專利名稱：異動(dòng)行程內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種內(nèi)燃機(jī)，該機(jī)能在每一回轉(zhuǎn)內(nèi)完成每個(gè)引擎的循環(huán)，在每一氣缸內(nèi)有一種異動(dòng)活塞機(jī)構(gòu)，包括內(nèi)外活塞兩部份，內(nèi)外活塞兩部份以不同行程操作。尤其有關(guān)一種特別機(jī)構(gòu)能操作內(nèi)活塞的異動(dòng)行程中的周期或長度。
傳統(tǒng)式的內(nèi)燃機(jī)至少有一個(gè)氣缸，其內(nèi)有一個(gè)活塞帶動(dòng)曲軸。大部份這種傳統(tǒng)式的內(nèi)燃機(jī)是曲軸每兩轉(zhuǎn)完成該機(jī)每循環(huán)中的四個(gè)行程。這種循環(huán)是第一次沖程朝外，為了進(jìn)氣，第一次朝內(nèi)，為了壓縮，第二次朝外(在點(diǎn)火后)為了爆發(fā)及動(dòng)力及第二次朝內(nèi)為了排氣。在排氣及吸進(jìn)燃料這兩個(gè)沖程中，所須要的動(dòng)力很小，而且活塞所受的壓力很低，但須要花費(fèi)整整一個(gè)曲軸的回轉(zhuǎn)來帶動(dòng)。
如果每一曲軸回轉(zhuǎn)內(nèi)就能完成每一個(gè)引擎循環(huán)中的四沖程的話，能使每部引擎發(fā)揮更大的動(dòng)力。傳統(tǒng)式的二行程是把燃燒、出氣、進(jìn)氣、及壓縮的四個(gè)工作全部擠入活塞的二個(gè)沖程中，在曲軸一轉(zhuǎn)內(nèi)完成。這二行程引擎一般來說是較四行程引擎輕些，但效率較差。所以只限于特別用處，如園藝用的小引擎。
有一種方法可以綜合活塞的四沖程，并可使曲軸每一轉(zhuǎn)就可以完成一個(gè)循環(huán)，該方法就是把活塞切成內(nèi)、外兩件，內(nèi)件用于密封燃燒室一端，外件與曲軸相連，同時(shí)附加能在進(jìn)出氣時(shí)獨(dú)立運(yùn)作內(nèi)件的機(jī)構(gòu)。如此，內(nèi)件可以在曲軸一轉(zhuǎn)內(nèi)完成四個(gè)沖程。類似設(shè)計(jì)有申請(qǐng)人為莫瑞(Morey，Jr.)的美國專利857，410號(hào)所述用四分之一的齒輪來運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)活塞部份的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)有很多問題，例如齒輪接齒時(shí)咬齒，及用很復(fù)雜的齒輪系統(tǒng)來完成四比一相等的沖程長度及周期。
申請(qǐng)為人瑞德(Reed)的美國專利1，413，541號(hào)描述了另一個(gè)兩個(gè)活塞的引擎，內(nèi)活塞是四沖程，外活塞是二沖程(在曲軸一轉(zhuǎn)內(nèi))。該內(nèi)活塞的周期是90度，是外活塞的180度的一半，該機(jī)械的另一個(gè)限制是活塞的沖程的長度是完全一樣的。
申請(qǐng)人為馬克法連(McFarland)的美國專利1，582，890有兩個(gè)活塞密封兩個(gè)燃燒室。不是四行程原理，該引擎用一個(gè)凸輪的運(yùn)作機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)內(nèi)活塞在該兩個(gè)燃燒室間及在沖程的尾端兩組氣門中活動(dòng)。內(nèi)活塞用來壓縮外燃燒室，此種設(shè)計(jì)需要很大的動(dòng)力及很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。同時(shí)有了氣門，使內(nèi)活塞的沖程受了必須是相等長度及相稱周期的限制。
四行程內(nèi)燃機(jī)的每一沖程需曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)半圈(180度)，所以是相等的長度及周期。同樣的上述的前面兩個(gè)專利的活塞必須以四個(gè)相等的沖程運(yùn)作，每沖程在四分之一轉(zhuǎn)(90度)內(nèi)完成。馬克法連的專利很明顯地表明氣門的結(jié)構(gòu)使內(nèi)活塞在燃燒時(shí)及最后壓縮時(shí)必須是相等長度及曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明是一種用于內(nèi)燃機(jī)的異動(dòng)活塞機(jī)構(gòu)，其中有一個(gè)活塞在燃燒室內(nèi)，該活塞有內(nèi)外兩件，內(nèi)件關(guān)閉及密封該燃燒室，外件用于內(nèi)件的承載并與引擎軸相連，軸最好是曲軸。內(nèi)件與外件具有不同的循環(huán)，如內(nèi)件行四沖程外件行二沖程。本發(fā)明增設(shè)異動(dòng)行程機(jī)構(gòu)以控制內(nèi)件沖程的長度及周期。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，活塞內(nèi)件有四個(gè)異動(dòng)沖程，外件以連桿與曲軸連接?；钊麅?nèi)件在壓縮及動(dòng)力沖程的壓力最大時(shí)聯(lián)合壓在連桿上。在進(jìn)出氣時(shí)，壓力很小，外件獨(dú)立地作一個(gè)向內(nèi)，及一個(gè)向外的運(yùn)動(dòng)以出氣及進(jìn)氣。外件一直與連桿相連。
本發(fā)明有很多的好處，如異動(dòng)沖程，可增加很多引擎設(shè)計(jì)的自由度，增加效率，更完好的完成燃燒循環(huán)及降低污染。在本發(fā)明的一個(gè)設(shè)計(jì)中有一種非相稱的凸輪，以用于異動(dòng)機(jī)構(gòu)，以改變活塞內(nèi)件的沖程的時(shí)間及長度，在一轉(zhuǎn)內(nèi)完成。因?yàn)橥馆喸O(shè)計(jì)不能在引擎運(yùn)作時(shí)改變，這個(gè)設(shè)計(jì)叫做異動(dòng)沖程。通過凸輪的設(shè)計(jì)可使活塞內(nèi)件及其運(yùn)作機(jī)構(gòu)輕些，簡單，技術(shù)上及商業(yè)上比以前設(shè)計(jì)更可行。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)是提供一種可變循環(huán)的異動(dòng)沖程引擎，是以一個(gè)可變循環(huán)的裝置，來替代凸輪的作用，如此活塞內(nèi)件可在引擎運(yùn)轉(zhuǎn)中改變沖程的長度及周期?？勺冄h(huán)的裝置可以是電動(dòng)式、氣壓式或液壓式并由像今日氣車內(nèi)的電子控制裝備。
本發(fā)明另外的特性及優(yōu)點(diǎn)還包括一種配合機(jī)構(gòu)以完成完善的定位及給予活塞及連桿間重力的傳遞。該配合機(jī)構(gòu)使很強(qiáng)的零件可裝入很小閉塞的空間內(nèi)，以減少異動(dòng)活塞的應(yīng)力及磨損，以增加引擎的可靠性。
一種杠桿制置，最好是一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)，用于連接活塞內(nèi)件及其帶動(dòng)機(jī)構(gòu)，尤其在與活塞外件分開時(shí)，該連接的杠桿可以把很小的帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊麅?nèi)件很大的線性運(yùn)動(dòng)。同時(shí)可以把帶動(dòng)機(jī)構(gòu)放在活塞外。這使帶動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì)范圍擴(kuò)大并方便的多了，這些帶動(dòng)杠桿的機(jī)構(gòu)可用電動(dòng)、水壓及機(jī)械等方式實(shí)現(xiàn)。
另一種特別是一種機(jī)械搖動(dòng)機(jī)構(gòu)以帶動(dòng)活塞內(nèi)件，由曲軸直接帶動(dòng)，自動(dòng)地與引擎同步。這種機(jī)構(gòu)可以直接加在平衡配重上，并可利用已有內(nèi)燃機(jī)中的裝置進(jìn)行工作。
另一特征是連桿機(jī)構(gòu)，可以接納活塞莖，交接機(jī)構(gòu)及杠桿機(jī)構(gòu)，使強(qiáng)大的力可在氣缸及軸之間傳遞。另一特點(diǎn)是軸上單一的凸輪可以同時(shí)運(yùn)作進(jìn)出兩活門。
本發(fā)明描寫的活塞是與曲軸連接，但也可用其他軸類，如與震顫軸等連接。本發(fā)明也可用于柴油及火花塞的引擎中。
本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)用以下的圖示及說明解釋之。


圖1A是本發(fā)明的垂直剖視圖，包括異動(dòng)行程活塞中央切面，顯示活塞內(nèi)件在沖程的上死點(diǎn)。
圖1B是本發(fā)明異動(dòng)沖程引擎裝置的透視示意圖，圖示活塞內(nèi)外兩件分開時(shí)的情況。
圖2示出圖1A的一部份構(gòu)造，此時(shí)異動(dòng)活塞在最低位置且其內(nèi)外件處于結(jié)合狀態(tài)。
圖3為圖1A沿3-3線部份的俯視剖視圖，圖中連桿已移走。
圖4為圖1A所示引擎局部的正面示意圖，此圖中活塞內(nèi)外兩件處于結(jié)合狀態(tài)。
圖5圖1A所示本發(fā)明活塞外件的俯視示意圖。
圖6為本發(fā)明活塞內(nèi)外件的分解圖，該圖中同時(shí)示出了活塞銷及連桿。
圖7為圖6中裝置的局部側(cè)視示意圖，示出了包括活塞莖、銷、連桿及內(nèi)塞件的鞍座，但僅示出了部分支桿。
圖8是圖7中連桿的下面示意圖。
圖9是圖8中連桿的俯視示意圖。
圖10是圖1A內(nèi)活塞莖聯(lián)結(jié)杠桿的正面示意圖。
圖11是圖1A的搖動(dòng)器的正面示意圖。
圖12是圖11搖動(dòng)器的俯視示意圖。
圖13是圖11及12搖動(dòng)器的透視圖。
圖14是搖動(dòng)器的正面圖，該搖動(dòng)器由活塞舉桿及在平衡配重上的凸輪運(yùn)作。
圖15是圖14的搖動(dòng)器部份側(cè)面圖。
圖16A-16D是本發(fā)明引擎四個(gè)異動(dòng)沖程的示意圖。
圖17A-17D是圖16A-16D引擎四異動(dòng)沖程搖動(dòng)器的操作過程示意圖。
圖18A圖解法表示本發(fā)明的一個(gè)延長的動(dòng)力沖程循環(huán)。
圖18B圖解法表示圖18運(yùn)作中進(jìn)氣及出氣活門的動(dòng)作。
圖19圖解法表示一延長的動(dòng)力沖程循環(huán)時(shí)的理想壓力及體積的關(guān)系。
以圖1A、1B，2及3說明引擎10，氣缸壁12內(nèi)有一個(gè)異動(dòng)沖程活塞14，在上面的氣缸蓋16及下面轉(zhuǎn)動(dòng)中的曲軸18(看圖1A)。充氣及排氣由進(jìn)出氣門17a及17b來控制。燃燒由在氣缸蓋16上的火花塞20(柴油不用)點(diǎn)燃。引擎10每一轉(zhuǎn)就完成一個(gè)燃燒循環(huán)。
異動(dòng)活塞14有一內(nèi)件14a，用于密封燃燒室，還有一個(gè)外件14b，該外件以連桿22連接曲軸18并在循環(huán)的部份時(shí)期內(nèi)充當(dāng)內(nèi)件的支撐。
這里所描述的實(shí)施例中，活塞內(nèi)件14a以每循環(huán)四沖程及外件以二沖程來運(yùn)作。在出氣及進(jìn)氣時(shí)，活塞內(nèi)件14a及外件14b分離，此時(shí)，內(nèi)件14a由一組連接機(jī)構(gòu)所啟動(dòng)并驅(qū)動(dòng)，在此該連接機(jī)構(gòu)一般可看作一個(gè)杠桿裝置，包含有杠桿26并由該標(biāo)號(hào)標(biāo)示出，杠桿26經(jīng)銷28可轉(zhuǎn)動(dòng)地與固定在內(nèi)件14a上的莖30連接，如此內(nèi)件14a可給于杠桿加載。同時(shí)外件14b此時(shí)在運(yùn)作上是空轉(zhuǎn)，由曲軸臂24及連桿22帶動(dòng)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。
圖4及6中，內(nèi)塞件14a有一個(gè)用以密封燃燒室的密封冠32及滑行于氣缸壁12上時(shí)以保持壓力的活塞環(huán)34。冠32可包括靠在氣缸壁12上的罐形裙部36，及尖端向外的錐面38a，該錐面由裙部36延伸到莖30。錐面38a可以是無孔，如圖示，也可以是中斷的由筋及環(huán)形結(jié)構(gòu)組成，以與下面將要描述的外件14b的支桿44結(jié)合。莖30基本上與氣缸壁12的中心軸線及陽錐面38a同心。
注莖30有個(gè)最佳位置，就是在氣缸壁的磨擦力及活塞內(nèi)件的慣力的合力作用線上。如內(nèi)件是對(duì)稱的，此作用線是在軸心上。否則會(huì)有一點(diǎn)小偏心。有些活塞有燃燒碗而導(dǎo)致偏心。
圖4、5及6中，活塞外件14b有空心的罐形裙部40在氣缸壁12滑動(dòng)，還具有轂形的鞍42，一組由鞍42延伸到裙部40的支桿44，及圓形的活塞銷46。鞍座42(上表面)及支桿44組成陰錐面38b，可與活塞內(nèi)件的陽錐面38a結(jié)合。錐面38a及38b的角度，優(yōu)選值為小于連桿相對(duì)于活塞銷46搖動(dòng)角度的一半。如此可以把氣體的壓力及氣缸壁的反力的合力疏導(dǎo)到鞍42上。
活塞銷46與曲軸18平行裝置在外件14b內(nèi)，并跨在位于裙部40壁的兩相對(duì)端的孔41a及41b內(nèi)。鞍42中心具有可使莖30插入的銷孔45。鞍42有個(gè)半圓陰面的底面43a，用于與活塞銷46中間的上面密切吻合。
如此配合可以通過在打鉆活塞銷46的裙部孔41a及41b時(shí)氫鞍底面43a一起磨出而實(shí)現(xiàn)。連桿22的上端是整體的，并具有承軸鉆孔，該孔在鞍底43a的對(duì)面跨在活塞銷46上，如此可當(dāng)曲軸臂24轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使連桿在活塞銷上轉(zhuǎn)動(dòng)。
活塞銷46及莖30的中心軸線直角相交。活塞銷46的直徑比莖30大了很多，并有一個(gè)孔47使莖30可穿過?；钊N46在旁支撐著莖30但不妨礙莖30在活塞內(nèi)外件14a及14b相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的上下運(yùn)動(dòng)。莖30經(jīng)鞍42及其鞍裙部43的孔45進(jìn)進(jìn)出出，(同時(shí)穿過活塞銷46)，因此可完全滑動(dòng)地穿出活塞外件14b及其活塞銷。
連桿22，最好是一整件，但下端的半圓帽22a是用螺栓(沒圖示)在下端栓套在曲軸臂25的軸支承23上的。連桿22的上下端軸支承是用兩只腳50a及50b連接，中間有長形空間52給莖30及連接的杠桿26在引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)用。連桿22的上端軸支承27的下面壁上有通孔48b，用于連接軸支承孔27a及長形空間52，使莖30可經(jīng)過活塞銷46后伸入長形空間52，并使連桿22可在曲軸臂24轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在活塞銷46上左右擺動(dòng)。合適的軸支承材料(沒圖示)也可以安在軸支承及連桿中以及活塞銷46及曲軸臂間。
圖6到9中，整體連桿22的上端有軸支承27及其軸支承孔27a，并通過活塞銷46可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到活塞外件14b。活塞銷46直穿裙部40相對(duì)的孔41a、41b及軸支承孔27a。其上端軸支承27有切口48a，該切口由上面中央切開直到軸支承孔27a。如此活塞外件14b的鞍裙部43可以直接經(jīng)連桿22的頂面與活塞銷46配合。活塞內(nèi)件14a上的燃燒壓力可遞到外件14b(經(jīng)錐形面)，再到活塞銷46(主力由在活塞銷46上的鞍座43，其他小部份由裙部兩端孔41a及41b)，再由活塞銷46傳到連桿22的上端軸支承27(由銷46在軸承孔27a)，再由下端軸承23到曲軸臂25。在壓縮時(shí)此壓力經(jīng)相反方向傳遞。
圖10中，杠桿26的一端由栓71栓在支棒70上，并以此為支點(diǎn)。支棒70栓在搖動(dòng)器軸64上。帶動(dòng)連桿66由栓68栓到杠桿26上，并連到一個(gè)帶動(dòng)機(jī)構(gòu)上(圖10沒示)，杠桿26的作用力是傳經(jīng)栓67的。帶動(dòng)機(jī)構(gòu)在栓67上推拉時(shí)，莖30就上下穿動(dòng)，因?yàn)殇N46只允許莖30作沿軸運(yùn)動(dòng)，及支桿70給予杠桿26的移動(dòng)支點(diǎn)。帶動(dòng)機(jī)構(gòu)可以用電子式、液壓式、及機(jī)械式，與曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)同步。
最好用機(jī)械式來帶動(dòng)杠桿26，即由曲軸18配重塊上的凸軸，經(jīng)搖動(dòng)器62帶動(dòng)，如圖1A，1B、2及3示。圖11，12及13中，搖動(dòng)器62包括搖桿60，該桿60經(jīng)栓67栓在帶動(dòng)連桿66上，還包括一個(gè)排氣臂78及進(jìn)氣臂80。搖動(dòng)器62最好是一整件構(gòu)造，并框銷在搖動(dòng)器軸64上。搖桿60，帶動(dòng)連桿66，支桿70及杠桿26組成一組四連桿。搖動(dòng)器62的搖動(dòng)使活塞內(nèi)件14a做上下運(yùn)動(dòng)，莖30沒左右移動(dòng)，杠桿26很少向旁施壓。四連桿需要很小的空間(如圖1A，1B，2及3示)并把搖桿60很小的搖動(dòng)變成一個(gè)莖30的很大的上下運(yùn)動(dòng)。
圖1B，14及15中，一對(duì)配重72a及72b在曲軸18上間隔設(shè)置并從曲軸臂24延伸。一對(duì)排氣及進(jìn)氣凸軸軌74及76最好是一體的附在相對(duì)應(yīng)的配重72a及72b的外周上。每個(gè)凸輪軌前一部份上升段是主動(dòng)的，最好約60度，升到最高點(diǎn)后，就是在后的從動(dòng)的下降段。排氣及進(jìn)氣凸輪軌74及76的前部份段分別以順時(shí)及反時(shí)針方向帶動(dòng)搖動(dòng)器62。凸輪軌的高度設(shè)計(jì)可使活塞內(nèi)件14a在排氣時(shí)達(dá)到最內(nèi)位置，并在進(jìn)氣沖程完成時(shí)與外件14b結(jié)合。由于搖動(dòng)器62的搖動(dòng)，排進(jìn)氣臂78及80的外端分前后依次壓在一對(duì)排、進(jìn)氣舉桿82及84上，這些舉桿的內(nèi)端接觸排進(jìn)氣凸輪軌74及76，如圖14示。排氣及進(jìn)氣活塞舉桿82及84可有彈簧(沒圖示)，自動(dòng)將其壓在向內(nèi)位置以準(zhǔn)備與排、進(jìn)氣凸輪軌74及76當(dāng)凸輪機(jī)隨曲軸18轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相接觸。
排、進(jìn)氣凸輪軌74及76的后段疏導(dǎo)活塞舉桿82及84回到其向內(nèi)位置。示意圖16A到D及圖1到15中，可說明本發(fā)明的四個(gè)異動(dòng)沖程。與配重72b一體并在其外圍的為活門凸輪軌58，最好是約60度長，是在進(jìn)氣凸輪軌76(置于內(nèi)圈)的外邊。一對(duì)進(jìn)、排氣閥舉桿56a及56b與一對(duì)進(jìn)、排氣推桿54a及54b，經(jīng)進(jìn)、排氣揺臂19a及19b，可開關(guān)進(jìn)、排氣活門17a及17b。進(jìn)、排氣舉桿56a及56b位于活門凸輪軌58的轉(zhuǎn)動(dòng)平面上相距60度左右并位于氣缸軸的兩邊。當(dāng)曲軸18轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活門凸輪軌58先后地與舉桿56b與56a接觸，以開關(guān)排、進(jìn)氣活門17b及17a，同時(shí)一種活塞帶動(dòng)機(jī)構(gòu)59，與曲軸18的旋轉(zhuǎn)同步，結(jié)合杠桿26以使活塞內(nèi)件14a作排氣(圖16B)及進(jìn)氣(圖16C)兩沖程。在活塞內(nèi)外件14a及14b作壓縮(圖16D)及燃燒(圖16A)沖程時(shí)，活塞帶動(dòng)機(jī)構(gòu)59與杠桿26分離，活門凸輪軌58與相應(yīng)配合部件亦脫離接觸?；钊麕?dòng)機(jī)構(gòu)59可用機(jī)械操作，如上述的非對(duì)稱凸輪機(jī)構(gòu)，或電動(dòng)式，液壓式或氣壓式等。
另一個(gè)實(shí)施例是一種變動(dòng)循環(huán)的異動(dòng)沖程引擎，是利用一個(gè)變動(dòng)循環(huán)的控制機(jī)構(gòu)加在帶動(dòng)機(jī)構(gòu)59上(以取代或共用于凸輪帶動(dòng)機(jī)構(gòu)以帶動(dòng)活塞內(nèi)件)。帶動(dòng)機(jī)關(guān)59的變動(dòng)循環(huán)的控制機(jī)構(gòu)可在引擎旋轉(zhuǎn)時(shí)每轉(zhuǎn)變動(dòng)沖程的長度及周期。這種變動(dòng)循環(huán)機(jī)構(gòu)可以是電動(dòng)的，氣壓式的，及液壓式的，且?guī)?dòng)機(jī)構(gòu)59最好是像新式氣車內(nèi)用的數(shù)位式電子控制器。
回到非對(duì)稱凸輪帶動(dòng)的機(jī)械設(shè)計(jì)，如示意圖17A到D，(與圖1到16同零件號(hào))在曲軸旋轉(zhuǎn)約三分之一時(shí)是循環(huán)中的燃燒部份，活門凸輪軌58打開排氣門17b(上述)同時(shí)排氣凸輪軌74與排氣舉桿82結(jié)合，以推動(dòng)排氣臂78及搖動(dòng)器62以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，如圖17B示。如此杠桿26推舉莖30及活塞內(nèi)件14a向內(nèi)運(yùn)動(dòng)以排出燃燒室廢氣如圖16B示。當(dāng)內(nèi)件14a完成向內(nèi)運(yùn)動(dòng)靠近氣缸蓋，且約在曲軸二分之一轉(zhuǎn)時(shí)，活門凸輪軌58關(guān)閉排氣門17b并打開進(jìn)氣門17a(上述)，進(jìn)氣凸輪軌76的前段與進(jìn)氣活塞舉桿84結(jié)合以反時(shí)方向轉(zhuǎn)動(dòng)搖動(dòng)器62，如圖17C示，使杠桿26把莖30及活塞內(nèi)件14a向外拉以吸進(jìn)燃?xì)饣旌衔锏饺紵遥鐖D16C示。循環(huán)的進(jìn)氣部份完成后，約在曲軸旋轉(zhuǎn)到三分之二，排氣凸輪軌76的前段與活塞舉桿84分開，如圖17D示，同時(shí)活塞內(nèi)件14a與向上運(yùn)動(dòng)中的外件14b再結(jié)合如圖16D示。同時(shí)進(jìn)氣活門凸輪軌58與進(jìn)氣舉桿56a分離，如此使進(jìn)氣活門17a關(guān)閉。在燃燒室內(nèi)的燃?xì)饣旌衔镩_始被壓縮，這是循環(huán)中的壓縮部份如圖16D示。在壓縮過程中進(jìn)排氣凸輪軌76及74的前段與進(jìn)、排氣活塞舉桿82及84已分離。如此杠桿26及莖30可自由地隨著活塞內(nèi)件14a及外件14b運(yùn)動(dòng)，外件14b與連桿22被曲軸臂24帶動(dòng)如圖17A所示。
如使用連續(xù)不中斷的凸輪軌58，76及74以操作液壓式進(jìn)排氣活門舉桿56a、56b及進(jìn)排氣活塞舉桿82和84，則可得到更平穩(wěn)的及肅靜的操作。如此凸輪軌是包括整個(gè)曲軸18周緣，高高低低的變化以完成活塞內(nèi)件14a及進(jìn)、排氣活門17a及17b的運(yùn)作。
這兩個(gè)進(jìn)、排氣凸輪軌76及74可以用一個(gè)活塞凸輪軌來代替，其構(gòu)造是用該單一軌對(duì)搖動(dòng)器62在一個(gè)方向進(jìn)行控制，但用彈簧或其他返回機(jī)構(gòu)使其轉(zhuǎn)回另一個(gè)方向(上下運(yùn)動(dòng))。
上述的循環(huán)，用圖16A到16D及17A到17D示把活塞內(nèi)件14a的四個(gè)沖程分成O，1/3，1/2，及2/3的曲軸旋轉(zhuǎn)，及沒有活門時(shí)間的調(diào)節(jié)。如此，二個(gè)1/3的轉(zhuǎn)動(dòng)給予壓縮及燃燒沖程，其余1/3給予呼吸沖程平均分配的給進(jìn)，排氣沖程。沖程的距離是相等的。這是本發(fā)明的基本引擎，叫做基本循環(huán)。
引擎10的循環(huán)可以在很大的范圍內(nèi)根據(jù)基本循環(huán)變化，只要變更零件的尺寸及凸輪軌的設(shè)計(jì)。譬如圖18A示一種延長的動(dòng)力沖程，可使活塞完成動(dòng)力沖程的距離長于壓縮沖程的距離。圖18A圖解這種延長的動(dòng)力沖程循環(huán)，其中直軸表示活塞內(nèi)件14a(上線)及外件14b(下線)在圖1A及1B所示的氣缸12內(nèi)的位置，水平軸表示曲軸由0到360度的一轉(zhuǎn)。
零度代表循環(huán)的起點(diǎn)，是時(shí)，曲軸臂24，連桿22及活塞及外件14a及14b都在最向內(nèi)的位置。圖18A示意排、進(jìn)氣活門EV及IV的升程L。上述基本循環(huán)用虛線示明在圖18A及18B中以為參考。
在循環(huán)的開始，活塞內(nèi)外件14a及14b結(jié)合在一起如圖18A示在90，是時(shí)，進(jìn)、排氣活門17a及17b是關(guān)著的如圖18B示。在循環(huán)的開始，火星塞20點(diǎn)火，或燃料射入(柴油機(jī))以開始燃燒。示意圖18A中示，活塞外件14b在上下死點(diǎn)(TDC及BDC)之間做一個(gè)向外F及一個(gè)回內(nèi)R的沖程，其運(yùn)作的曲線很近似于正弦線如下面一條線示之，這是因?yàn)檫B桿及曲軸的作用。同時(shí)活塞內(nèi)件14a作一個(gè)動(dòng)力(P)沖程，排氣(E)，進(jìn)氣(I)及壓縮(C)沖程，其長度及曲軸轉(zhuǎn)度是不相等的。內(nèi)件14a追隨外件14b的路線只在循環(huán)的開始及最后兩部份，如圖中在動(dòng)力(P)及壓縮(C)有陰影線的曲線部份。在動(dòng)力沖程時(shí)內(nèi)件14a用很大的力量壓在外件14b上，但在壓縮沖程時(shí)外件14b也用相當(dāng)?shù)牧α客苿?dòng)內(nèi)件14a。
圖18A示，活塞內(nèi)件14a在超過曲軸旋轉(zhuǎn)1/3很久以后，才離開外件14b以完成動(dòng)力沖程，并在曲軸旋轉(zhuǎn)2/3以后一會(huì)才與外件14b再結(jié)合來開始?jí)嚎s沖程。如此動(dòng)力沖程的距離比壓縮沖程的長的多了。凸輪軌58比基本循環(huán)的60度要長些，并布置在能使排氣門EV在約1/3曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)能打開，這就是在動(dòng)力沖程結(jié)束以前如圖18在92位置。這使氣缸內(nèi)的壓力泄掉以后，活塞才開始排氣沖程。
排氣凸輪軌74的前段比基本的60度短些，并稍微沒達(dá)到基本的高度，并且布置在使曲軸旋轉(zhuǎn)1/3很久以后才與舉桿82接觸，來移動(dòng)活塞內(nèi)件14a由圖18A的92到93的位置，這是排氣沖程E。凸輪軌58及進(jìn)氣舉桿56a的位置使進(jìn)氣活門IV在約曲軸旋軸1/2時(shí)打開，并在進(jìn)氣沖程的開始以前及排氣活門EV關(guān)閉以前，如圖18B示?；铋T的重疊，以98及97間的距離來表示是用來加強(qiáng)進(jìn)氣的運(yùn)作。比基本60度長的凸輪軌58在曲軸旋轉(zhuǎn)1/2以后關(guān)閉排氣門EV示于97的位置。當(dāng)循環(huán)的這一部份完成以后，稍在曲軸旋轉(zhuǎn)1/2后，進(jìn)氣凸輪軌76從排氣凸輪軌74運(yùn)作把莖30拉出以完成循環(huán)中的進(jìn)氣部份，如圖18A從93到94位置所示。
同時(shí)外件14b開始回到向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，由旋轉(zhuǎn)的下死點(diǎn)BDC開始。約旋轉(zhuǎn)2/3，排氣凸輪軌74重新控制，很短地帶動(dòng)活塞內(nèi)件14a回到向內(nèi)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作，如圖18A由94到95位置，使它與活塞外件14b結(jié)合后，以相同的速度運(yùn)作。活門凸輪58稍微慢一點(diǎn)把進(jìn)氣門IV關(guān)閉，在99的位置，使混合氣可繼續(xù)充入氣缸，直到活塞14開始進(jìn)行向內(nèi)入沖程。此后，在動(dòng)力沖程中，活門凸輪軌58及排，進(jìn)氣凸輪軌74及76分別與排進(jìn)氣活門17a及17b和杠桿26分離，如此莖30及杠桿26能被動(dòng)地追隨活塞內(nèi)外件14a及14b在循環(huán)中的動(dòng)力及壓縮部份的運(yùn)作。
如圖18A示活塞內(nèi)件14a可以把排氣停止的位置低于壓縮停止的位置。這個(gè)位置的變化可以如傳統(tǒng)的引擎沒有，也可以短些以減少內(nèi)件14a與活門相碰的機(jī)會(huì)，尤其在高速時(shí)位置的變化也可以用于協(xié)調(diào)進(jìn)、排氣管道以使引擎的進(jìn)、排氣效率最好。
延長動(dòng)力沖程的引擎能在同樣的燃料中比傳統(tǒng)的等沖程引擎輸出更多的能力，如果其他條件都是一樣的話。圖19示壓力與容積的關(guān)系線，這是一種理想延長的動(dòng)力沖程的Otto(奧突)循環(huán)。在循環(huán)開始時(shí)，進(jìn)氣活門開著，排氣門關(guān)著，活塞內(nèi)件14a以比大氣壓Pa稍低的壓力作進(jìn)氣沖程，吸進(jìn)燃料，由105到106位置示之。進(jìn)氣沖程完成時(shí)進(jìn)氣門關(guān)閉示于106位置?；钊麅?nèi)外件作一個(gè)壓縮C沖程以壓縮燃料，使壓力增加由106到100的位置。在壓縮沖程的最后位置100，火花塞引燃燃料，使壓力突然增加由100到101的位置。壓力使曲軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)活塞內(nèi)外件作一種動(dòng)力沖程Pr由101到102的位置?；钊钔獾奈恢?02比開始?jí)嚎s沖程的106位置外些，這就是延長的動(dòng)力沖程。動(dòng)力沖程完畢時(shí)在102位置，排氣門打開，壓力降低?；钊麅?nèi)件14a以大氣稍高的壓力作一個(gè)排氣沖程由103到104位置。此后，排氣門關(guān)著，進(jìn)氣門打開以繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)。
在理想的熱力循環(huán)中，吸進(jìn)氣缸的燃料量是105到106位置的容積，而其能力輸出量是W的面積。圖19示面積W包括陰影線部份W+這多出來的能力，該W+是在活塞內(nèi)外件在動(dòng)力沖程Pr中超出壓縮沖程C的起點(diǎn)后所得到的。如動(dòng)力沖程停止于壓縮沖程的起點(diǎn)時(shí)(如傳統(tǒng)的引擎)在陰影面積的能力就因排氣吹出而遺失。柴油引擎中這也是事實(shí)。
圖18及19的循環(huán)是一種延長的動(dòng)力沖程，因?yàn)榭梢园l(fā)揮引擎的燃料效率。本發(fā)明可用無數(shù)的沖程的長度及周期的組合，如增長進(jìn)氣沖程的長度及時(shí)間，以發(fā)揮引擎在高速的能力潛力。
雖然本發(fā)明的最好實(shí)用方式已上述及圖解，本發(fā)明更可用于以下權(quán)利要求部分所述的范疇。
權(quán)利要求
1.一種異動(dòng)沖程活塞裝置，用于往復(fù)式的內(nèi)燃引擎，其中至少有一個(gè)氣缸室，其特征在于，該裝置還包含一個(gè)有效地在該引擎的氣缸室內(nèi)往復(fù)運(yùn)作的異動(dòng)沖程活塞，該異動(dòng)沖程活塞有一個(gè)內(nèi)件以密封氣缸室，及一個(gè)外件作為內(nèi)件的托架并與引擎軸相連，一個(gè)內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)以操作內(nèi)件做一種異于外件循環(huán)的內(nèi)件循環(huán)，又該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)再加一種異動(dòng)沖程控制機(jī)構(gòu)可控制該內(nèi)件循環(huán)沖程的長度參數(shù)及沖程的周期參數(shù)，使在每一個(gè)引擎循環(huán)中，該所言的參數(shù)中至少有兩個(gè)是不同的。
2.一種如權(quán)利要求1所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)還帶有一種可變循環(huán)機(jī)構(gòu)。
3.一種如權(quán)利要求1所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該外件循環(huán)是一種二行程循環(huán)，在引擎軸每一周旋轉(zhuǎn)中由外件一個(gè)向內(nèi)沖程后繼著一個(gè)向外沖程，而該內(nèi)件循環(huán)是一種四行程循環(huán)，在引擎軸每一周旋轉(zhuǎn)中，前后運(yùn)作壓縮，動(dòng)力，排氣及進(jìn)氣沖程，又該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)關(guān)可在壓縮及動(dòng)力沖程的主要部份中操作該內(nèi)件使其可被該外件所支撐。
4.一種如權(quán)利要求3所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該異動(dòng)沖程控制機(jī)構(gòu)可使內(nèi)件循環(huán)中動(dòng)力沖程的長度比壓縮沖程的長度長些。
5.一種如權(quán)利要求3所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該異動(dòng)沖程控制機(jī)構(gòu)可使內(nèi)件循環(huán)中的進(jìn)氣沖程的長度及周期之一比相對(duì)的排氣沖程的長度及周期之一大。
6.一種如權(quán)利要求1所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一種非對(duì)稱的凸輪機(jī)構(gòu)以操作至少一組所述的沖程參數(shù)。
7.一種如權(quán)利要求6所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該非對(duì)稱凸輪機(jī)構(gòu)中有一個(gè)凸輪裝在引擎軸上。
8.一種如權(quán)利要求1所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)中有一種杠桿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一根杠桿，與內(nèi)件可運(yùn)作地連接使內(nèi)件可以給在該杠桿加載。
9.一種如權(quán)利要求8所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該杠桿機(jī)構(gòu)中有一種支點(diǎn)機(jī)構(gòu)，該支點(diǎn)機(jī)構(gòu)包括與杠桿組成的一四連桿。
10.一種如權(quán)利要求9所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一種非對(duì)稱凸輪機(jī)構(gòu)以供應(yīng)該不同組的沖程參數(shù)，又該非對(duì)稱凸輪機(jī)構(gòu)動(dòng)作上與該四連桿連結(jié)，藉此，該凸輪機(jī)構(gòu)在動(dòng)作上可以給該杠桿加力。
11.一種如權(quán)利要求10所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該非對(duì)稱凸輪機(jī)構(gòu)包括一個(gè)凸輪，該凸輪在其周緣有凸緣面，該凸輪是裝在該引擎軸上，一種凸輪搖動(dòng)器機(jī)構(gòu)動(dòng)作上沿著凸輪面與凸輪面結(jié)合，又該凸輪搖動(dòng)器機(jī)構(gòu)在動(dòng)作上與該四連桿結(jié)合以給該杠桿加力。
12.一種如權(quán)利要求8所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)還有一種杠桿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一根杠桿，該杠桿由一個(gè)可調(diào)的支點(diǎn)機(jī)構(gòu)支撐，該杠桿一端動(dòng)作上與內(nèi)件結(jié)合，藉此，該內(nèi)件可在運(yùn)作上給該杠桿加載。
13.一種如權(quán)利要求12所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一種非對(duì)稱凸輪機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)有一個(gè)非對(duì)稱凸輪，該凸輪有在其周緣的凸輪面，該非對(duì)稱凸輪裝在該引擎軸上，一種凸輪搖動(dòng)器機(jī)構(gòu)運(yùn)作上沿著凸輪面與該凸輪面結(jié)合，又該凸輪搖動(dòng)器機(jī)構(gòu)動(dòng)作上與該杠桿機(jī)構(gòu)結(jié)合以給該杠桿加力。
14.一種如權(quán)利要求1所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該內(nèi)件又有一由該內(nèi)件外伸的莖，該外件有一種銷機(jī)構(gòu)能旋轉(zhuǎn)地經(jīng)一種連接機(jī)構(gòu)與引擎軸相連，又該莖能滑動(dòng)地穿過該銷機(jī)構(gòu)且其外伸部份動(dòng)作上與內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)關(guān)相結(jié)合。
15.一種如權(quán)利要求14所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該異動(dòng)活塞包括一種活塞件結(jié)合機(jī)構(gòu)，當(dāng)引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能動(dòng)作上把外件與內(nèi)件結(jié)合，使外件能至少在內(nèi)外件循環(huán)的部份過程中有效地成為內(nèi)件的支撐;該活塞件結(jié)合機(jī)構(gòu)還具有錐面結(jié)合元件，該元件包括一種有一個(gè)陽錐面的內(nèi)件錐面結(jié)合元件及一種有一個(gè)相稱的陰錐面的外件錐面結(jié)合元件;且一種外件錐面結(jié)合元件也可以有一個(gè)陽錐面而一種內(nèi)件錐面結(jié)合元件有一個(gè)相稱的陰錐面。
16.一種如權(quán)利要求15所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該外件有一個(gè)中空的圓形裙部在氣缸內(nèi)滑動(dòng)，該銷機(jī)構(gòu)有一個(gè)活塞銷裝在外件裙部中，該活塞件結(jié)合機(jī)構(gòu)有一種轂狀的鞍，該鞍由一組由該鞍到該裙部的支架架在該裙部的中心，該鞍有一個(gè)鞍孔在軸上面通過鞍，并使該莖通運(yùn)作上通過鞍孔，又該鞍有一個(gè)底面，承載在該活塞銷上。
17.一種如權(quán)利要求14所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該外件有一個(gè)中空的圓形裙部在氣缸內(nèi)滑動(dòng);該活塞內(nèi)件還具有結(jié)合機(jī)構(gòu)，以承壓方式與該銷機(jī)構(gòu)相連并被支撐在外件裙部大約中心部份。
18.一種如權(quán)利要求17所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該連接機(jī)構(gòu)有一連桿，且該連桿在其上端及下端有軸支承，又該銷機(jī)構(gòu)與該中空的外裙部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，該銷機(jī)構(gòu)布置在該連桿的上端軸支承的穿孔中，又該連桿的上端軸支承中有一開槽以便可轉(zhuǎn)動(dòng)地接納該結(jié)合機(jī)構(gòu)。
19.一種如權(quán)利要求14所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該銷機(jī)構(gòu)包括一個(gè)活塞銷，該連接機(jī)構(gòu)包括一個(gè)連桿有一體的上端軸支承與該活塞銷可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，在該上端軸支承有上、下二開孔，又當(dāng)該連桿在活塞銷上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)該莖穿過該開孔。
20.一種如權(quán)利要求19所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該連桿又包括兩分開來的腿在上下端軸支承之間并與之一體地連合，又下軸支承與該引擎軸連接，又該兩分開來的腿間的空間能讓該莖及該活塞內(nèi)件的帶動(dòng)機(jī)構(gòu)在其中操作。
21.一種如權(quán)利要求8所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)又包括一種可變循環(huán)機(jī)構(gòu)，可運(yùn)作性與該杠桿連接，使該可變循環(huán)機(jī)構(gòu)可在該杠桿加力;又該可變循環(huán)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)引擎動(dòng)作時(shí)可改變至少一個(gè)該沖程的參數(shù)。
22.一種如權(quán)利要求21所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該可變循環(huán)機(jī)構(gòu)是一種電動(dòng)的帶動(dòng)機(jī)構(gòu)以帶動(dòng)該杠桿。
23.一種如權(quán)利要求21所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該可變循環(huán)機(jī)構(gòu)是一種液壓的帶動(dòng)機(jī)構(gòu)以帶動(dòng)該杠桿。
24.一種如權(quán)利要求21所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該可變循環(huán)機(jī)構(gòu)是一種氣壓的帶動(dòng)機(jī)構(gòu)以帶動(dòng)該杠桿。
25.一種如權(quán)利要求1所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中包括一種引擎控制機(jī)構(gòu)以操作引擎;使之在引擎軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)能在氣缸內(nèi)完成一個(gè)燃燒循環(huán)，又該控制機(jī)關(guān)包括一個(gè)凸輪裝置在引擎軸的配重上，該凸輪可以帶動(dòng)進(jìn)氣及排氣門。
26.一種如權(quán)利要求2所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該可變動(dòng)循環(huán)機(jī)構(gòu)又包括一種電子控制機(jī)構(gòu)。
27.一種如權(quán)利要求2所述的異動(dòng)沖程活塞裝置，其中該可變動(dòng)循環(huán)機(jī)構(gòu)，是一種數(shù)字式的電子控制機(jī)構(gòu)。
28.一種分離式活塞裝置可用于往復(fù)式至少有一個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，該分離式活塞機(jī)構(gòu)有一個(gè)分離式活塞可有效地在該氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)作，該分離式活塞有一個(gè)內(nèi)件可運(yùn)作地密封該氣缸，該分離式活塞有一個(gè)外件在引擎循環(huán)中的壓縮及動(dòng)力沖程的大部份時(shí)間作為內(nèi)件的支撐，并與引擎軸連接;一個(gè)內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)以一種與外件循環(huán)不同的內(nèi)件循環(huán)過程來操作內(nèi)件;及該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)又包括一種杠桿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)有一根杠桿可操作地與該內(nèi)件連結(jié)，當(dāng)在引擎循環(huán)中的排氣及進(jìn)氣沖程中，使該內(nèi)件可在杠桿上加載。
29.一種如權(quán)利要求28所述的分離式活塞裝置，其中該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)有凸輪機(jī)構(gòu)，以助控制引擎循環(huán)的沖程長度及周期。
30.一種如權(quán)利要求28所述的分離式活塞裝置，其中該杠桿機(jī)構(gòu)有一種支點(diǎn)機(jī)構(gòu)，該支點(diǎn)機(jī)構(gòu)具有包括該杠桿的四連桿。
31.一種如權(quán)利要求30所述的分離式活塞裝置，其中之內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)有一種凸輪機(jī)構(gòu)以控制內(nèi)件循環(huán)的沖程長度及周期;又該凸輪機(jī)構(gòu)動(dòng)作地與該四連桿連結(jié)，使該凸輪機(jī)構(gòu)可在該杠桿加力。
32.一種如權(quán)利要求31所述的分離式活塞裝置，其中該凸輪機(jī)構(gòu)有一凸輪面在周緣的凸輪，該凸輪裝在引擎軸上，一種凸輪搖動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)作地與該四連桿結(jié)合，以在該杠桿上加力。
33.一種如權(quán)利要求28所述的分離式活塞裝置，其中該杠桿由一種可調(diào)的支點(diǎn)機(jī)構(gòu)支撐，該杠桿的一端可運(yùn)作地與該內(nèi)件相連使該內(nèi)件可在該杠桿上加載。
34.一種如權(quán)利要求29所述的分離式活塞裝置，其中該凸輪機(jī)構(gòu)有一個(gè)凸面在周緣的凸輪，該凸輪裝在引擎軸上，一種凸輪搖動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)作地與該凸輪結(jié)合，又該凸輪搖動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作地與該杠桿機(jī)構(gòu)結(jié)合，使之可在杠桿加力。
35.一種如權(quán)利要求28所述的分離式活塞裝置，其中該內(nèi)件又有一個(gè)莖由內(nèi)件伸出，該外件又有一種銷機(jī)構(gòu)由一種連接機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)性地與引擎軸連接，又該莖可滑動(dòng)地穿過該銷機(jī)構(gòu)且其另一端與內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)可運(yùn)作性地結(jié)合。
36.一種如權(quán)利要求35所述的分離式活塞裝置，其中該分離式活塞又包括一種活塞結(jié)合機(jī)構(gòu)以運(yùn)作地把外件與內(nèi)件結(jié)合，使在引擎運(yùn)作中讓外件在循環(huán)中至少有一部份時(shí)間作為內(nèi)件的支撐，該活塞結(jié)合機(jī)構(gòu)具有錐形結(jié)合元件，該元件包括一種有一個(gè)陽錐面的內(nèi)件錐面結(jié)合元件及一種有一個(gè)相稱的陰錐面的外件錐結(jié)合元件，且一種外件錐面結(jié)合元件也可以有一個(gè)陽錐面而一種內(nèi)件錐面結(jié)合元件有一個(gè)相稱的陰錐面。
37.一種如權(quán)利要求36所述的分離式活塞裝置，其中該外件有一個(gè)中空的圓形裙部在氣缸內(nèi)滑動(dòng)，該銷機(jī)構(gòu)有一個(gè)活塞銷裝在該外件裙部，該活塞件結(jié)合機(jī)構(gòu)有一種轂狀的鞍由一組由該鞍到該裙部的支架架在該裙部的中心，該鞍有一個(gè)裙孔在軸上面通過鞍，并使莖能運(yùn)作上通過鞍孔，又該鞍有一個(gè)底面，承載在該活塞銷上。
38.一種如權(quán)利要求35所述的分離式活塞裝置，其中該外件有一個(gè)中空的圓形裙部在氣缸內(nèi)滑動(dòng)，該活塞內(nèi)件又具有結(jié)合機(jī)構(gòu)以承壓方式與該銷機(jī)構(gòu)相連并被支撐在外件裙部大約中心部份。
39.一種如權(quán)利要求38所述的分離式活塞裝置，其中該連接機(jī)構(gòu)有一連桿，該連桿在其上端及下端有軸支承，又該銷機(jī)構(gòu)與該中空的外裙部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，該銷機(jī)構(gòu)布置在該連桿的上端軸支承的穿孔中，又該連桿的上端軸支承有一開槽以便可轉(zhuǎn)動(dòng)地接納該結(jié)合機(jī)構(gòu)。
40.一種如權(quán)利要求35所述的分離式活塞裝置，其中該銷機(jī)構(gòu)包括一個(gè)活塞銷，又該連接機(jī)構(gòu)包括一個(gè)連桿，該連桿有一體的上端軸支承與該活塞銷可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，在該上端軸支承有上、下二開孔，又當(dāng)該連桿在活塞銷上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該莖穿過開孔。
41.一種如權(quán)利要求40所述的分離式活塞裝置，其中該連桿又包括兩分開來的腿在上下端軸支承之間并與之一體地連合，又下軸支承與該引擎軸連接，該兩分開來的腿間的空間能讓該莖及該活塞內(nèi)件的帶動(dòng)機(jī)構(gòu)在其中操作。
42.一種如權(quán)利要求28所述的分離式活塞裝置，其中該內(nèi)件帶動(dòng)機(jī)構(gòu)又包括一種可變循環(huán)機(jī)構(gòu)，運(yùn)作性與該杠桿連接，使該可變循環(huán)機(jī)構(gòu)可運(yùn)作地在該杠桿加力;又該可變循環(huán)機(jī)構(gòu)包括一種控制機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在引擎運(yùn)作過程中可變更至少一個(gè)包括內(nèi)件沖程的長度及周期的內(nèi)件沖程參數(shù)。
全文摘要
一種往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)，可以在每一回轉(zhuǎn)內(nèi)完成每個(gè)引擎的循環(huán)，每個(gè)氣缸內(nèi)有異動(dòng)活塞，該活塞有內(nèi)外兩活塞件，內(nèi)塞件密封氣缸，其操作循環(huán)異于外塞件，外塞件用于與機(jī)軸間傳遞動(dòng)力，以及一種異動(dòng)行程機(jī)構(gòu)以帶動(dòng)內(nèi)外活塞部分使該活塞部分可在氣缸內(nèi)一起行程及相背行程，以產(chǎn)生異動(dòng)行程的每循環(huán)中的周期及長度。
文檔編號(hào)F02B3/06GK1083567SQ9310847
公開日1994年3月9日 申請(qǐng)日期1993年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月30日
發(fā)明者顏敏政 申請(qǐng)人:顏敏政