料制成并與上述驅(qū)動(dòng)軸或曲軸同軸。
[0302] 對(duì)于前述任意一種情況,在一個(gè)特定實(shí)施例中,所述N個(gè)活塞組件的至少一個(gè)的氣缸面(51)具有包含在平面中的、關(guān)于氣缸中心O是凹面的滑動(dòng)表面(48u),所述滑動(dòng)表面是這種形狀,該形狀是根據(jù)活塞面(54)的輪廓的滑動(dòng)軸W的直線平移進(jìn)行的掃描而產(chǎn)生的表面的一部分。
[0303] 在基于最后情況的實(shí)施例中,所述活塞面(54)的輪廓為具有圓頭的“V”形形狀,并產(chǎn)生氣缸面(51)的滑動(dòng)表面(48u)和具有平行于滑動(dòng)軸W的軸的氣缸部分,該滑動(dòng)表面為由兩個(gè)平面組成的規(guī)則表面的一部分,這兩個(gè)平面在切線延續(xù)部分連接。
[0304] 對(duì)于前述任一種配置,在一個(gè)特定實(shí)施例中,所述N個(gè)活塞組件的至少一個(gè)的氣缸面(51)具有燃燒部分(48v),所述燃燒部分在其中央?yún)^(qū)域以及直到靠近其周邊的區(qū)域包括大體上為球形或卵形的稱為球冠的蓋的一部分,該部分關(guān)于氣缸的中心O為凹面,并且當(dāng)對(duì)N個(gè)活塞組件應(yīng)用N個(gè)這種部分時(shí),在上止點(diǎn)處,形成基本上為球形或卵形形狀的腔室(35),所述腔室(35)具有作為其主要旋轉(zhuǎn)軸的發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸以及作為中心的氣缸中心O。
[0305] 對(duì)于前述任意一種配置,在一個(gè)特定實(shí)施例中,所述N個(gè)活塞組件的至少一個(gè)的氣缸面(51)具有燃燒部分(48v),所述燃燒部分在其鄰近前邊緣(53)的周邊區(qū)域,即在其腔室蓋(36s和36i)不移動(dòng)的中心區(qū)域,包括凸起部分(55u),該凸起部分為這樣的形狀,該形狀的表面掠過周圍相鄰活塞組件的氣缸面(51)而不與其接觸,且稍微遠(yuǎn)離前邊緣(53)移動(dòng),部分地隱藏前邊緣。
[0306] 對(duì)于前述任意一種情況,在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述活塞組件包括:
[0307] ·活塞(50),包括:
[0308] ○曲軸(40)的曲軸銷(42)的樞軸的外部半樞軸以及移動(dòng)部件(61)的樞軸滑塊(62)的樞軸的外部半樞軸,所述樞軸的軸線平行于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的軸線,
[0309] ○活塞組件的氣缸面(51)的幾乎整個(gè)表面,
[0310] ○連接到活塞(50)或與其成一整體的用于進(jìn)氣(57s)和排氣(57i)的每個(gè)傳遞單元(57),
[0311] ·密封裝置,包括活塞組件的滑動(dòng)表面(52),因此,活塞組件的前邊緣(53)和活塞的氣缸面(51)的遠(yuǎn)端鄰近至少在上邊緣部分和下邊緣部分(53s和53i)上的前邊緣(53),其中,所述腔室(36s和36i)的上部蓋和下部蓋通過滑動(dòng)型運(yùn)動(dòng)連接連接到活塞,使得滑動(dòng)表面(52)、前邊緣(53)以及氣缸面(51)的沒有連接到活塞的部分具有沿滑動(dòng)軸W的偏移。
[0312] 基于前述實(shí)施例,在一個(gè)特定實(shí)施例中,所述密封裝置包括:
[0313] ·邊緣部分(75),所述邊緣部分包括:
[0314] ○所述活塞組件的整個(gè)前邊緣(53),
[0315] ○滑動(dòng)表面(52)的鄰近整個(gè)活塞組件前邊緣(53)的長度的部分,
[0316] ○活塞組件的氣缸面(51)的、鄰近前邊緣(53)的上邊緣部分(53s)和下邊緣部分(53i)的邊界,
[0317] 該邊緣部分(75)通過被限制在活塞凹槽(50)中并產(chǎn)生滑動(dòng)型運(yùn)動(dòng)連接被運(yùn)動(dòng)地連接到活塞(50),所述滑動(dòng)型運(yùn)動(dòng)連接只允許滑動(dòng)軸W相對(duì)于活塞(50)直線移動(dòng),并且使用彈簧裝置將所述邊緣部分壓入到面對(duì)上述活塞的另一活塞的氣缸面,所述面對(duì)上述活塞的另一活塞即周圍相鄰活塞組件的活塞,
[0318] ·兩個(gè)曲徑密封墊片(76),一個(gè)上部墊片(76s)和一個(gè)下部墊片(76i),上部墊片和下部墊片的每一個(gè)沿著前邊緣(53)設(shè)置或基本上平行于前邊緣的上邊緣部分(53s)和下邊緣部分(53i)設(shè)置,同時(shí)每一部分支撐其中一個(gè)腔室蓋-上部蓋(36s)或下部蓋(36i)的軌道,其中每個(gè)曲徑密封墊片(76):
[0319] ○限定在細(xì)長區(qū)域上并與氣缸面(51)結(jié)合,
[0320] ○通過使其按照平行于上邊緣部分(53s)和下邊緣部分(53i)的方向線性移動(dòng),而與邊緣部分(75)的拐角接觸,
[0321] ○使用彈簧裝置被加壓抵靠邊緣部分(75),
[0322] ○在其整個(gè)長度上具有浮雕槽(77),所述浮雕槽對(duì)應(yīng)于活塞(50)中的凹槽并與活塞中的凹槽以最小動(dòng)作裝配到一起,從而允許在裝配方向上的平移運(yùn)動(dòng)。
[0323] 基于前述實(shí)施例,在一個(gè)特定實(shí)施例中,所述密封裝置還包括一個(gè)或多個(gè)第二部分(78),使得:
[0324] ○所述第二部分的形狀大致對(duì)應(yīng)于滑動(dòng)表面(52)上的邊緣部分(75)的偏移,[0325] ○所述第二部分包括滑動(dòng)表面(52)的、不與前邊緣(53)相鄰但在前邊緣(53)整個(gè)長度上靠近前邊緣的一部分,
[0326] ○所述第二部分與邊緣部分(75)接觸(通過塊接觸)至少與上邊緣部分(53s)和下邊緣部分(53i)接觸,并且利用滑動(dòng)表面(52)的邊緣部分(75)構(gòu)建,
[0327] ○所述第二部分通過被限制在活塞凹槽中并產(chǎn)生滑動(dòng)型運(yùn)動(dòng)連接被運(yùn)動(dòng)地連接到活塞(50),所述滑動(dòng)型運(yùn)動(dòng)連接只允許滑動(dòng)軸W相對(duì)于活塞(50)移動(dòng),并且使用彈簧裝置將所述第二部分(78)壓入到面對(duì)上述活塞的另一活塞的氣缸面(51),所述面對(duì)上述活塞的另一活塞即周圍相鄰活塞組件的活塞(50)。
[0328] 基于前述任一項(xiàng)實(shí)施例,在一個(gè)特定實(shí)施例中,所述活塞組件包括:
[0329] ·活塞(50),包括曲軸(40)的曲軸銷(42)的外部半樞軸以及移動(dòng)部件(61)的樞軸滑塊(62)的外部半樞軸,這些樞軸具有平行于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的軸線;
[0330] 防火表面(68),包括氣缸面(51)、滑動(dòng)表面(52)、前邊緣(53)和轉(zhuǎn)換單元(57),且所述防火表面可通過滑動(dòng)或滾動(dòng),經(jīng)由具有平行于滑動(dòng)軸W的軸線的滑塊連接件(69)產(chǎn)生受引導(dǎo)的相對(duì)于活塞(50)的直線平移運(yùn)動(dòng),所述滑動(dòng)表面(52)包括至少一個(gè)基本上從前邊緣(53)轉(zhuǎn)化來的凹槽,該凹槽容納第二部分(78),第二部分用于借助于其沿著滑動(dòng)軸W保持壓力的方式進(jìn)行密封和/或刮擦;
[0331] ·編號(hào)為N的活塞組件的滑動(dòng)表面(52)的、在編號(hào)為N-1的周圍相鄰活塞組件的防火表面(68)的氣缸面(51)上的、用于保持編號(hào)為N的活塞組件的防火表面(68)中壓力的裝置,包括一個(gè)或多個(gè)彈簧(70),該彈簧基本上在滑動(dòng)軸W上在活塞(50)和防火表面(68)之間運(yùn)行;
[0332] ·反加速裝置(71),能夠幾乎完全消除防火表面(68)在其循環(huán)搖擺運(yùn)動(dòng)期間受到的慣性力,所述反加速裝置包括至少一反加速桿(71u),使得其:
[0333] ○包括在遠(yuǎn)端的配重(71w),并使其
重心垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的方向,正對(duì)防火表面(68)重心;
[0334] ○圍繞垂直于滑動(dòng)軸W的軸相對(duì)于活塞(50)樞轉(zhuǎn);
[0335] ○由驅(qū)動(dòng)連接件(71x),利用力倍增器桿臂,穿過所述反加速桿的另一端,驅(qū)動(dòng)防火表面(68)沿滑動(dòng)軸W的相對(duì)平移運(yùn)動(dòng),倍增率等于防火表面(68)的質(zhì)量除以反加速桿(71u)及配重(71w)的質(zhì)量得到的質(zhì)量比。
[0336] 基于前述任一種情況,在一個(gè)特定實(shí)施例中,所述熱機(jī)包括K個(gè)氣缸,K大于或等于2,其中,所述K個(gè)氣缸的N個(gè)移動(dòng)部件中每一個(gè)的K乘N個(gè)驅(qū)動(dòng)軸(39)或曲軸部分(40)定向?yàn)槠叫杏诎l(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸以成為N次共軸,且所述驅(qū)動(dòng)軸或曲軸部分被同步驅(qū)動(dòng)且與K個(gè)氣缸異相,并因此形成N個(gè)相同的驅(qū)動(dòng)軸或相同的曲軸(40),對(duì)于圍繞稱為曲軸線(99)的軸的每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸或曲軸,如果發(fā)動(dòng)機(jī)為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī),則曲軸包括
相位差為360°/K的K個(gè)曲軸銷(42),或者如果發(fā)動(dòng)機(jī)為
四沖程發(fā)動(dòng)機(jī),則曲軸包括相位差為720°/K的K個(gè)曲軸銷(42)。
[0337] 基于前述情況,在一個(gè)特定實(shí)施例中,相鄰氣缸的相同類型(進(jìn)氣或排氣)的兩個(gè)進(jìn)氣歧管(20)以2乘2
配對(duì),因?yàn)橛捎谶@兩個(gè)氣缸沿發(fā)送機(jī)的Z軸具有相反的方向而使所述兩個(gè)進(jìn)氣歧管也相鄰,在大約下止點(diǎn)的時(shí)刻,掃描到氣體流入腔室(35),且這兩個(gè)氣缸具有至少一個(gè)進(jìn)氣或排氣歧管,這些配對(duì)的進(jìn)氣歧管被稱為1-2進(jìn)氣歧管(91u)、2-1排氣歧管(90)和2-2排氣歧管(91)。
[0338] 基于前述任一種配置,一個(gè)特定實(shí)施例包括至少一個(gè)安裝在活塞(50)或活塞組件上且密封安裝的直接噴射器或點(diǎn)火火花塞(58),噴射器頭部或點(diǎn)火火花塞通過活塞組件的氣缸面(51)中的孔口(58w)排出到腔室(35)中,對(duì)于一個(gè)火花塞和
壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)噴射器有條不紊地地排到氣缸面(51)的燃燒部分上。
[0339] 基于前述情況,在一個(gè)特定實(shí)施例中,直接噴射器(58)是噴射泵類型(58V),所述噴射泵由噴射控制裝置控制,并由同一活塞組件的曲軸(40)或驅(qū)動(dòng)軸(39)驅(qū)動(dòng),其中,所述曲軸(40)包括其曲軸銷(42)上的凸輪(43),且用作凸輪主動(dòng)軸,對(duì)于其在此處的作用由活塞(50)或活塞組件執(zhí)行的氣缸蓋,則該氣缸蓋包括用于壓縮噴射泵(58V)的激活機(jī)構(gòu),該激活機(jī)構(gòu)能夠包括噴射器桿(44)。
[0340] 基于前述人一種情況,在一個(gè)特定實(shí)施例中,至少一個(gè)氣缸具有至少一個(gè)激光
點(diǎn)火系統(tǒng),用光學(xué)裝置將所述激光點(diǎn)火系統(tǒng)的激光射線(45)聚焦在腔室(35)內(nèi),所述光學(xué)裝置允許所述激光的
波長進(jìn)入,且所述光學(xué)裝置的一面位于活塞組件的氣缸面(51)的燃燒部分上,
[0341] 激光點(diǎn)火系統(tǒng)以來自以下組的一個(gè)或多個(gè)組件為特征:
[0342] ·激光射線的焦點(diǎn)(45u),即著火點(diǎn),在激光脈沖稍早于上止點(diǎn)的點(diǎn)火時(shí)刻,所述著火點(diǎn)靠近腔室(35)的中心,即氣缸的中心O;
[0343] ·光學(xué)裝置包括兩個(gè)光學(xué)子裝置,第二光學(xué)子裝置(46v)連接在活塞(50)或活塞組件上,并且第一光學(xué)子裝置(46u)位于底盤總成上,所述第一光學(xué)子裝置是固定的且包括激光源;激光射線從固定的第一光學(xué)子裝置(46u)出發(fā),然后通過移動(dòng)的第二光學(xué)子裝置(46v),這兩個(gè)子裝置由將活塞組件與底盤總成或與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體分開的空隙分開,同時(shí),這兩個(gè)光學(xué)子裝置在循環(huán)中激光脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻,以光學(xué)可接受的方式彼此對(duì)準(zhǔn)定位;
[0344] ·光學(xué)裝置和激光源位于活塞組件上,激光源的電源是靈活的,且所述電源從固定的底盤總成傳輸?shù)揭苿?dòng)的活塞組件。
[0345] 基于前述任一種情況,一個(gè)特定實(shí)施例包括至少一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡裝置,所述動(dòng)態(tài)平衡裝置包括至少兩個(gè)以規(guī)定旋轉(zhuǎn)間隔設(shè)置且關(guān)于發(fā)送機(jī)的Z軸平衡的非平衡塊(81),所述非平衡塊沿平行于發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的軸線樞轉(zhuǎn),每個(gè)非平衡塊經(jīng)由齒輪和非平衡塊驅(qū)動(dòng)小齒輪(82u或82v,根據(jù)諧波)通過與驅(qū)動(dòng)軸(39)或曲軸(40)嚙合被以平均速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),所述齒輪驅(qū)動(dòng)與曲軸成為一體的非平衡塊(80),所述非平衡塊驅(qū)動(dòng)小齒輪連接到非平衡塊(81),所述平均速度的頻率與沿發(fā)動(dòng)機(jī)的Z軸的慣性擺動(dòng)力矩的諧波的頻率相同,所述諧波需要被衰減。
[0346] 基于前述任一種情況,一個(gè)特定實(shí)施例裝備有增壓裝置(95),所述增壓裝置包括一個(gè)或多個(gè)部件,所述部件能夠或者不能夠被組合,或者所述部件是相同且冗余的,所述部件來自以下組:
[0347] ·進(jìn)氣口處的體積式壓縮機(jī),所述體積式壓縮機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸(11)以固定比機(jī)械地驅(qū)動(dòng);
[0348] ·體積式壓縮機(jī)或離心機(jī),所述體積式壓縮機(jī)或離心機(jī)由電驅(qū)動(dòng);
[0349] ·壓縮殼體,所述壓縮殼體連接到所述底盤總成,且為每個(gè)氣缸引入所述活塞組件周圍的體積,其中,進(jìn)入氣體在所述進(jìn)氣歧管(20s)前通過上述體積,且當(dāng)腔室(35)的體積增大時(shí),壓縮開始;
[0350] ·單個(gè)渦輪壓縮機(jī),其中壓縮機(jī)(97)壓縮進(jìn)入的循環(huán)氣體,且渦輪(96)使排出氣體膨脹;
[0351] ·渦輪壓縮機(jī),所述渦輪壓縮機(jī)的機(jī)械軸直接連接到電發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī);
[0352] ·渦輪壓縮機(jī),所述渦輪壓縮機(jī)的軸機(jī)械地連接到發(fā)送機(jī)的輸出軸處的減速器;
[0353] ·復(fù)合機(jī)械渦輪機(jī),即機(jī)械地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸;
[0354] ·無排氣渦輪機(jī),尤其用于根據(jù)本發(fā)明的單缸發(fā)動(dòng)機(jī);
[0355] ·增壓空氣
散熱器,用于在壓縮階段之后冷卻進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的氣體;
[0356] ·廢氣再循環(huán)回路,所述廢氣再循環(huán)回路將廢氣的一部分清除,以將剩余氣體再引入到進(jìn)入氣體中;
[0357] ·廢氣再循環(huán)散熱器,用于冷卻來自廢氣的一部分氣體;
[0358] ·閥門(94),用于關(guān)閉排氣
電路渦輪機(jī)上游的至少一個(gè)排氣分支,所述排氣渦輪機(jī)包括多個(gè)并聯(lián)的渦輪機(jī)。
[0359] 基于前述情況,一個(gè)特定實(shí)施例包括至少兩個(gè)氣缸,所述汽缸的增壓裝置(95)在進(jìn)氣和排氣循環(huán)中包括至少一個(gè)渦輪壓縮機(jī)和止回閥(93),且不包括體積式壓縮機(jī)。
[0360] 基于前述任一種情況,在一個(gè)特定實(shí)施例中,每個(gè)活塞組件由潤滑油冷卻,所述潤滑油在壓力下經(jīng)由設(shè)置在曲軸(40)內(nèi)的至少一個(gè)管道循環(huán),并到達(dá)曲軸銷軸承(42)的高度,然后通過活塞(50)內(nèi)的多個(gè)通道到達(dá)熱壁的附近,該熱壁為活塞組件的氣缸面(51)的燃燒部分(48v)和滑動(dòng)部分(48u)和排氣轉(zhuǎn)換單元(57i),然后,在所述潤滑油油已被注入到活塞組件和曲軸(40)周圍的空間之后,所述潤滑油被封閉在連接到底盤總成的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)。
[0361] 在一個(gè)特定實(shí)施例中,裝置來自以下組:
[0362] ·陸地車輛、船只或航空器,
[0363] ·包括直接接觸的螺旋槳或轉(zhuǎn)子的電動(dòng)推進(jìn)(moto-propulsif)裝置,[0364] ·包括直接接觸的兩個(gè)同軸反向旋轉(zhuǎn)螺旋槳的電動(dòng)推進(jìn)裝置,
[0365] ·串聯(lián)或并聯(lián)的混合動(dòng)力牽引鏈,所述牽引鏈的熱機(jī)為電動(dòng)、
氣動(dòng)或液壓混合的,[0366] ·包括至少一個(gè)第二
朗肯循環(huán)熱力學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)的
熱電聯(lián)產(chǎn)裝置
[0367] ·電力發(fā)電機(jī),
[0368] 設(shè)置有根據(jù)前述任一項(xiàng)特征的熱機(jī)的裝置。
[0369] 發(fā)動(dòng)機(jī)術(shù)語
[0370] 為便于說明,部件可被認(rèn)為是上部和下部。這不會(huì)以任何方式規(guī)定發(fā)動(dòng)機(jī)的方向。根據(jù)慣例:
[0371] 對(duì)于單缸發(fā)動(dòng)機(jī),s=上部=進(jìn)氣;i=下部=排氣。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)可以反之。
[0372] 下標(biāo)a、b、c、d表示來自運(yùn)動(dòng)學(xué)組的N個(gè)不同部件,優(yōu)先總共4個(gè)。下標(biāo)u、v、w、x表示相鄰部件。
[0373]
[0374]
[0375]
[0376]
[0377]
[0378]