專利名稱：內(nèi)燃機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機，該發(fā)動機包括發(fā)動機殼體，該殼體具有
界定第一燃燒室的第一壁；具有第一活塞的第一連桿和具有第二活塞 的第二連桿?；钊€界定第一燃燒室。第一壁限定至少一段環(huán)面，且 活塞沿著該段環(huán)面限定的曲線路徑受到引導。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的基本目的是提供一種結構緊湊簡單的內(nèi)燃機。
根據(jù)本發(fā)明，該目的借助上述這種內(nèi)燃機來實現(xiàn)，該發(fā)動機設置 有耦接到連桿的中間構件，該中間構件在兩個端部活塞之間雙向移動， 并且耦接到曲軸。
與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相對照，本發(fā)明的內(nèi)燃機具有燃燒室，該燃燒室不 僅由發(fā)動機殼體的壁和第一活塞界定，而且由第二活塞界定。所述活 塞可以設置為單獨的部件，連接到連桿。所述活塞可以為連桿的集成 部件。發(fā)動機殼體的壁限定至少一段環(huán)面，所述活塞在該環(huán)面中接受 引導，以使活塞沿著曲線路徑移動。當燃燒氣體在如上界定的燃燒室 內(nèi)點燃時，則向著相反的方向驅(qū)動兩個活塞，即迫使其分離。燃燒室 內(nèi)膨脹的氣體從而不僅驅(qū)動一個，而且驅(qū)動兩個活塞，從而增加發(fā)動 機的效率。這樣減少了燃料消耗并且改善了排放值。
由于活塞沿著曲線路徑移動，所以本發(fā)明的內(nèi)燃機對于給定的燃 燒室體積而言，結構非常緊湊。
根據(jù)本發(fā)明，中間構件接收活塞的運動，并將該運動傳遞到曲軸。 中間構件和單一曲軸從而可以取代兩個曲軸以及耦接兩個曲軸的其他 裝置。因此，本發(fā)明的發(fā)動機非常緊湊并且易于制造。
具有優(yōu)勢的是，在燃燒氣體膨脹過程中，活塞向著相對的方向同
4時移動，即所產(chǎn)生的力和扭矩得到較大的補償。從而幾乎完全補償了 振動，以使不再需要專用設備諸如平衡軸等。
在優(yōu)選實施方式中，第一連桿包括第三活塞，第二連桿包括第四 活塞，其中第三和第四活塞界定第二燃燒室。這樣允許更為緊湊地布 置兩個燃燒室。每個連桿借助活塞在一端界定第一燃燒室，而在另一 端借助另一個活塞界定第二燃燒室。因此，行程減小了一個燃燒室的 尺寸但增大了另一個燃燒室的尺寸，反之亦然。從而避免了活塞的空 載行程，以及由于摩擦造成的相應損耗也減至最小。
形狀為環(huán)面的壁可以界定第一和第二燃燒室。第二燃燒室還可以 由單獨的第二壁界定，該第二壁也限定至少一段環(huán)面。在本發(fā)明的范 圍內(nèi)，環(huán)面定義為環(huán)形主體，該環(huán)面可以具有任意截面形狀，例如圓 形、方形、矩形或橢圓形。
兩個連桿優(yōu)選圍繞共同的樞轉軸線樞轉。這樣減小了發(fā)動機的尺 寸并使定位活塞所需的部件數(shù)目最少。兩個燃燒室和兩個插置的連桿 具有優(yōu)勢地對稱布置，以減少發(fā)動機振動。
特別優(yōu)選的是，曲軸圍繞與樞轉軸線同軸的旋轉軸線旋轉。這樣， 活塞和連桿的運動可以對稱地傳遞給中間構件，并由其傳遞給曲軸。 樞轉軸線與曲軸旋轉軸線同軸布置也對發(fā)動機非常緊湊的結構做出了貢獻。
在本發(fā)明進一步的實施方式中，中間構件插置在由連桿的樞轉運 動所限定的平面之間。這樣，橫向發(fā)生作用并引發(fā)不希望的扭矩載荷 的力可以減至最小。
在本發(fā)明特別優(yōu)選的實施方式中，連桿和中間構件可以經(jīng)由轉動 且滑動的接頭彼此耦接。每個接頭設置在連桿和中間構件之間，以允 許每個連桿相對于中間構件轉動和滑動。該中間構件可以以類似方式 耦接到曲軸。
中間構件優(yōu)選具有接收區(qū)域，用于收容連桿的對應嚙合構件。嚙 合構件可以為接收在中間構件的槽形區(qū)域內(nèi)的螺栓。這樣為運動和力 從連桿向中間構件傳遞提供了結實且可靠的傳遞方式。顯然，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，中間構件可以包括接收在連桿對應接 收區(qū)域內(nèi)的嚙合構件。
中間構件具有接收區(qū)域用于接收曲軸的相應嚙合構件，以便從中 間構件向活塞傳遞運動和力。在特別優(yōu)選的實施方式中，該接收區(qū)域
與用于連桿嚙合構件的接收區(qū)域相同。
根據(jù)本發(fā)明的替代實施方式，中間構件包括接收在曲軸對應接收 區(qū)域內(nèi)的嚙合構件。
特別優(yōu)選的是，中間構件由導向裝置引導，該導向裝置平行于中 間構件行進軸線延伸。該導向裝置可以包括平行柱，中間構件在其端 部位置之間沿著該平行柱來回滑動和行進。
本發(fā)明的內(nèi)燃機可以為兩循環(huán)或四循環(huán)發(fā)動機，其中可以使用汽 油才幾原理和柴油纟幾原理。
本發(fā)明進一步的優(yōu)勢、特征和細節(jié)可以從權利要求書和以下說明 中提煉出來，以下說明參照附圖詳細說明了特別優(yōu)選的實施方式。圖
地構成本發(fā)明的基本特征。
圖l示出了本發(fā)明內(nèi)燃機的示意側視圖2示出了沿著圖1中的線II-II切開的截面圖;
圖3示出了連桿帶有兩個活塞的替代實施方式。
具體實施例方式
圖1示出了本發(fā)明內(nèi)燃機2的主要部分。該發(fā)動機包括兩個燃燒 室，第一燃燒室4和第二燃燒室6(在圖中未示出)，第二燃燒室相對 于第一燃燒室4對稱布置。發(fā)動機2具有第一連桿8和第二連桿10， 這兩個連桿對稱布置。第一連桿8—端包括第一活塞12，另一端包括 第三活塞16。第二連桿10—端包括第二活塞14，另一端包括第四活 塞18?；钊?6和18在圖中未示出，它們與活塞12和14相同?；钊?2到18為環(huán)面(torus)并且作為連桿8和10的集成部件。 帶有兩個活塞，且兩個活塞設置為單獨部件的連桿替代實施方式參照 圖3進行說明。
第一燃燒器4并不由活塞12和14界定，而是由發(fā)動機殼體提供 的第一壁20界定。第二燃燒室6相應地由第二壁22界定。壁20和 22形狀為一段環(huán)面，且該環(huán)面端部引導其上設置活塞12至18的連桿 8和10的端部。
連接該8具有樞轉臂24，該樞轉臂向著發(fā)動機2的中部徑向延伸。 連桿10具有對應的樞轉臂26。樞轉臂24和26圍繞共同的樞轉軸線 28樞轉。樞轉軸線28沿著垂直于圖面的方向延伸。
連桿8的樞轉臂24保持在軸承30處，該軸承在曲軸42上運行。 相應地，連桿10的樞轉臂26保持在軸承32處，該軸承在曲軸42上 運行(同時參見圖2)。
當連桿8和10圍繞共同的軸線28如箭頭34所示樞轉時，它們以 壓縮燃燒室4內(nèi)包含的氣體的方式移動。連桿8和IO也向著相反的方 向樞轉，如箭頭36所示。當連桿8和IO根據(jù)方向34和46來回才區(qū)轉 時，它們在對應的平面38和40內(nèi)移動，如圖2所示。
曲軸42沿著垂直于平面38和40的方向延伸，并且在旋轉軸線 44周圍旋轉，該軸線與樞轉軸線28同軸。
曲軸42包括凸角46，該凸角布置在平面48內(nèi)，夾置在平面38 和40之間。
連桿8的樞轉臂24包括螺栓形的嚙合構件50，該構件設置在樞 轉臂24端部，面向連桿IO。相應地，連桿10的樞轉臂26攜帶螺栓 形的嚙合構件52，該構件設置在樞轉臂26的端部，面向連桿8。嚙合 構件50和50的中心線分別指定為54和56。當嚙合構件50和52分 別旋轉設置在樞轉臂24和26上時，這些中心線可以作為轉動軸線。
嚙合構件50還可以布置地更靠近連桿8，例如布置在中心線56 處。相應地，嚙合構件52也可以布置地更靠近連桿10,例如布置在 中心線54處。對于圖l和2來說，發(fā)動機2包括中間構件58，該構件為框架形。 該框架布置在平面48內(nèi)。中間構件58具有敞開的接收區(qū)域60,嚙合 構件50和52以及曲軸42的凸角46設置在該區(qū)域內(nèi)。
發(fā)動機2還包括導向裝置62，該裝置包括兩條平行的柱。它們接 收在軸承部件64內(nèi)，該軸承部件集成在中間構件58 (參見圖2 )的側 端。中間構件58可以沿著軸線66移動，該軸線平行于導向裝置62 延伸方向延伸。因此，中間構件58可以沿著軸線66向上方68或下方 70移動。
連桿8和10的移動如下所述那樣傳遞到曲軸42。當連桿8和10 沿著樞轉方向36移動(從而增大燃燒室4的尺寸并減小相對的燃燒室 6的尺寸)時，嚙合構件50和52沿著環(huán)形路徑基本上向上方移動。 嚙合構件50和52的位移在圖1中由虛線(原始位置)和點劃線(向 著方向36樞轉運動之后)示出。嚙合構件50和52嚙合中間構件58 的接收區(qū)域60，從而驅(qū)動中間構件58向上方68運動。中間構件58 相應的位移在圖1中由虛線和點劃線示出。
中間構件58連同其接收區(qū)域60還與曲軸42的凸角46接觸。因 此，當中間構件58沿著向上方向68行進時，凸角46相應發(fā)生位移， 以點劃線示出。凸角46的位置導致曲軸42發(fā)生旋轉運動72。
圖3示出了連桿10，，該連桿設置有兩個活塞14和18，它們借助 緊固裝置74連接到連桿10，。
權利要求
1. 一種內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機包括發(fā)動機殼體，該殼體具有限定至少一段環(huán)面且界定第一燃燒室的第一壁；具有第一活塞的第一連桿，所述第一活塞也界定所述第一燃燒室，所述第一連桿沿著該段環(huán)面限定的曲線路徑受到引導；具有第二活塞的第二連桿，所述第二活塞也界定所述第一燃燒室，所述第二活塞沿著該段環(huán)面限定的曲線路徑受到引導；耦接到所述第一和第二連桿的中間構件，所述中間構件在兩個端部位置之間雙向行進；和耦接到所述中間構件的曲軸。
2. 如權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述第一和第二活 塞沿著相對的方向移動。
3. 如權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述第一和第二活 塞同時移動。
4. 如權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述第一連桿具有 第三活塞，所述第二連桿具有第四活塞，所述第三和第四活塞界定第 二燃燒室。
5. 如權利要求4所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述第二燃燒室由 所述第一壁界定。
6. 如權利要求4所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述第二燃燒室由 第二壁界定，所述第二壁限定至少一段環(huán)面。
7. 如權利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述第一和第二連 桿圍繞共同的樞轉軸線樞轉。
8. 如權利要求7所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述曲軸圍繞與所 述樞轉軸線同軸的旋轉軸線旋轉。
9. 如權利要求7所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述中間構件插置 在由所述第 一和第二連桿的樞轉運動所限定的平面之間。
10. 如權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述第一和第二連桿和所述中間構件借助轉動且滑動的接頭彼此耦接。
11. 如權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述中間構件和 所述曲軸借助轉動且滑動的接頭彼此耦接。
12. 如權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述中間構件限 定接收區(qū)域，用于接收所述第一和第二連桿的相應嚙合構件。
13. 如權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述中間構件包 括接收在所述連桿的關聯(lián)接收區(qū)域內(nèi)的嚙合構件。
14. 如權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述中間構件限 定接收區(qū)域，用于接收所述曲軸的相應嚙合構件。
15. 如權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述中間構件包 括接收在所述曲軸的關聯(lián)接收區(qū)域內(nèi)的嚙合構件。
16. 如權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述中間構件被 導向裝置引導，所述導向裝置平行于所述中間構件行進的軸線延伸。
17. 如權利要求16所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述導向裝置包 括平行柱。
18. 如權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述發(fā)動機為兩 循環(huán)發(fā)動機、四循環(huán)發(fā)動才幾、汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動才幾。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(2)，該發(fā)動機包括發(fā)動機殼體，該殼體具有界定第一燃燒室(4)的第一壁(20)；具有第一活塞(12)的第一連桿(8)和具有第二活塞(14)的第二連桿(10)。所述活塞也界定所述第一燃燒室(4)。所述第一壁(20)至少限定一段環(huán)面，所述活塞沿著該段環(huán)面限定的曲線路徑受到引導。所述連桿耦接到中間構件(58)，所述中間構件在兩個端部位置之間雙向行進，并且所述中間構件耦接到曲軸。
文檔編號F01C9/00GK101454539SQ200780019846
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權日2006年5月30日
發(fā)明者海因茨-古斯塔夫·A·賴塞爾 申請人:海因茨-古斯塔夫·A·賴塞爾