專利名稱：軸向活塞機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)、泵和具有相似性質(zhì)的其它機(jī)械，特別涉及具有曲軸的這種機(jī)械。
背景技術(shù)：
目前已知有各種使用曲軸的發(fā)動(dòng)機(jī)/泵。而為大家更為熟知的則是稱為搖擺發(fā)動(dòng)機(jī)/泵或搖擺機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)/泵的這種發(fā)動(dòng)機(jī)/泵。搖擺發(fā)動(dòng)機(jī)/泵具有由一塊搖板進(jìn)行支配的軸向活塞，該搖板以銳角固定于輸出/輸入主軸上。在發(fā)動(dòng)機(jī)情況下，于動(dòng)力沖程期間所接受的來自活塞的動(dòng)力被傳輸給擺板，軸向驅(qū)動(dòng)擺板，從而旋轉(zhuǎn)主軸。搖擺泵按相互次序進(jìn)行運(yùn)行，其中動(dòng)力施加至輸入主軸上以驅(qū)動(dòng)汽缸內(nèi)部的流體。
搖擺發(fā)動(dòng)機(jī)/泵的現(xiàn)代發(fā)展包括活塞/汽缸的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行以及流體入口/出口的改變。盡管如此，這種現(xiàn)代機(jī)械的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還是十分復(fù)雜，要求有許多零件，它們既難于組裝，也難于維護(hù)，這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)/泵也還有許多在高摩擦力下運(yùn)行的部件。
早先公開的新西蘭專利221366披露了一種裝置，用以將圓盤的搖擺運(yùn)動(dòng)傳輸給主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或相反。其中還披露了一種裝置，它適用于通過內(nèi)部活塞發(fā)動(dòng)機(jī)或水力/氣動(dòng)馬達(dá)向圓盤提供動(dòng)力或從圓盤得到動(dòng)力。但是，在其中沒有任何有關(guān)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)或與圓盤與主軸連接或可以連接，從而能作為一臺(tái)緊湊的簡(jiǎn)單組件進(jìn)行運(yùn)行的方法的細(xì)節(jié)。
新西蘭專利150235描述了一塊連續(xù)圓盤，它像一個(gè)活塞那樣在室內(nèi)動(dòng)作。該圓盤是非平面的，而其在室內(nèi)的旋轉(zhuǎn)形成一些空穴，它們?cè)诓煌男D(zhuǎn)角度下壓縮和膨脹。
圓盤、輸出軸和曲軸、室和其它有關(guān)機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性能使這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)/泵價(jià)格昂貴，并難于制造。
新西蘭專利131852描述了一種二沖程或四沖程的發(fā)動(dòng)機(jī)，它也可作為泵進(jìn)行運(yùn)行，其中圓形剖面的活塞彎曲成弧狀，并位于相對(duì)中心軸線軸向放置的弧形汽缸內(nèi)。來自旋轉(zhuǎn)汽缸的動(dòng)力被傳輸至輸出發(fā)動(dòng)機(jī)滑塊，在此發(fā)明中行星齒輪仍保持固定。
最現(xiàn)代的搖擺式發(fā)動(dòng)機(jī)/泵要求有許多復(fù)雜的零件以確保有效的運(yùn)行。困難存在于能確保流體不逸出的汽缸密封，也存在于組裝和維修。這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的平衡上也有問題。
本發(fā)明的目的就是提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)/泵，它至少將為公眾提供一種有用的選擇。
因此，廣義的講，本發(fā)明提出一種內(nèi)燃機(jī)，它包括一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(可加力的)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每一所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)；
連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對(duì)并繞著主軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，能在其每相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋放置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設(shè)置裝置對(duì)每一個(gè)汽缸至少包括一個(gè)口；和出入口裝置，所述缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)所述出入口裝置密封地移動(dòng)，(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及每個(gè)汽缸的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使四沖程燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓縮、動(dòng)力和排氣沖程得以進(jìn)行，而其中至少一個(gè)所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設(shè)置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由于每一個(gè)都是相對(duì)另一個(gè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此動(dòng)力能從所述缸蓋設(shè)置裝置或曲軸或出入口裝置取出。
每一所述連接裝置最好將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好所述曲軸是直接或間接與所述至少一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)位的。
最好所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
最好動(dòng)力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動(dòng)傳送被齒輪傳動(dòng)的扭矩，同時(shí)也起定時(shí)作用。
最好所述出入口裝置能依次提供一個(gè)或一些進(jìn)氣口，按選擇地提供一個(gè)火花塞和按選擇地提供一個(gè)燃料噴射器，以及一個(gè)或一些排氣口，這樣的提供是在汽缸相應(yīng)與進(jìn)氣沖程、壓縮/動(dòng)力沖程和/或其過渡、以及排氣沖程定時(shí)配合下進(jìn)行的最好內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述出入口裝置而固定。
最好在反向旋轉(zhuǎn)方向中，曲軸旋轉(zhuǎn)與活塞和汽缸組合件旋轉(zhuǎn)的比為3∶1。
最好有三對(duì)對(duì)置活塞和汽缸的組合件，相關(guān)聯(lián)的出入口裝置為每一組合件提供兩個(gè)入口和兩個(gè)出口。
最好所述發(fā)動(dòng)機(jī)作為或好像柴油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣地運(yùn)行。
所述發(fā)動(dòng)機(jī)最好作為或好像汽油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣地運(yùn)行。
本發(fā)明在另外一個(gè)方面提出一種內(nèi)燃機(jī)，它包括一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(TDC)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每一所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)，連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對(duì)并繞著這軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，能在其每一相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋放置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中；和出入口裝置，所述缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)所述出入口裝置密封地移動(dòng)，(結(jié)合任何其它口，如果有的話)(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及每個(gè)汽缸的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使二沖程燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣和燃料的流入以及動(dòng)力和壓縮至少得以進(jìn)行，其中由于每一燃燒室被每一所述活塞所限定，因此其汽缸及缸蓋設(shè)置裝置能按要求定時(shí)配合地向兩個(gè)口暴露，而其中至少一個(gè)所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設(shè)置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由于每一個(gè)都是相互相對(duì)地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此動(dòng)力能從所述缸蓋設(shè)置裝置或曲線軸或出入口裝置取出。
最好所述缸蓋設(shè)置裝置對(duì)每一汽缸至少包含兩個(gè)口。
最好每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好所述曲軸是直接或間接與所述至少一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)位的。
最好所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
最好動(dòng)力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動(dòng)傳送被齒輪傳動(dòng)的扭矩，同時(shí)也起定時(shí)作用。
最好所述出入口裝置能依次提供一個(gè)或一些進(jìn)氣口，有選擇地提供一個(gè)火花塞和有選擇地提供一個(gè)燃料噴射器，這樣的提供是在汽缸相應(yīng)與壓縮/動(dòng)力沖程和/或其過渡定時(shí)配合下進(jìn)行的，其中排氣和進(jìn)氣基本是在每一活塞的下止點(diǎn)發(fā)生的。
最好內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述出入口裝置而固定。
最好在反向旋轉(zhuǎn)方向中，曲軸旋轉(zhuǎn)與活塞和汽缸組合件旋轉(zhuǎn)的比為3∶1。
本發(fā)明的再一個(gè)方面是提出一種變?nèi)輽C(jī)，它具有一根曲軸，該曲軸繞主軸軸線旋轉(zhuǎn)或具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(TDC)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每一所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)；連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以在這組組合件相對(duì)并繞著主軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，使所述活塞控制裝置能引起所述活塞在每一相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋設(shè)置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設(shè)置裝置對(duì)每一個(gè)汽缸至少包括一個(gè)口；和出入口裝置，所述缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)所述出入口裝置密封地移動(dòng)，(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及每個(gè)汽缸的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使每一活塞的吸入和輸出沖程得以進(jìn)行。
而其中至少一個(gè)所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設(shè)置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，因此動(dòng)力能施加至所述缸蓋設(shè)置裝置或曲軸或出入口裝置。
最好每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好所述曲軸是直接或間接與所述至少一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)位的。
最好所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
最好動(dòng)力是輸向所述曲軸的，而所述齒輪傳動(dòng)傳送被齒輪傳動(dòng)的扭矩，同時(shí)也起定時(shí)作用。
最好所述出入口裝置能依次提供一個(gè)或一些吸入口，以及一個(gè)或一些輸出口，這樣的提供是在汽缸與吸入沖程、輸出/壓縮沖程和/或其過渡的定時(shí)配合下進(jìn)行的。
最好內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述出入口裝置而固定。
最好在反向旋轉(zhuǎn)方向中，曲軸旋轉(zhuǎn)與活塞和汽缸組合件旋轉(zhuǎn)的比為3∶1。
最好有三對(duì)對(duì)置活塞和汽缸的組合件，出入口裝置為每一組合件提供兩個(gè)入口和兩個(gè)出口。
本發(fā)明的又一方面是提出一種燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(TDC)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每一所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)；連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對(duì)并繞著主軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，能在其每一相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋設(shè)置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設(shè)置裝置至少對(duì)每一個(gè)汽缸包括一個(gè)傳熱區(qū)域；和熱交換裝置，所述缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)所述熱交換裝置移動(dòng)，(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及每個(gè)汽缸的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使熱量得以傳向每個(gè)所述汽缸中的工作流體或從其中傳出，而其中至少一個(gè)所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設(shè)置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提供了一種方法(如通過所述曲軸)，由于每一個(gè)都是相對(duì)另一個(gè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此動(dòng)力能從所述缸蓋設(shè)置裝置或曲軸或入口裝置取出。
最好每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好所述曲軸是直接或間接與所述至少一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)位的。
最好所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
最好動(dòng)力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動(dòng)傳送被齒輪傳動(dòng)的扭矩，同時(shí)也起定時(shí)作用。
最好所述出入口裝置能依次提供一個(gè)或一些進(jìn)氣口，有選擇地提供一個(gè)火花塞和有選擇地提供一個(gè)燃料噴射器，以及一個(gè)或一些排氣口，這樣的提供是在汽缸相應(yīng)與進(jìn)氣沖程、壓縮/動(dòng)力沖程和/或其過渡、以及排氣沖程的定時(shí)配合下進(jìn)行的。
最好內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述出入口裝置而固定。
最好在反向旋轉(zhuǎn)方向中，曲軸旋轉(zhuǎn)與活塞和汽缸組合件旋轉(zhuǎn)的比為3∶1。
本發(fā)明的還一個(gè)方面是提出一種內(nèi)燃機(jī)，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(TDC)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每一所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)；連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞轉(zhuǎn)在這組組合件相對(duì)并繞著主軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，能在其每一相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋設(shè)置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設(shè)置裝置至少對(duì)每一個(gè)汽缸包括一個(gè)口；和平均在每個(gè)汽缸上的至少一個(gè)入口閥和一個(gè)出口閥，每一閥都可直接或間接由所述曲軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及凸輪的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使四沖程燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓縮、動(dòng)力和排氣沖程得以進(jìn)行，從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述的曲軸)，由于所述曲軸是相對(duì)所述缸蓋設(shè)置裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此動(dòng)力能從所述曲軸取出。
最好每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好凸輪能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)以控制每一閥的運(yùn)動(dòng)。
最好所述凸輪是直接或間接與所述曲軸進(jìn)行轉(zhuǎn)位的。
最好所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
最好動(dòng)力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動(dòng)將被齒輪傳動(dòng)的增大扭矩傳向凸輪以便起定時(shí)作用。
最好內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置裝置上的，所述行星齒輪組能繞所述主軸軸線公轉(zhuǎn)，并提供所述凸輪與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述凸輪而固定。
最好所述發(fā)動(dòng)機(jī)作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣地運(yùn)行。
最好所述發(fā)動(dòng)機(jī)作為或好像汽油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣地運(yùn)行。
本發(fā)明再又提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(TDC)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每一所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸旋轉(zhuǎn)；連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對(duì)并繞著主軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，能在其每一相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋設(shè)置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設(shè)置裝置至少對(duì)每一個(gè)汽缸包括一個(gè)口；和平均在每個(gè)汽缸上的至少一個(gè)入口閥，它可由所述曲軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)直接或間接地加以驅(qū)動(dòng)，(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及凸輪的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使二沖程燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)中空氣得以進(jìn)入其相應(yīng)的汽缸，壓縮、動(dòng)力沖程得以進(jìn)行，從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由于所述曲軸是相所述缸蓋設(shè)置裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此動(dòng)力能從所述曲軸取出。
最好所述缸蓋設(shè)置裝置平均對(duì)每個(gè)汽缸至少包含兩個(gè)口。
最好每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好凸輪能繞著所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)以控制每一閥的運(yùn)動(dòng)。
最好所述凸輪是直接或間接與所述每一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)位的。
最好所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
最好動(dòng)力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動(dòng)將被齒輪傳動(dòng)的增大扭矩傳向凸輪以便起定時(shí)作用。
最好內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置裝置上的，所述行星齒輪組能繞所述主軸線公轉(zhuǎn)，并提供所述凸輪與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述凸輪而固定。
本發(fā)明再還提出一種內(nèi)燃機(jī)，作為一個(gè)組合件的部分，至少具有一根攜帶著旋進(jìn)曲柄的主軸；至少一個(gè)燃燒室，每一燃燒室以某一比率相對(duì)所述主軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)位，該所述主軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)還為二沖程或四沖程的循環(huán)的運(yùn)行進(jìn)行開口；對(duì)所述燃燒室至少有一個(gè)活塞或其它壓縮/被驅(qū)動(dòng)型配合構(gòu)件(下文稱為“活塞”)以使所述旋進(jìn)曲柄公轉(zhuǎn)，每個(gè)構(gòu)體對(duì)應(yīng)一個(gè)燃燒室；一個(gè)連接構(gòu)件，如對(duì)所述二沖程或四沖程循環(huán)的運(yùn)行所要求的那樣，用以對(duì)每個(gè)活塞在其燃燒室內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)；如一個(gè)或一些構(gòu)件(下文稱為“搖擺構(gòu)件(或一些搖擺構(gòu)件)”)，它或它們象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進(jìn)曲柄上(或等同于于此)，當(dāng)組合件旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制每個(gè)連接構(gòu)件的活塞移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
每個(gè)活塞的動(dòng)力沖程通過其所述連接構(gòu)件、所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)、所述曲柄和轉(zhuǎn)位裝置驅(qū)動(dòng)所述輸出主軸。
本發(fā)明再另提出一種內(nèi)燃機(jī)，包括至少一根攜帶著旋進(jìn)曲柄的主軸，曲柄軸線傾斜地與主軸軸線相交，或與所述至少一根主軸的一些已對(duì)準(zhǔn)的主軸軸線相交；至少一個(gè)燃燒室，用以在一個(gè)轉(zhuǎn)位比率下相對(duì)所述至少一根主軸的所述主軸軸線或一個(gè)出入口設(shè)置構(gòu)件(下文將如此稱呼)進(jìn)行公轉(zhuǎn)，所述燃燒室(一些燃燒室)至少具有一個(gè)通道傳流體得以流入所述燃燒室和從其流出；至少一個(gè)諸如活塞的壓縮構(gòu)件(下文稱作“活塞”)，用以相對(duì)所述曲柄軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)，并起所述燃燒室(一些燃燒室)的壓縮和/或被驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(如活塞)的作用；至少一個(gè)構(gòu)件(下文稱作“搖擺構(gòu)件”)，象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進(jìn)曲柄上，以便能夠相對(duì)和繞著所述曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，從而繞著主軸(一些主軸)軸線搖擺，并控制所述活塞(一些活塞)的運(yùn)動(dòng)；和至少一個(gè)出入口或多個(gè)出入口的設(shè)置構(gòu)件(下文稱作“出入口設(shè)置構(gòu)件”)，所述至少一個(gè)開口旋轉(zhuǎn)越過其上，從而在已知的間隔下(I)至少為流體提供一個(gè)開口，使流體流入至每個(gè)燃燒室(一些燃燒室)，和/或從其中流出，和(II)為每個(gè)所述燃燒室(一些燃燒室)提供一個(gè)擋板。
最好所述旋進(jìn)曲柄被安裝在兩個(gè)旋進(jìn)曲柄攜帶構(gòu)件之間，每一構(gòu)件成為安置在共同軸線上的對(duì)置(在方向上)輸出主軸的一部分或固定于其上，所述旋轉(zhuǎn)曲柄的旋轉(zhuǎn)中心軸線與所述輸出主軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線同軸線，所述曲柄軸線與所述輸出主軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線的相交點(diǎn)位于所述進(jìn)曲柄攜帶構(gòu)件之間。
最好所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)的軸線通過所述相交點(diǎn)延伸，這樣由所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)在所述活塞上引發(fā)的運(yùn)動(dòng)只是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
最好連桿從所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)的末端延伸至所述至少一個(gè)活塞，所述活塞能夠相對(duì)所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)旋轉(zhuǎn)和平移，以便與其相應(yīng)的所述燃燒室(一些燃燒室)保持同軸線的運(yùn)動(dòng)。
最好所述燃燒室(一些燃燒室)位于燃燒室殼體之內(nèi)，所述燃燒室殼體至少由一個(gè)連接裝置與所述輸出主軸(一些主軸)連接，以便所述至少一根輸出主軸(一些輸出主軸)的旋轉(zhuǎn)引發(fā)所述燃燒室殼體(或相反)繞所述輸出主軸(一些輸出主軸)在相同或相反的方向上正比地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
最好若干搖擺構(gòu)件從所述旋進(jìn)曲柄向外延伸，所述搖擺構(gòu)件的每一軸線通過所述相交點(diǎn)延伸，每一搖擺構(gòu)件裝載有兩根在相對(duì)方向延伸的連桿，所述連桿樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地直接或間接地安裝在其相應(yīng)的所述搖擺構(gòu)件上，能相對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并能沿著所述搖擺構(gòu)件的軸線，相對(duì)其進(jìn)行平移。
最好所述搖擺構(gòu)件最好放置成由一個(gè)平面伸出，并位于此平面上，該平面與所述曲柄軸線垂直，并通過所述相交點(diǎn)，至少一個(gè)活塞的形狀基本是圓盤的扇形體，所述至少一個(gè)活塞的周邊邊緣(在所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間)的軌跡是一個(gè)虛擬球形的一部分，所述燃燒室(一些燃燒室)至少由下述部分限定，(I)由所述虛擬球形限定的一個(gè)外殼，(II)所述至少一個(gè)出入口或多個(gè)出入口設(shè)置構(gòu)件，(III)位于所述至少一個(gè)活塞的徑向邊緣緊鄰處的徑向延伸壁，和(IV)所述搖擺構(gòu)件。
最好所述搖擺構(gòu)件至少在限定所述燃燒室(一些燃燒室)的這一部分是球形的。
本發(fā)明還另外提出一種流體位移/壓縮機(jī)，作為一個(gè)組合體的部分，至少具有一根攜帶著旋進(jìn)曲柄的輸入主軸至少一個(gè)壓縮室，所述至少一個(gè)壓縮室以某一比率相對(duì)所述輸入主軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)位，該所述輸入主軸的旋轉(zhuǎn)還為流體的位移/壓縮進(jìn)行開口；對(duì)所述壓縮室至少有一個(gè)活塞或其它壓縮/被驅(qū)動(dòng)型配合構(gòu)件(下文稱為“活塞”)以使所述旋進(jìn)曲柄公轉(zhuǎn)，每個(gè)構(gòu)件對(duì)應(yīng)一個(gè)壓縮室；一個(gè)連接構(gòu)件，如對(duì)所述流體的位移/壓縮所要求的那樣，用以對(duì)每個(gè)活塞在其壓縮寶內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)；和一個(gè)或一些搖擺構(gòu)件，它或它們象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進(jìn)曲柄上(或等同于于此)，當(dāng)組合件旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制每個(gè)連接構(gòu)件的活塞移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)活塞的位移/壓縮沖程由所述輸入主軸通過其所述連接構(gòu)件、所述一些搖擺構(gòu)件以及曲柄銷釘加以驅(qū)動(dòng)。
本法明再又一種流體位移/壓縮機(jī)，它包括至少一根攜帶著旋進(jìn)曲柄的輸入主軸，曲柄軸線傾斜地與所述至少一根輸入主軸的旋轉(zhuǎn)軸線相交；至少一個(gè)壓宿室，用以在相對(duì)所述輸入主軸(一些輸入主軸)或所述出入口設(shè)置構(gòu)件(下文將如此稱呼)的某個(gè)轉(zhuǎn)位比率下相對(duì)所述至少一根輸入主軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)，所述壓縮室(一些壓縮室)至少具有一個(gè)通道使流體得以流入所述壓縮室和從其流出；至少一個(gè)諸如活塞的壓縮/位移構(gòu)件(下文稱作“活塞”)用以相對(duì)所述曲柄軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)，并起所述壓縮室(一些壓縮室)的壓縮和/或被驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(如活塞)的作用；至少一個(gè)搖擺構(gòu)件，象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進(jìn)曲柄上，以便能夠相對(duì)所述曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，從而繞著所述主軸(一些主軸)的旋轉(zhuǎn)軸線搖擺，并控制所述活塞(一些活塞)的運(yùn)動(dòng)；和至少一個(gè)出入口或多個(gè)出入口的設(shè)置構(gòu)件(下文稱作“出入口設(shè)置構(gòu)件”)，至少有一個(gè)開口旋轉(zhuǎn)越過其上，從而在已知的間隔下(I)至少為流體提供一個(gè)開口，使流體流入至每個(gè)壓縮室(一些壓縮室)，或從其中流出，和(II)為每個(gè)所述壓縮室(一些壓縮室)提供一個(gè)擋板。
最好所述旋進(jìn)曲柄被安裝在兩個(gè)旋進(jìn)曲柄攜帶構(gòu)件之間，每一構(gòu)件成為安置在共同軸線上的對(duì)置(在方向上)輸入主軸的一部分或固定于其上，所述旋進(jìn)曲柄的旋進(jìn)中心軸線與所述輸出主軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線同軸線，所述曲柄軸線與所述輸出主軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線的相交點(diǎn)位于所述旋進(jìn)曲柄攜帶構(gòu)件之間。
最好所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)的軸線通過所述相交點(diǎn)延伸，這樣由所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)要所述活塞上引發(fā)的運(yùn)動(dòng)只是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
最好連桿從所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)的末端延伸至所述至少一個(gè)活塞，所述活塞能夠相對(duì)所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)旋轉(zhuǎn)和平移，以便與其相應(yīng)的所述壓縮室(一些壓縮室)保持同軸線的運(yùn)動(dòng)。
最好所述壓縮室(一些壓縮室)位于壓縮室殼體之內(nèi)，所述壓縮室殼體至少由一個(gè)連接裝置與所述輸入主軸(一些輸入主軸)連接，以便所述至少一根輸入主軸(一些輸入主軸)的旋轉(zhuǎn)引發(fā)所述壓縮室殼體(或相反)繞所述輸入主軸(一些輸入主軸)在相同或相反的方向上正比地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
最好若干搖擺構(gòu)件從所述旋進(jìn)曲柄向外延伸，所述搖擺構(gòu)件的每一軸線通過所述相交點(diǎn)延伸每一搖擺構(gòu)件裝載有兩根在相對(duì)方向延伸的連桿，所述連桿樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地、直接或間接地安裝在其相應(yīng)的所述搖擺構(gòu)件上，能相對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并能沿著所述搖擺構(gòu)件的軸線，相對(duì)其進(jìn)行平移。
最好所述搖擺構(gòu)件放置成由一個(gè)平面伸出，并位于此平面上，該平面與所述曲柄軸線垂直，并通過所述相交點(diǎn)，至少一個(gè)活塞的形狀基本是圓盤的扇形體，所述至少一個(gè)活塞的周邊邊緣(在所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間)的軌跡是一個(gè)虛擬球形的一部分，所述壓縮室(一些壓縮室)至少由下述部分限定，(I)由所述虛擬球形限定的一個(gè)外殼，(II)所述至少一個(gè)出入口或多個(gè)出入口的設(shè)置構(gòu)件，(III)位于所述至少一個(gè)活塞的徑向邊緣緊鄰處的徑向延伸壁，和(IV)所述搖擺構(gòu)件。
最好所述搖擺構(gòu)件至少在限定所述壓縮室(一些壓縮室)的這一部分是球形的。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是本發(fā)明六缸火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的剖面圖；圖2是一幅局部剖面圖，它局部示意地展示了圖1中的發(fā)動(dòng)機(jī)部分的若干主要幾何結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)；圖3是圖1中發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部組合件的若干部件的主體圖，包括兩個(gè)缸蓋設(shè)置裝置、活塞控制裝置、主軸及相關(guān)聯(lián)的齒輪傳動(dòng)；圖4是圖1中發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部組合件的若干部件的主體圖，包括兩個(gè)缸蓋設(shè)置裝置、活塞控制裝置及主軸；圖5是圖2所示的由X點(diǎn)出發(fā)的曲柄軸線描繪的路徑；圖6是圖2所示的通過X點(diǎn)的曲柄軸線描繪的路徑；圖7展示了圖1中所示本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)最佳實(shí)旋例的活塞控制裝置、曲柄軸線、連接裝置及活塞在運(yùn)行期間的旋轉(zhuǎn)和平移；圖8是圖1所示本發(fā)明最佳實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋設(shè)置裝置和相關(guān)聯(lián)汽缸的平面圖；圖9是通過圖8中的A-A剖面的剖面圖。
圖10是圖1中一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置的主體圖，它還裝載著相關(guān)聯(lián)的內(nèi)齒輪；圖11是局部立體圖，它較為詳細(xì)地展示了缸蓋設(shè)置裝置和相關(guān)聯(lián)汽缸的一個(gè)口；圖12和圖13是圖1中曲軸、主軸和平衡質(zhì)量的立體圖；圖14是圖1所示的本發(fā)明最佳實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞控制裝置的立體圖；圖15是當(dāng)活塞控制裝置安裝在曲軸上時(shí)的立體圖；圖16是圖1所示的本發(fā)明最佳實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的連接裝置的端視圖，所展示的連接裝置具有兩個(gè)平移和一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度；圖17是圖16中連接裝置的部分剖面圖；圖18是連接裝置銷釘?shù)母┮晥D，該銷釘用于將連接裝置安裝至活塞控制裝置上；圖19是圖18中連接裝置銷釘?shù)膫?cè)視圖；
圖20是圖17中所示的連接裝置套筒的剖面圖；圖21是圖1所示的本發(fā)明最佳實(shí)旋例發(fā)動(dòng)機(jī)的立體圖，其中位于一端的出入口裝置和端部構(gòu)件已被卸去；圖22是圖1所示的本發(fā)明最佳實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)的部分立體圖；圖23是圖1所示的本發(fā)明最佳實(shí)旋例發(fā)動(dòng)機(jī)的行星齒輪及相關(guān)聯(lián)的環(huán)的立體圖；圖24是展示圖1所示的本發(fā)明最佳實(shí)旋例發(fā)動(dòng)機(jī)的行星齒輪與內(nèi)齒輪嚙合的立體圖；圖25是展示內(nèi)齒輪、行星齒輪和主軸齒輪和部分齒輪的平面圖；圖26是通過圖25的剖面A-A的剖視圖；圖27是圖1中本發(fā)明最佳實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)的端部構(gòu)件的立體圖；圖28是圖27的端部構(gòu)件和出入口裝置的替代立體圖；圖29是圖27的端部構(gòu)件的平面圖；圖30是通過圖29的剖面A-A的剖視圖；圖31是圖29的端部構(gòu)件平面圖，出入口裝置與之相嚙合，在其中還展示了出入口裝置冷卻的最佳結(jié)構(gòu)；圖32是通過圖31的剖面AA的剖視圖；圖33是圖28的出入口裝置和端部構(gòu)件的局部仰視圖；圖34是圖1中本發(fā)明最佳實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)的立體圖，其中展示了諸如化油器、空氣過濾器、排氣口、起動(dòng)器馬達(dá)、線圈及節(jié)流控制器的輔助零件；圖35展示了圖1所示本發(fā)明最佳實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)中汽缸相對(duì)出入口裝置的位置次序，其中曲柄與汽缸反向旋轉(zhuǎn)；圖35A展示了圖1所示本發(fā)明最佳實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)中汽缸相對(duì)出入口裝置的位置次序，其中曲柄與汽缸同向旋轉(zhuǎn)；圖36展示了與圖1所示發(fā)動(dòng)機(jī)相似的發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸/出入口結(jié)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)的汽缸相對(duì)出入口裝置的位置次序，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有五對(duì)對(duì)置汽缸，其中曲柄是與汽缸同向旋轉(zhuǎn)的；圖36A展示與圖1所示發(fā)動(dòng)機(jī)相似的發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸/出入口結(jié)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)的汽缸相對(duì)出入口裝置的位置次序，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有五對(duì)對(duì)置汽缸，其中曲柄是與汽缸反向旋轉(zhuǎn)的；圖37展示了圖1發(fā)動(dòng)機(jī)替代形式的汽缸相對(duì)出入口裝置的位置次序，其中有7對(duì)對(duì)置汽缸，且其中曲柄是與汽缸同向旋轉(zhuǎn)的；圖37A展示了圖1發(fā)動(dòng)機(jī)替代形式的汽缸相對(duì)出入口裝置的位置次序，其中的7對(duì)對(duì)置汽缸，且其中曲柄是與汽缸反向旋轉(zhuǎn)的；圖38展示了本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的替代裝置，其中在缸蓋設(shè)置裝置與出入口裝置之間沒有相對(duì)旋轉(zhuǎn)；圖39展示了圖1所示本發(fā)明最佳實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)的又另一裝置，其中采用了間斷的主軸；圖40展示了本發(fā)明又一個(gè)替代實(shí)施例的剖視圖，它采用了局面球形汽缸設(shè)施；圖41是圖40所示本發(fā)明實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)的局部剖面立體圖；圖42是圖41和40中發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞的平面圖；圖43展示了圖41所示的本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間汽缸室活塞相對(duì)出入口的位置次序，該發(fā)動(dòng)機(jī)為6缸或3缸發(fā)動(dòng)機(jī)；圖44是圖1中本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的另一最佳實(shí)施例的剖視圖，該發(fā)動(dòng)機(jī)適用于在二沖程循環(huán)中運(yùn)行；圖45是圖44中發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)替代設(shè)置的剖面圖；圖46是圖1中發(fā)動(dòng)機(jī)的剖面圖，它展示了潤(rùn)滑和冷卻流體的流動(dòng)；圖47是圖1中有關(guān)缸蓋設(shè)置裝置部分的更為詳細(xì)的視圖；圖48是端部構(gòu)件平面圖，它展示了出入口與火花塞之間的相對(duì)角度；圖49是圖1中有關(guān)內(nèi)齒輪部分的更為詳細(xì)的視圖。
本發(fā)明較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述文中詳細(xì)描述的本發(fā)明最佳實(shí)施例是一臺(tái)具有三對(duì)對(duì)置活塞的內(nèi)燃機(jī)。圖1中所示的是發(fā)動(dòng)機(jī)的剖面圖，其零件和運(yùn)行的各種細(xì)節(jié)示于圖2-33。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，如圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)包括一根主軸1，它基本上從頭到尾通過發(fā)動(dòng)機(jī)而延伸，并攜帶一根曲軸2，其曲軸軸線2A向主軸軸線1A傾斜。在文中將描述的主軸軸線1A與曲軸線2A之間的角度被稱為曲柄角。雖然文中描述的一根主軸是與曲軸分離的構(gòu)件，但整個(gè)曲軸/主軸裝置也可以是一個(gè)零件(即曲軸)。
主軸1繞其主軸軸線1A的轉(zhuǎn)動(dòng)將引起曲軸2繞主軸軸線1A的轉(zhuǎn)動(dòng)。圖6展示了曲軸軸線2A繞主軸軸線1A描繪的路徑。在曲軸軸線2A和主軸軸線1A相交點(diǎn)X處，曲軸軸線2A相對(duì)主軸軸線1A沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
由曲軸2攜帶、并能繞曲軸軸線2A轉(zhuǎn)動(dòng)的是一個(gè)活塞控制裝置3(圖2)?；钊刂蒲b置3最好可轉(zhuǎn)動(dòng)地通過錐形滾軸軸承50裝在曲軸2之外。這樣的軸承最好位于曲軸的兩端以便將活塞控制裝置3軸向地安裝在曲軸2上。這些軸承還確保活塞控制裝置3的轉(zhuǎn)動(dòng)平面3A相對(duì)曲軸軸線2A保持基本為90°。本發(fā)明也可被設(shè)計(jì)成活塞控制裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)平面3A與曲軸軸線2A相互不成90°的結(jié)構(gòu)，雖然這樣做是不希望的。
活塞控制裝置3控制三對(duì)對(duì)置活塞6的往復(fù)運(yùn)動(dòng)?？梢韵胂?，在本發(fā)明的一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)可以應(yīng)用任意對(duì)數(shù)的對(duì)置活塞，這種情況將在下文簡(jiǎn)單加以討論。活塞6安裝在連接裝置4的最末端，而連接裝置4則設(shè)置在活塞控制裝置3之外位于其周邊上。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，三個(gè)連接裝置4相隔120°地設(shè)置在活塞控制裝置3的周邊上。每個(gè)連接裝置4的配置和形狀相對(duì)活塞控制裝置轉(zhuǎn)動(dòng)平面3A是對(duì)稱的，但是這一要求不是必需的，在這種發(fā)動(dòng)機(jī)中，具有相應(yīng)幾何形狀改變的不對(duì)稱連接裝置也可應(yīng)用。
活塞相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的剖面可以是任何形狀的，但是在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，所展示的活塞具有圓形剖面。
每個(gè)活塞能在一個(gè)配合汽缸12內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
缸12安裝在缸蓋設(shè)置裝置5中，缸蓋設(shè)置裝置5按照與活塞配合的陣列形式而夾持汽缸12。汽缸可采用例如澆鑄和機(jī)械加工作為缸蓋設(shè)置裝置5的部分而制作成一個(gè)整體構(gòu)件，或如在最佳實(shí)施例中那樣，制作成單獨(dú)的零件。
在最佳實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)具有兩個(gè)缸蓋設(shè)置裝置，一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置用于對(duì)置活塞中的一組。
每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置5和汽缸都能繞主軸軸線1A轉(zhuǎn)動(dòng)，并如圖1所示，等距離地相距X點(diǎn)而設(shè)置。在缸蓋設(shè)置裝置5和主軸1之間應(yīng)用缸蓋設(shè)置裝置軸承52為這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)提供了適當(dāng)?shù)难b置。這些軸承最好是滾珠軸承，但是，其它合適的軸承也可應(yīng)用。
兩個(gè)缸蓋設(shè)置裝置5中的每一個(gè)裝置繞主軸軸線1A的轉(zhuǎn)動(dòng)是同步的。在最佳實(shí)施例中，這樣的同步轉(zhuǎn)動(dòng)是通過采用缸蓋設(shè)置裝置連接器53而得到的。這樣的缸蓋設(shè)置裝置連接器53則通過諸如螺栓或機(jī)械螺釘?shù)冗m當(dāng)?shù)木o固裝置在它們的最末端固定至每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置5上。在最佳實(shí)施例中有三個(gè)缸蓋設(shè)置裝置連接器53，但是該技術(shù)的一般技術(shù)人員也會(huì)意識(shí)到，任何數(shù)目的這種連接器53或其它外形的連接器也能保證兩個(gè)缸蓋設(shè)置裝置5的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
緊鄰每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置5處安裝著出入口裝置13，它在示于圖1的本發(fā)明最佳實(shí)施例中還攜帶有火花塞57，用于在適當(dāng)時(shí)機(jī)對(duì)汽缸12中的燃料進(jìn)行點(diǎn)火。
每件出入口裝置13被端部構(gòu)件54所定位。每件端部構(gòu)件54則應(yīng)用端部構(gòu)件軸承55來定位主軸1，端部構(gòu)件軸承55的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與主軸1的同軸。這些軸承使主軸1得以相對(duì)端部構(gòu)件54而轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承55最好是錐形滾軸軸承，它們既能承受徑向力也能承受軸向力。
每個(gè)出入口裝置都設(shè)置有燃料進(jìn)入每個(gè)汽缸和從每個(gè)汽缸排出燃料氣體的出入口。在出入口裝置13和端部構(gòu)件54中的出入口位置得以使燃料在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)活塞的進(jìn)氣沖程期間流入，使廢氣在每個(gè)活塞的排氣沖程期間排出。此外，出入口裝置以適當(dāng)?shù)拈g距設(shè)置有火花塞，用于當(dāng)活塞處于或接近上止點(diǎn)時(shí)對(duì)燃料進(jìn)行點(diǎn)火。缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)出入口裝置繞主軸軸線1A的轉(zhuǎn)動(dòng)得以使出入口和火花塞57按適當(dāng)?shù)拇涡虺尸F(xiàn)至每個(gè)活塞前。
缸蓋設(shè)置裝置5和主軸1之間的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系是通過傳動(dòng)裝置而得到的。在最佳實(shí)施例中，缸蓋設(shè)置裝置之一安裝有內(nèi)齒輪19。該齒輪19嚙合行星齒輪10，它們則與它們緊鄰的端部構(gòu)件54相聯(lián)系。它們繞它們的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)以轉(zhuǎn)換成缸蓋設(shè)置裝置5和主軸齒輪機(jī)構(gòu)11的轉(zhuǎn)動(dòng)。
燃料在汽缸12中燃燒所產(chǎn)生的膨脹力從活塞6通過連接裝置4傳送至活塞控制裝置3。繞點(diǎn)X的這一力距為曲軸2提供了一個(gè)力矩。這一作用于曲軸2的力矩引起其繞主軸軸線1A的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并使主軸相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)。
每個(gè)出入口裝置13在其中具有燃料出、入汽缸12的出口和入口。這樣一些出入口布置在相應(yīng)于主軸軸線1A的一個(gè)節(jié)圓直徑上，并在缸蓋設(shè)置裝置5的周向轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)特定范圍與通向每個(gè)汽缸的開口對(duì)準(zhǔn)。由于主軸1的轉(zhuǎn)動(dòng)是作用在曲軸2上力的結(jié)果，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過行星齒輪10傳送至缸蓋設(shè)置裝置5。當(dāng)主軸1旋轉(zhuǎn)時(shí)，缸蓋設(shè)置裝置5環(huán)繞主軸軸線1A作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。缸蓋設(shè)置裝置5環(huán)繞主軸軸線1A的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起通向每個(gè)汽缸的開口(1)在每個(gè)汽缸公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)位置的一定范圍內(nèi)與入口/出口對(duì)準(zhǔn)，和(2)在轉(zhuǎn)動(dòng)的其它范圍內(nèi)被關(guān)閉。缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)出入口裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)位置對(duì)于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)是這樣的(a)在活塞6的向下或膨脹沖程期間，燃料混合物能通過入口吸入(或噴入)至汽缸12中，(b)在活塞6的向上或壓縮沖程期間，燃料混合物能被壓縮(對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也是注入)，(c)在動(dòng)力沖程期間，燃燒燃料混合物在汽缸內(nèi)能點(diǎn)火和膨脹，迫使活塞6向下，
(d)在活塞6的向上或排氣沖程期間，廢氣能從汽缸12通過排氣出口8排出。
在如圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳實(shí)施例中，行星齒輪10使缸蓋設(shè)置裝置5的旋轉(zhuǎn)與主軸1的旋轉(zhuǎn)方向相反。
但是，在行星齒輪和內(nèi)齒輪的一個(gè)替代設(shè)置中，其中內(nèi)齒輪由出入口裝置13攜帶，而行星齒輪則由缸蓋設(shè)置裝置5攜帶，則將得到主軸1和汽缸/缸蓋設(shè)置裝置及活塞的同向旋轉(zhuǎn)。
圖35中展示的是表示缸蓋設(shè)置裝置5’中汽缸開口12’相對(duì)出入口裝置13’的入口/出口對(duì)準(zhǔn)次序。它展示了圖1中的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中曲軸在3∶1的旋轉(zhuǎn)比及在曲軸每轉(zhuǎn)一圈證實(shí)有四個(gè)動(dòng)力沖程下與汽缸反方向地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
在圖35中所示的箭頭C是曲柄的旋轉(zhuǎn)方向，而箭頭TDC是曲柄的上止點(diǎn)位置。
追蹤汽缸開口12’可看到，在上止點(diǎn)，汽缸開口12’既部分暴露于出入口裝置13’中的入口15’，也部分暴露于出入口裝置13的排氣口8’。廢氣在上止點(diǎn)處基本全部從汽缸12’排出?；钊?’到達(dá)上止點(diǎn)后，燃料混合物立即通過入口15’吸入(注入)到汽缸12’中。當(dāng)活塞從上止點(diǎn)位置向下移動(dòng)時(shí)，汽缸12’與入口15’完全對(duì)準(zhǔn)(吸入90°)。
在基本為下止點(diǎn)處，汽缸12′被出入口裝置完全密封，當(dāng)活塞6′移動(dòng)通過下止點(diǎn)時(shí)，汽缸12′內(nèi)的燃料開始?jí)嚎s。
當(dāng)活塞6′向上止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，燃料混合物被點(diǎn)燃。對(duì)于使用汽油作為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)，這樣的點(diǎn)燃是由火花塞的打火起動(dòng)的。但是諸如柴油的燃料則由于它們的壓縮而點(diǎn)燃，因此，不需要點(diǎn)燃起動(dòng)裝置。此替代的運(yùn)行模式將在下文較為詳細(xì)的加以描述。
當(dāng)活塞6′由于燃料混合物的燃燒，從上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)時(shí)，動(dòng)力就通過連接裝置4和曲軸2傳送給主軸。當(dāng)活塞6′到達(dá)下止點(diǎn)，汽缸室12′與位于出入口裝置13的第二排氣口8′對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)活塞通過下止點(diǎn)，返回至上止點(diǎn)時(shí)，廢氣能通過出口8′向外排出。此后，下一次壓縮、動(dòng)力產(chǎn)生、排氣和進(jìn)氣沖程的次序進(jìn)行重復(fù)。入口和出口以及火花塞在出入口裝置上的定位、缸蓋設(shè)置裝置向主軸1和出入口裝置13的轉(zhuǎn)位(index)，從而使通向汽缸12的開口在每一活塞相對(duì)汽缸的適當(dāng)軸向位置與適當(dāng)?shù)某鋈肟诤突鸹ㄈ麑?duì)準(zhǔn)。由于本發(fā)明最佳實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)是雙動(dòng)式的，兩個(gè)出入口裝置的出入口以及火花塞相互不對(duì)準(zhǔn)，也即活塞對(duì)中的一個(gè)活塞在其動(dòng)力沖程上移動(dòng)時(shí)，活塞對(duì)中的另一活塞最好處于其排氣沖程?？商娲氖?，當(dāng)活塞對(duì)中的一個(gè)活塞移動(dòng)通過其動(dòng)力沖程時(shí)，活塞對(duì)中的另一活塞可處于其壓縮沖程。以下的表1展示了四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞對(duì)可移動(dòng)通過的各種沖程的替代方案。
表1

圖35A是圖1的一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，其中曲柄和汽缸是同向旋轉(zhuǎn)的。結(jié)果，形成曲柄對(duì)汽缸的齒輪傳動(dòng)比為9∶1，在每一端部構(gòu)件上有四個(gè)入口和四個(gè)出口，在曲柄的每轉(zhuǎn)一圈中有2.7個(gè)動(dòng)力沖程。
圖2展示了圖1中發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分，并表示了曲軸軸線2A與主軸軸線1A之間的傾斜角(曲柄角)。活塞控制裝置3的旋轉(zhuǎn)平面由平面3A確定，它與曲軸軸線2A相垂直。曲軸2繞主軸軸線1A的旋轉(zhuǎn)引起活塞控制裝置3的末端沿著一條質(zhì)心在點(diǎn)X的弧線軌跡運(yùn)動(dòng)。曲柄半徑58是處于上止點(diǎn)和下止點(diǎn)時(shí)從點(diǎn)X至軸頭銷的半徑，軸頭銷是將連接裝置4連接至活塞6的。由于活塞在汽缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是沿著一條線性軸線(活塞軸線6A)進(jìn)行的，因而在上止點(diǎn)和下止點(diǎn)之間每一活塞遵循的路徑與曲柄半徑58遵循的路徑存在稍微的差別。此差別由于允許連接裝置4能沿著活塞控制裝置3的旋轉(zhuǎn)平面3A相對(duì)活塞控制裝置3進(jìn)行徑向運(yùn)動(dòng)而得以抵銷。通過確保每個(gè)活塞的活塞軸線在上止點(diǎn)和下止點(diǎn)之間的中間點(diǎn)上的法線通過圖2所示的曲軸軸線2A和主軸軸線1A的相交點(diǎn)X，使此路徑差別達(dá)到最小。
圖3和4是圖1中發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部部件的立體圖，此處汽缸12沒有表示。內(nèi)齒輪19采用諸如螺栓或機(jī)械螺絲而固定在缸蓋設(shè)置裝置5中的一個(gè)之上。即它僅僅設(shè)置在缸蓋設(shè)置裝置5中的一個(gè)之上。在最佳實(shí)施例中，內(nèi)齒輪19具有方形切口的齒，但是可想像到，螺旋形成雙螺旋形的齒輪也是適用的。內(nèi)齒輪19安裝在缸蓋設(shè)置裝置5上時(shí)，其中心應(yīng)與主軸軸線1A重合。
圖24是內(nèi)齒輪19及相關(guān)聯(lián)的配合行星齒輪10的立體圖。這些行星齒輪采用環(huán)59和行星齒輪安裝板86設(shè)置成相互固定的關(guān)系，它們將每個(gè)行星齒輪的旋轉(zhuǎn)軸夾持于固定的關(guān)系。
圖25是內(nèi)齒輪19、行星齒輪10、環(huán)59和主軸齒輪11的平面圖。雖然在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，采用了三個(gè)行星齒輪10，但本技術(shù)的普通技術(shù)人員也能想到，在內(nèi)齒輪19和主軸齒輪11之間可設(shè)置應(yīng)用任何數(shù)目的這種行星齒輪。行星齒輪的軸線被相對(duì)出入口裝置13和端部構(gòu)件54而固定地被夾持。這是通過采用諸如螺絲、螺栓或機(jī)械螺絲的若干緊固裝置將安裝板86固定至端部構(gòu)件54而獲得的。當(dāng)行星齒輪10被固定夾持時(shí)，內(nèi)齒輪19的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將造成主軸齒輪11的反時(shí)針旋轉(zhuǎn)。雖然在本發(fā)明的現(xiàn)有實(shí)施例中，其最佳齒輪傳動(dòng)設(shè)置中的端部構(gòu)件是固定夾持的，但可想像得到，在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，可以具有固定的主軸1或固定的缸蓋設(shè)置裝置5。在這樣的結(jié)構(gòu)中，主軸1、端部構(gòu)件和出入口裝置、以及缸蓋設(shè)置裝置的相對(duì)旋轉(zhuǎn)表示于下文的表2之中。
表2

當(dāng)缸蓋裝置5和主軸是同向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過內(nèi)齒輪和行星齒輪的適當(dāng)位置，主軸1、端部構(gòu)件和出入口裝置、以及缸蓋設(shè)置裝置的相對(duì)旋轉(zhuǎn)表示于下文的表3之中。
表3

圖49是圖1中有關(guān)內(nèi)齒輪和軸承的區(qū)域的放大視圖。
圖26是通過圖25中A-A線的剖面圖。主軸齒輪11最好是具有套筒形式的結(jié)構(gòu)，這使它得以套在主軸1上。為確保主軸齒輪是可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在主軸1上，最好采用銷釘、花鍵或鍵槽形式的設(shè)置。但是本技術(shù)的普通技術(shù)人員也能想到，用于固定和/或從主軸制作出一個(gè)主軸齒輪的許多其它方法也是可利用的。例如，齒輪可切割成主軸的一部分，或采用預(yù)應(yīng)力將其固定于此，但是由于齒輪最好經(jīng)過硬化，所以最好是分開的齒輪。
圖12和13是主軸1、主軸齒輪11、曲軸2和平衡質(zhì)量60的立體圖。主軸1最好由具有中等強(qiáng)度的鋼材制成，并具有臺(tái)階的直徑，其最大的直徑位于中間，使曲軸2、平衡質(zhì)量60、主軸齒輪11和主軸軸承能可滑移地位于主軸1上。
曲軸2是圓形截面的，具有一個(gè)與曲柄軸線2A傾斜的中心孔。此中心孔與曲軸2要設(shè)置的那部分主軸1相適應(yīng)。中心孔的中心線最好在曲軸質(zhì)心點(diǎn)與曲軸軸線2A相交。
采用暗銷將曲軸2固定至主軸1上?；蛘?，曲軸可采用花鍵、鍵槽或預(yù)應(yīng)力配合，或所有這些方法固定至主軸1上?；蛘?，曲軸可通過對(duì)主軸1進(jìn)行機(jī)械加工而成。平衡質(zhì)量60固定至主軸1上以確保發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行期間，零件的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的最終平衡力是最小的。平衡質(zhì)量60最好由中等強(qiáng)度的鋼材制成，并采用暗銷固定至主軸1上。同樣，如前所述的固定這些質(zhì)量的替代方案仍可應(yīng)用。由于往復(fù)運(yùn)動(dòng)零件的運(yùn)動(dòng)是正弦形的，也即是簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，因此只產(chǎn)生初級(jí)的最終平衡力。這意味在理論上能用兩個(gè)平衡質(zhì)量來平衡這樣的最終平衡力，而沒有最終平衡力的剩余。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間主軸1上最終平衡力的簡(jiǎn)單計(jì)算將確定適當(dāng)?shù)钠胶赓|(zhì)量60的位置、形狀和尺寸。
或者，曲軸和主軸可由一塊適當(dāng)牌號(hào)的鋼坯鍛造而成。
活塞控制裝置3被安裝在曲軸2的外側(cè)?；钊刂蒲b置3由于應(yīng)用軸承50因而能繞曲軸軸線2A轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1所示，軸承50是錐形滾軸軸承?；蛘?，可應(yīng)用滾珠軸承，但是由于有活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力矩，軸承最好能承受力的推力分量。如圖1所示，兩個(gè)錐形滾軸軸承50固定在曲軸2的兩端?；钊刂蒲b置3包括一個(gè)活塞控制裝置套環(huán)61或環(huán)，如圖14所示，它具有一個(gè)內(nèi)中心孔，能嚙合錐形滾軸軸承50的外滾道。這確保能防止活塞控制裝置3相對(duì)曲軸進(jìn)行軸向移動(dòng)。通過采用機(jī)械螺絲將環(huán)形推力板7 3安置在曲軸上以便將軸承軸向地安置于此。
從活塞控制裝置套環(huán)61徑向向外伸展的是活塞控制裝置臂62?；钊刂蒲b置臂62的數(shù)目對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的活塞6成對(duì)的數(shù)目。
活塞控制裝置3可以是任何形狀的，且不一定如圖14所示的那樣具有臂?；钊刂蒲b置3或者可以是盤狀的，在其周邊能安裝連接裝置。
連接至活塞控制裝置3的末端的是連接裝置。圖16展示了連接裝置4的端視圖。在最佳實(shí)施例中，在每一臂62的末端安裝著一個(gè)連接裝置4，每個(gè)連接裝置控制一對(duì)對(duì)置的活塞。但是可設(shè)想，該發(fā)動(dòng)機(jī)也可在單動(dòng)式模式下運(yùn)行，則其中每個(gè)連接裝置將只控制一個(gè)活塞。但是在最佳實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)是雙動(dòng)式的，因?yàn)樵谶@種運(yùn)行模式下，平衡力和力矩的最終結(jié)果是比較容易平衡的。此外，相對(duì)具有雙倍容量的雙動(dòng)式汽缸設(shè)置而言，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)并不比單動(dòng)式汽缸設(shè)置復(fù)雜多少。
每個(gè)活塞通過采用標(biāo)準(zhǔn)的軸頭銷型裝置而連接至連接裝置4的末端，軸頭銷通過連接裝置中的軸頭銷孔84而伸出。
連接裝置4是通過連接裝置銷釘63而與活塞控制裝置3相連接的。銷釘63最好被壓入配合在活寒控制裝置的孔中，但銷釘或者可以是其一部分。如圖17所示，連接裝置銷釘63位于套筒64中，而套筒64則位于連接裝置4的中心孔之內(nèi)。由于汽缸軸線與主軸軸線對(duì)準(zhǔn)，主軸軸線1A與圖16中所示的連接裝置4的對(duì)稱平面4A重合。
由于活塞是既繞著曲軸軸線2A，又繞著主軸軸線1A轉(zhuǎn)動(dòng)的，因此攜帶著活塞的連接裝置4必須能夠相對(duì)活塞控制裝置3繞著活塞控制裝置的旋轉(zhuǎn)平面3A進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。圖17和20中所示的連接裝置套筒64為連接裝置4提供了繞活塞控制裝置旋轉(zhuǎn)平面3A旋轉(zhuǎn)的這樣自由度。已經(jīng)提出了獲得連結(jié)裝置4和活塞控制裝置3之間這種相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的許多替代裝置。這些裝置包括使用安裝于活塞控制裝置3或安裝于沿活塞控制裝置臂62任何位置上的滾軸或滾珠軸承?；蛘?，可應(yīng)用作為連接裝置4一部分的鉸鏈型裝置，它具有一個(gè)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸得以能相對(duì)連接裝置4進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
由于活塞在汽缸內(nèi)相對(duì)汽缸的移動(dòng)是直線型的，但曲軸2繞主軸1的旋轉(zhuǎn)使得活塞控制裝置3的軌跡(相對(duì)汽缸)成為一個(gè)質(zhì)心位于點(diǎn)X的弧線上(如圖2所示)，因而連接裝置4相對(duì)活塞控制裝置3的第二個(gè)自由度是必不可少。這一第二自由度也由連接裝置套筒64加以提供。此套筒64能沿著活塞控制裝置旋轉(zhuǎn)平面3A在連接裝置4的中心孔之內(nèi)前、后滑移。
每一活塞在汽缸內(nèi)的路徑與活塞控制裝置軌跡之間的差異程度通過將軸頭銷放置在相距活塞控制裝置旋轉(zhuǎn)平面3A一定距離的位置上，使得軸頭銷上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間直線中點(diǎn)上的法線如圖2所示地相交于X點(diǎn)(曲軸軸線2A與主軸軸線1A的交點(diǎn))，從而達(dá)到最小。在最佳實(shí)施例中，連接裝置4相對(duì)活塞控制裝置旋轉(zhuǎn)平面3A是對(duì)稱的，在此范圍內(nèi)，缸蓋設(shè)置裝置和汽缸的主要幾何形狀相對(duì)與主軸軸線1A垂直的軸線基本是對(duì)稱的。
活塞繞曲軸軸線2A的轉(zhuǎn)動(dòng)及其繞主軸軸線1A的轉(zhuǎn)動(dòng)還引起活塞控制裝置3相對(duì)每一相應(yīng)汽缸的相對(duì)移動(dòng)間的另一差異。此差異是由于當(dāng)從主軸軸線1A方向察看時(shí)，活塞控制裝置3繞曲軸軸線2A和缸蓋設(shè)置裝置5繞主軸線1A的非同步的搖擺樣旋轉(zhuǎn)引起的。由于活塞與缸蓋設(shè)置裝置5同步地旋轉(zhuǎn)，因而活塞控制裝置3相對(duì)活塞6的非同步旋轉(zhuǎn)必須在其間某一地方加以吸收。在最佳實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)中的這一差異由連接裝置套筒64加以抵銷。此套筒為連接裝置在活塞控制裝置旋轉(zhuǎn)平面3A的方向提供了第三個(gè)自由度。但是，為確保連接裝置4與缸蓋設(shè)置裝置的某個(gè)有用聯(lián)系，連接裝置4中有一個(gè)沒有相對(duì)活塞控制裝置3的此第三自由度。伸向連接裝置4的活塞控制裝置臂只有兩個(gè)自由度，并確實(shí)與缸蓋設(shè)置裝置同步地旋轉(zhuǎn)。在其它兩個(gè)連接裝置中，第三自由度是通過連接裝置套筒64和連接裝置銷釘63獲得的。圖18和19展示了連接裝置銷釘63，在其上它具有窄縫或凹凸紋65。如圖20所示，連接裝置套筒64具有與連接裝置銷釘?shù)恼p65相互補(bǔ)的脊。圖17表示了連接裝置銷釘63和連接裝置套筒64位于連接裝置4之內(nèi)時(shí)的關(guān)系。窄縫65使連接裝置4得以在一個(gè)平行于缸蓋設(shè)置裝置5的旋轉(zhuǎn)平面的平面內(nèi)相對(duì)活塞控制裝置3移動(dòng)。
第三自由度或者可設(shè)置在連接裝置4的軸頭銷中，但在最佳實(shí)施例中發(fā)現(xiàn)，將此第三自由度設(shè)置在連接裝置銷釘63中較為有效。
或者，活塞控制裝置臂可在遠(yuǎn)離它們末端的一個(gè)樞軸上樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其軸線平行于曲軸軸線。為保證來自活塞的動(dòng)力的傳送，對(duì)六缸對(duì)置活塞對(duì)型的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，這些臂中有一個(gè)是固定不能繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的，而其它兩個(gè)臂則能樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
連接裝置4最好由高強(qiáng)度鋁或者經(jīng)澆鑄后再機(jī)加工，或機(jī)加工而成。它們或者可以是組裝的。連接裝置套筒最好由繞結(jié)青銅或青銅制成。同樣，連接裝置銷釘63是高表面光潔度的鉻鋼制成。
圖8是缸蓋設(shè)置裝置5的平面圖，它設(shè)置有3個(gè)汽缸12。缸蓋設(shè)置裝置5將每個(gè)汽缸安裝和固定成固定的排列。圖9表示了通過圖8中A-A剖面的剖面圖。它表示每個(gè)汽缸12是如何通過套在汽缸12周邊的平面環(huán)或套環(huán)而固定于缸蓋設(shè)置裝置5上的。采用了機(jī)械螺私絲或螺栓或類似裝置以確保每個(gè)汽缸牢固地安裝至缸蓋設(shè)置裝置上。在圖8和9中還展示了缸蓋設(shè)置裝置連接器53，它們將兩個(gè)缸蓋設(shè)置裝置5加以相互連接。連接器53位于每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置5的內(nèi)孔或孔中。汽缸由已知發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸通常使用的金屬合金制成。
每個(gè)汽缸12在其中具有一個(gè)缺口以適應(yīng)活塞控制裝置臂62相對(duì)汽缸的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
圖10和圖11展示了缸蓋設(shè)置裝置5的與出入口裝置13相嚙合的表面。展示于圖1和47的環(huán)形密封墊100與缸蓋設(shè)置裝置一起旋轉(zhuǎn)，其所具有的孔的位置與缸蓋設(shè)置裝置5圍繞每個(gè)通向汽缸的開口的突起部分相對(duì)應(yīng)。環(huán)形密封墊的質(zhì)心位于主軸軸線1A上，其內(nèi)、外徑是以為每個(gè)汽缸開口提供密封。環(huán)形密封墊最好由用于鋸條的、涂有減摩涂層的硬質(zhì)鋼制成。
環(huán)形密封墊101和102圍繞通向汽缸的開口設(shè)置在環(huán)形凹槽中，位于環(huán)形密封墊100之下。圖47較為詳細(xì)地展示了這些密封墊的較佳布置。當(dāng)汽缸內(nèi)受壓縮流體試圖由此逸出時(shí)，由于這些流體的增高的壓力增加了空穴103內(nèi)的壓力，并將環(huán)形密封墊100壓向出入口裝置，切斷這一逃逸路線。同樣，在密封墊101內(nèi)壁的壓力增高迫使密封墊102壓向環(huán)形凹槽的外壁，將一這逃逸路線加以密封。本技術(shù)普通技術(shù)人員還可能提出密封通向出入口裝置的汽缸開口的許多其它方法。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，端部構(gòu)件54設(shè)置有出入口裝置13。圖28是端部構(gòu)件54和出入口裝置13的立體圖。雖然在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，出入口裝置13和端部構(gòu)件54是分開的零件。但出入口裝置和端部構(gòu)件也可以是一件單一的物體。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，端部構(gòu)件54由鋁制成，而出入口裝置為了耐久性和強(qiáng)度則由適于進(jìn)行表面淬火的鋼材制成。希望對(duì)出入口裝置使用表面淬火鋼是因?yàn)槌鋈肟谘b置13要承受來自它們相對(duì)缸蓋設(shè)置裝置旋轉(zhuǎn)的摩擦力，同時(shí)還要承受來自每個(gè)汽缸中燃料的燃燒熱。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，每個(gè)出入口裝置13具有兩個(gè)入口15和兩個(gè)排氣口8，相應(yīng)用于吸入燃料/空氣混合物和排出經(jīng)燃燒的燃料。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，且其中發(fā)動(dòng)機(jī)按標(biāo)準(zhǔn)四沖程反向旋轉(zhuǎn)次序進(jìn)行運(yùn)行，缸蓋設(shè)置裝置繞主軸軸線1A一周導(dǎo)致每個(gè)活塞有兩個(gè)沖程循環(huán)。由于主軸和缸蓋設(shè)置裝置之間的齒輪傳動(dòng)比是3∶1，因此當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在反向旋轉(zhuǎn)模式下運(yùn)行時(shí)，缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)出入口裝置轉(zhuǎn)動(dòng)一周導(dǎo)至缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)四周。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在同向旋轉(zhuǎn)模式下運(yùn)行時(shí)，其中缸蓋設(shè)置裝置與主軸在相同方向旋轉(zhuǎn)。缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)出入口裝置轉(zhuǎn)動(dòng)一周導(dǎo)致缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)2周。在圖35中示意地展示了最佳運(yùn)行次序。當(dāng)活塞趨于上止點(diǎn)時(shí)，火花塞使汽缸內(nèi)燃料燃燒。為此目的，出入口裝置還設(shè)置有孔66以便在適當(dāng)?shù)膮^(qū)間內(nèi)使火花塞面向汽缸。在最佳實(shí)施例中，其中活塞移動(dòng)通過兩個(gè)四沖程循環(huán)，因而由每個(gè)出入口裝置提供兩個(gè)火花塞。
端部構(gòu)件54包含的孔與出入口裝置那些用于使燃料/空氣進(jìn)入、火花塞和廢氣排出的孔相對(duì)應(yīng)。
圖29是端部構(gòu)件54的平面圖，它展示了出口15、入口18、以及火花塞孔66的相對(duì)位置。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，所有口都位于相同的節(jié)圓直徑上，位于端部構(gòu)件54周邊的孔，如圖1、21和22所示，用于固定結(jié)構(gòu)件68，它們將兩個(gè)端部構(gòu)件54固定地夾持在一起。
圖30是通過圖29的剖面A-A的剖面圖。它表示了出入口裝置背面口67，出入口裝置13能放置于其中。圖29和30中的端部構(gòu)件54是這樣的一個(gè)端部構(gòu)件，它安置缸蓋設(shè)置裝置5和主軸1之間的圖26中的傳動(dòng)裝置。在端部構(gòu)件54中的一個(gè)端部構(gòu)件上的設(shè)有螺紋的螺絲孔85安放著機(jī)械螺絲，它將示于圖23的行星齒輪安裝板86緊固至端部構(gòu)件54。
圖32是通過圖31中端部構(gòu)件的剖面圖A-A的剖面圖。在圖32中，出入口裝置13與端部構(gòu)件54結(jié)合在一起而加以展示。在圖30和32兩個(gè)圖中展示的均是出口8和火花塞孔66都通過出入口裝置13和端部構(gòu)件54的狀態(tài)。位于發(fā)動(dòng)機(jī)另一端的對(duì)置的出入口裝置和端部構(gòu)件中的進(jìn)口和出口15和18是反向的。雖然此處說明的發(fā)動(dòng)機(jī)，其通向每個(gè)汽缸的開口都位于相同的節(jié)圓直徑上，但有些開口可替代地位于不同的節(jié)圓直徑上，在出入口裝置上的相應(yīng)口也位于不同的相應(yīng)的節(jié)圓直徑上。這一類型的設(shè)置可用于具有不同點(diǎn)火次序和幾何形狀的發(fā)動(dòng)機(jī)中。
對(duì)于本發(fā)明最佳實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，在一個(gè)端部構(gòu)件上兩個(gè)火花塞之間的連線與另一端部構(gòu)件上兩個(gè)火花塞之間的連線成45°。此45°偏移保證每個(gè)端部構(gòu)件的出入口以及火花塞對(duì)于每一相對(duì)對(duì)的活塞都位于正確的位置。當(dāng)曲柄相對(duì)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)動(dòng)180°時(shí)，缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)出入口裝置移動(dòng)-45°，而曲柄相對(duì)出入口裝置相移動(dòng)+135°。此總數(shù)是180°，且具有的齒輪傳動(dòng)比相應(yīng)為3∶1。結(jié)果要求端部構(gòu)件的偏移為45°。
圖48表示了圖29中的端部構(gòu)件。在本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳實(shí)施例中，其中在發(fā)動(dòng)機(jī)的兩端各有三個(gè)活塞，火花塞中心和最鄰近的口之間的角度為67.5°，而每對(duì)口之間的角度為45°。如圖33所示，入口和出口15和8的剖面面積相應(yīng)地在或向著出入口裝置的與缸蓋設(shè)置裝置5的互補(bǔ)表面相嚙合的表面有所擴(kuò)大。這樣的面積擴(kuò)大，對(duì)于在汽缸轉(zhuǎn)動(dòng)越過這些口時(shí)，確保有較大的口面積向著每個(gè)汽缸是需要的。這確保流體能較好地從汽缸輸入或輸出，也在汽缸轉(zhuǎn)動(dòng)越過時(shí)，提供了要求的吸入和排出時(shí)間。對(duì)于所使用的出入口尺寸和汽缸開口尺寸，吸入口在上止點(diǎn)之前30°處打開，在下止點(diǎn)之后30°處關(guān)閉，而排出口在下止點(diǎn)之前30°處打開，在上止點(diǎn)之后30°處關(guān)閉。其它結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)的幾何尺寸也可通過簡(jiǎn)單計(jì)算加以確定。
在端部構(gòu)件上設(shè)置了背面口69，以增加它們的表面面積，為端部構(gòu)件和出入口裝置提供有效的冷卻。雖然此處表示的背面口69是具有特定形狀的，但是任何其它能提供適當(dāng)冷卻手段的替代形狀都能使用。
圖33是端部構(gòu)件54和出入口裝置的仰視圖。如圖所示，出入口裝置最好是環(huán)形、平面的。但是，出入口裝置可以具有斜削表面來作為缸蓋設(shè)置裝置5的互補(bǔ)表面。實(shí)際上，出入口裝置13和缸蓋設(shè)置裝置5的互補(bǔ)表面可以是任何輪廓的，但是最佳的形狀是平面形狀，因?yàn)檫@容易生產(chǎn)。
端部構(gòu)件54和出入口裝置13的仰視圖還展示了行星齒輪螺絲孔85，它能安置將行星齒輪安裝板86固定至端部構(gòu)件54的機(jī)械螺絲。最好在端部構(gòu)件54中有三個(gè)這樣的螺絲孔。行星齒輪安裝板86中的狹縫94使行星齒輪相對(duì)端部構(gòu)件的位置得以調(diào)整。這一自由度得以使缸蓋相對(duì)出入口裝置的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的定時(shí)(timing)能進(jìn)行調(diào)整。行星齒輪安裝板86還包括銷釘孔95，它能安置由此通過以便將安裝板86鎖緊至端部構(gòu)件的銷釘。通過狹縫94伸展的螺絲將不足以將安裝板可旋轉(zhuǎn)地固定在端部構(gòu)件上。
雖然此處參考各種組件和零件加以詳細(xì)描述的是一臺(tái)具有三對(duì)對(duì)置活塞的內(nèi)燃機(jī)，但本發(fā)明也適用于具有多于三對(duì)對(duì)置活塞或具有單動(dòng)式活塞的內(nèi)燃機(jī)。主軸1和缸蓋設(shè)置裝置5之間的齒輪比與發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞對(duì)對(duì)數(shù)有關(guān)。圖1中在四沖程循環(huán)下運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)和齒輪比由下式確定Ws/Wc＝-N其中Ws是主軸1的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，Wc是缸蓋設(shè)置裝置5的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，而N是汽缸對(duì)的對(duì)數(shù)。因此當(dāng)對(duì)置活塞對(duì)的對(duì)數(shù)為三時(shí)，主軸以三倍于缸蓋設(shè)置裝置5的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且最好是在相反方向旋轉(zhuǎn)，但不一定必需是在相反方向。對(duì)于具有三對(duì)對(duì)置活塞對(duì)的同向旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，且每個(gè)端部構(gòu)件具有四個(gè)入口和出口，而齒輪比為9∶1，則Ws/Wc＝+N2。
圖36展示了一臺(tái)具有五對(duì)對(duì)置活塞對(duì)的火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的汽缸通過半個(gè)旋轉(zhuǎn)圈的次序。在此結(jié)構(gòu)中，汽缸與曲柄是同向旋轉(zhuǎn)的。曲柄與汽缸的齒輪傳動(dòng)比是5∶1。每個(gè)出入口裝置具有2個(gè)入口和2個(gè)出口，證實(shí)在曲柄的每旋轉(zhuǎn)一周有四個(gè)動(dòng)力沖程。圖36A表示一個(gè)具有五對(duì)對(duì)置汽缸對(duì)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中曲柄相對(duì)汽缸是反向旋轉(zhuǎn)的。齒輪傳動(dòng)比是5∶1，對(duì)于每個(gè)出入口裝置有6個(gè)口的情況，導(dǎo)致在曲柄每旋轉(zhuǎn)一周有6個(gè)動(dòng)力沖程。
相類似，圖37展示了一臺(tái)具有七對(duì)對(duì)置活塞對(duì)的火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的汽缸通過1/3旋轉(zhuǎn)圈的次序。在圖37的缸蓋設(shè)置裝置13′的一個(gè)單獨(dú)旋轉(zhuǎn)圈中，一個(gè)單獨(dú)活塞移動(dòng)通過四沖程循環(huán)中的三個(gè)循環(huán)。圖37表示缸蓋設(shè)置裝置13和出入口裝置通過三分之一旋轉(zhuǎn)圈，即一個(gè)四沖程循環(huán)時(shí)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。圖37A是一臺(tái)七對(duì)對(duì)置汽缸對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)版本。曲柄對(duì)汽缸的齒輪傳動(dòng)比是-7∶1，對(duì)于在每個(gè)出入口裝置有8個(gè)口的情況，導(dǎo)致在曲柄每旋轉(zhuǎn)一周有8個(gè)動(dòng)力沖程。
在圖1所示的本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，當(dāng)需要時(shí)，燃料通過入口15可以由自由吸入向汽缸供應(yīng)。如圖34所示，燃料和空氣混合物是通過采用位于每個(gè)入口處的化油器70而進(jìn)行的?；推?0最好是28毫米內(nèi)徑，平面?zhèn)冗呂那鹄锕茴愋偷?。本技術(shù)普通技術(shù)人員將提出多種可應(yīng)用的化油器，當(dāng)汽缸容量不同于此處所描述的時(shí)，可能要求其它類型合適的化油器?？諝馔ㄟ^空氣過濾器71吸入至化油器70中。節(jié)流控制器72與節(jié)流電纜相連接以控制進(jìn)入化油器70的燃料，從而能控制吸入至每個(gè)汽缸中的燃料量。節(jié)流控制器同時(shí)控制圖1中發(fā)動(dòng)機(jī)的所有四個(gè)化油器。同時(shí)運(yùn)行是很需要的，因?yàn)檫@樣才能確保每個(gè)汽缸中經(jīng)燃燒燃料的膨脹力基本相同。
在最佳實(shí)施例中，起動(dòng)馬達(dá)73，其部分示于圖34中，在起動(dòng)時(shí)通過皮帶驅(qū)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)皮帶輪74。在起動(dòng)期間，這轉(zhuǎn)又驅(qū)動(dòng)一個(gè)較小的交流發(fā)電機(jī)皮帶輪，它借助皮帶驅(qū)動(dòng)連接至主軸1的皮帶輪上。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，要求有一個(gè)合適的裝置以便使起動(dòng)馬達(dá)從主軸1離合或脫離。這樣的裝置包括置于起動(dòng)馬達(dá)內(nèi)的擋環(huán)離合器。此技術(shù)的普通技術(shù)人員還可提出許多獲得起動(dòng)的其它替代方法。雖然此處在最佳實(shí)施例中描述的是起動(dòng)馬達(dá)通過應(yīng)用皮帶直接連接至主軸1上，但是許多其它直接和間接驅(qū)動(dòng)裝置也是有用的。例如，可采用一臺(tái)單獨(dú)的起動(dòng)馬達(dá)以直接驅(qū)動(dòng)主軸1從而起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)也可采用氣動(dòng)方法加以起動(dòng)，迫使壓縮空氣或其它流體進(jìn)入汽缸以起動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法通常應(yīng)用于大卡車或船舶發(fā)動(dòng)機(jī)中。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)或者還可通過摩擦驅(qū)動(dòng)或直接驅(qū)動(dòng)連接裝置對(duì)缸蓋設(shè)置裝置5施加力而獲得。
如圖34所示，發(fā)動(dòng)機(jī)還包括作為其電路一部分的線圈75和電子點(diǎn)火模塊，以及交流發(fā)電機(jī)78。在本發(fā)明最佳實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)中，火花塞的打火是由安裝在主軸1上的霍爾效應(yīng)探測(cè)器觸發(fā)的。具有磁鐵的一個(gè)圓盤安裝在主軸1上，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)越過霍爾效應(yīng)檢測(cè)器時(shí)，檢測(cè)通過觸發(fā)器的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)起動(dòng)每個(gè)火花塞的打火。已知引發(fā)火花塞打火的許多替代方法，其中包括通常應(yīng)用的接觸點(diǎn)式(變?nèi)莸?和磁阻器式機(jī)構(gòu)。這些零件的設(shè)置在汽車工業(yè)中是熟知的，而且還能包括相當(dāng)?shù)奶娲?。排氣?9最好與排氣口連接以便有害的廢氣能流出。
作為將燃料輸送進(jìn)入汽缸的替代方法，發(fā)動(dòng)機(jī)可應(yīng)用廢氣渦輪或直接驅(qū)動(dòng)渦輪，或者超級(jí)加油器，它們的運(yùn)行是眾所周知的。
作為在化油器中混合空氣和燃料的替代方法，發(fā)動(dòng)機(jī)可應(yīng)用燃料噴射器，用于在缸蓋設(shè)置裝置的適當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度和活塞的適當(dāng)位置將燃料噴入汽缸中。同樣，這些噴射方法在摩托工業(yè)中是人所共知的，因此不需進(jìn)一步說明。
作為圖1中說明的發(fā)動(dòng)機(jī)的替代實(shí)施例，圖38展示了一種發(fā)動(dòng)機(jī)的剖面，在這種發(fā)動(dòng)機(jī)中，沒有缸蓋設(shè)置裝置5″和出入口裝置13″之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在這種結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，主軸1″在兩端各通過行星齒輪10″與內(nèi)齒輪19″進(jìn)行齒輪連接，行星齒輪10″既能繞主軸軸線1A″公轉(zhuǎn)，也能繞它們自身的軸線時(shí)行自轉(zhuǎn)。行星齒輪10″的旋轉(zhuǎn)與凸輪80″耦合。這樣的耦合可通過將行星齒輪10″的軸安裝至凸輪80″上而得到。凸輪80″驅(qū)動(dòng)推桿81″，它又連接至搖臂82″，搖臂82″轉(zhuǎn)而又驅(qū)動(dòng)入口閥83″和出口閥87″，用以使燃料和空氣從入口進(jìn)入汽缸12″，和將廢氣由此排出。
圖38的發(fā)動(dòng)機(jī)具有兩對(duì)對(duì)置的活塞對(duì)，它們?cè)诨钊刂蒲b置3″的周邊之外相互相隔180°。同樣，所展示的發(fā)動(dòng)機(jī)可包含任何數(shù)目的活塞和汽缸，可以是雙動(dòng)式或單動(dòng)式的。
圖38對(duì)每一汽缸只展示了一個(gè)閥門、但是在剖面的平面之外，對(duì)每一汽缸至少還存在一個(gè)閥門，這樣，每個(gè)汽缸至少有一個(gè)閥門用于空氣/空氣燃料的入口，至少有一個(gè)閥門用于廢氣的出口。出入口裝置13″和主軸1″之間的鹵輪比，以及凸輪80″的形狀選擇，使得受凸輪80″驅(qū)動(dòng)的閥門能在適當(dāng)時(shí)刻開、關(guān)通向汽缸的口。同樣，此發(fā)動(dòng)機(jī)可像壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)那樣運(yùn)行，噴射器也可存在于缸蓋設(shè)置裝置中，而且此發(fā)動(dòng)機(jī)同樣可應(yīng)用廢氣渦輪或直接驅(qū)動(dòng)渦輪。為了將潤(rùn)滑油保存在圖38發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部零件中，設(shè)置了曲軸箱89″，它圍繞了活塞、曲軸、活塞控制裝置及其它相關(guān)聯(lián)的組件。此箱體也為發(fā)動(dòng)機(jī)的這一實(shí)施例提供了進(jìn)一步剛性。
閥門87″/83″被閥門彈簧向著關(guān)閉通向每個(gè)汽缸的口進(jìn)行偏壓。而打開則是通過推桿搖臂和凸輪跟蹤機(jī)構(gòu)獲得的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)能確定凸輪的適當(dāng)形狀，在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的適當(dāng)區(qū)間驅(qū)動(dòng)閥門。同樣，由于曲軸和出入口是通過內(nèi)齒輪19″、行星齒輪10″和主軸齒輪傳動(dòng)而相互轉(zhuǎn)換的，因此要求應(yīng)用適當(dāng)?shù)凝X輪傳動(dòng)比，當(dāng)然這將與凸輪軸的形狀有關(guān)。
在圖38中沒有展示發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行要求的其它組件。這些組件包括化油器、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行火花點(diǎn)的火花塞和相關(guān)聯(lián)的電路。
圖39是與圖1中所示發(fā)動(dòng)機(jī)相似的發(fā)動(dòng)機(jī)剖面圖，其中有兩對(duì)對(duì)置的活塞對(duì)。圖39的發(fā)動(dòng)機(jī)和圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)之間的主要差異在于曲軸2和主軸的結(jié)構(gòu)。主軸1是間斷的，曲軸2但于其間。通過軸承安裝在曲軸2上的是活塞控制裝置3。平衡質(zhì)量14與主軸1的每一部分相關(guān)聯(lián)。同樣，平衡質(zhì)量平衡發(fā)動(dòng)機(jī)中的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量和往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。
圖39中發(fā)動(dòng)機(jī)的出入口裝置13不像圖1那樣位于端部構(gòu)件上。但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到這只不過是安裝這些零件的一個(gè)替代結(jié)構(gòu)。
主軸1和缸蓋設(shè)置裝置5之間的齒輪傳動(dòng)基本與圖1所描述的發(fā)動(dòng)機(jī)的齒輪傳動(dòng)相似，雖然在主軸的相對(duì)端還重復(fù)的設(shè)置了一個(gè)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的另一最佳實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)與圖1中發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例不同。圖40中是這種實(shí)施例的局部剖面圖。結(jié)合圖40中所示發(fā)動(dòng)機(jī)的剖面圖，參考圖41可看到，發(fā)動(dòng)機(jī)包括兩根主軸′1，它們將曲軸′2安裝于其間。曲軸′2裝在固定于每根主軸′1上的曲軸安裝構(gòu)件′14之內(nèi)。同樣，這種形式的發(fā)動(dòng)機(jī)，在運(yùn)行時(shí)，其曲軸′2描繪出如圖6或圖5所示的一個(gè)圓錐。被曲軸安裝構(gòu)件′14所安裝的曲軸′2向主軸′1的軸線′1A傾斜。曲軸軸線′2A與軸線′1A相交于點(diǎn)′X，它基本位于兩個(gè)安裝構(gòu)件′14的中點(diǎn)。曲軸′2最好應(yīng)用軸承′29來安裝活塞控制裝置′21。此軸承允許活塞控制裝置′21繞曲軸軸線′2A進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
安裝在活塞控制裝置周邊的是三個(gè)活塞′20。圖42是活塞′20和活塞控制裝置′21的平面圖?；钊且粋€(gè)圓盤的扇形體。當(dāng)組裝發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在每個(gè)活塞′20之間安置了一個(gè)楔形塊′22。楔形塊′22被外殼′27保持在活塞′20之間，并楔入在每個(gè)活塞的徑向邊緣之間。汽缸′12由活塞′20的上、下表面、外殼′27的內(nèi)表面、位于活塞′20兩側(cè)的楔形塊′22的徑向表面、出入口裝置′13和活塞控制裝置′21所限定?；钊刂蒲b置′21基本是圓球形的，至少在它成為汽缸′12一部分的區(qū)域內(nèi)是圓球形的，其質(zhì)心位于點(diǎn)′X?；钊刂蒲b置的形狀確保在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，其限定每個(gè)汽缸部分的表面不會(huì)相對(duì)質(zhì)心移動(dòng)，而只能相對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這對(duì)確?；钊刂蒲b置′21和出入口裝置之間密封是需要的。設(shè)置在出入口裝置′13中的密封體′25密封活塞控制裝置′21與出入口裝置′13之間的汽缸。在每個(gè)活塞′20的周邊表面也設(shè)置了密封件，以提供每個(gè)活塞120的周邊表面與外殼′27的內(nèi)側(cè)表面之間的密封。在每個(gè)活塞′20的徑向邊緣和楔形塊′22的徑向表面之間還設(shè)置了密封件′26，這些密封件防止流體從每個(gè)汽缸中流出。
汽缸位于每個(gè)活塞′20的兩側(cè)。由于汽缸中燃料的膨脹引起的每個(gè)活塞的運(yùn)動(dòng)使活塞振動(dòng)。這樣的運(yùn)動(dòng)引發(fā)曲軸′2繞主軸′1的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；钊?0和活塞控制裝置′21通過連接裝置′23而連接至出入口裝置′13。該連接裝置′23最好是一個(gè)斜齒輪。位于活塞控制裝置上的一個(gè)斜齒輪與位于出入口裝置′13上的一個(gè)直徑較大的斜齒輪嚙合。由于這樣的連接，產(chǎn)生了活塞控制裝置′21、活塞′20和楔形塊′22相對(duì)出入口裝置′13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
圖40和41中的發(fā)動(dòng)機(jī)是本發(fā)明另一最佳實(shí)施例，其中兩個(gè)汽缸室位于搖擺活塞20的兩側(cè)。但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也會(huì)提出此發(fā)動(dòng)機(jī)也可應(yīng)用由活塞′20一側(cè)部分限定的單側(cè)汽缸。
圖43展示的是汽缸相對(duì)位于圖40中發(fā)動(dòng)機(jī)的出入口裝置′13中的入口和出口的旋轉(zhuǎn)次序。該次序表示或者是三個(gè)單動(dòng)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)或者六個(gè)雙動(dòng)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行步驟。
隨同汽缸″12和活塞″20環(huán)繞一圈，在上止點(diǎn)處，入口″15和出口″8均為流體提供了通道。在上止點(diǎn)處，廢流體實(shí)際上全部從汽缸″12排出，入口燃料混合物準(zhǔn)備進(jìn)入。當(dāng)汽缸″12和活塞″20從上止點(diǎn)轉(zhuǎn)向下止點(diǎn)時(shí)，入口″15為燃料混合物提供了一個(gè)入口。在基本為下止點(diǎn)處，汽缸″12移動(dòng)越過出入口裝置″13，從而沒有出入口對(duì)準(zhǔn)汽缸″12。入口″15被越過此處的楔形塊″22的旋轉(zhuǎn)所關(guān)閉。從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)，活塞″20壓縮汽缸″12內(nèi)的燃料混合物。此后，當(dāng)燃料混合物在動(dòng)力沖程期間燃燒時(shí)，活塞移回至下止點(diǎn)。在基本為下止點(diǎn)處，和在活塞″20移向上止點(diǎn)期間，第二排氣口為廢流體提供一個(gè)開口以便從汽缸″12排出。當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，第二入口″15向汽缸室打開，燃料混合物通過吸入而供應(yīng)至汽缸室中以備下一次序應(yīng)用。
這種形式的發(fā)動(dòng)機(jī)可容易地在諸如燃料噴射和壓縮點(diǎn)火的不同模式下按要求的適當(dāng)次序進(jìn)行運(yùn)行。假如要求發(fā)動(dòng)機(jī)使用柴油燃料進(jìn)行運(yùn)行，可插入燃料噴射器，且用輝光塞代替火花塞。
圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)和表示于圖38、39和40中的替代裝置都能適合作為壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行。當(dāng)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)作為壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，例如使用柴油作為燃料，示于圖1、39和40的火花塞57不再需要出現(xiàn)在實(shí)施例中。在壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料/空氣混合物的點(diǎn)火是通過將燃料/空氣混合物壓縮至混合物自動(dòng)點(diǎn)火的壓力和溫度而獲得的。通過將壓縮比改變成16∶-23∶1，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)能適合作為柴油型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行。這是通過具有較大的曲軸角，或減少燃燒室體積而獲得的。在每個(gè)活塞中的壓縮比曲柄角成正比。在圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)中，它是作為火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的，曲柄角為10°。
此外，燃料噴射器必須位于出入口裝置13中以便當(dāng)每個(gè)活塞處于上止點(diǎn)或稍微在此之前，將燃料噴射進(jìn)入汽缸中。在壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料噴射已很好的在資料中說明，因此不需再加以描述。最現(xiàn)代的柴油機(jī)包含輝光塞，它在起動(dòng)時(shí)加以應(yīng)用。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)是冷的時(shí)，其釋放的熱量有助于燃燒過程的起動(dòng)。設(shè)想，輝光塞最好位于出入口裝置13中，但是要指出，在圖1、39和40的發(fā)動(dòng)機(jī)中，在起動(dòng)時(shí)這些輝光塞不一定安裝至氣缸上。為此，缸蓋設(shè)置裝置5的旋轉(zhuǎn)在起動(dòng)之前最好是能調(diào)節(jié)的，從而可將通向每個(gè)汽缸的開口引導(dǎo)通向安裝在出入口裝置13中的輝光塞。輝光塞或者還可安裝在缸蓋設(shè)置裝置5中。
雖然此處描繪的本發(fā)明的一些發(fā)動(dòng)機(jī)都具有一個(gè)由汽缸限定的燃料燃燒室，但出入口裝置還可附加地包含一個(gè)預(yù)燃室系統(tǒng)，它通過孔、縫隙或類似物向主燃燒室連通。這樣的預(yù)燃室通常應(yīng)用在燃料是噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)中。采用預(yù)燃室系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的特征是空氣利用得很好，它們也適合用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)中。汽缸內(nèi)燃料的燃燒在已有資料中已很好也說明，活塞頭的形狀、噴射角和特性也都是熟知的。這些都可用于本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)中。
雖然到目前為止，這里描述的本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)都是在四沖程循環(huán)下運(yùn)行的。但所有這些都能運(yùn)用于在二沖程循環(huán)下運(yùn)行。圖45是一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)剖面圖，它基本與圖1發(fā)動(dòng)機(jī)相同，但略有改變，使它得以在二沖程循環(huán)下運(yùn)行。與圖41的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，圖45發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例中的基本差異在于出入口裝置13T和12T。在缸蓋設(shè)置裝置單獨(dú)旋轉(zhuǎn)一圈期間，圖45中二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞具有的動(dòng)力沖程是圖1中發(fā)動(dòng)機(jī)活塞具有的兩倍。為此，在幾何形狀與圖1中相似的一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的出入口裝置13T中設(shè)置了2倍的入口15T。在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳實(shí)施例中，廢氣從汽缸12T通過位于汽缸12T周邊的排氣口8T(每個(gè)汽缸至少有一個(gè))排出。該排氣口在活塞6T基本到達(dá)下止點(diǎn)之前，向汽缸12T打開。與此同時(shí)，新一輪空氣/燃料混合物進(jìn)料通過出入口裝置13T中的入口15T進(jìn)入汽缸12T中。當(dāng)活塞6T回至上止點(diǎn)時(shí)，排氣口8T被活塞密封，而入口15T被缸蓋設(shè)置裝置的旋轉(zhuǎn)所密封，從而使汽缸中的空氣/燃料混合物被壓縮，并在上止點(diǎn)或稍在上止點(diǎn)之前點(diǎn)火。圖45表示了一臺(tái)二沖程的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中點(diǎn)火是由火花塞57T起動(dòng)的。但是如文中以前所述的，此點(diǎn)火也可由壓縮空氣/燃料混合物得到。
由于二沖程過程缺乏單獨(dú)的進(jìn)氣和排氣沖程，因此，汽缸必需同時(shí)充氣和排空。
環(huán)繞汽缸12T周邊的排氣口8T與每個(gè)汽缸的一個(gè)單獨(dú)排氣出口相連接。經(jīng)燃燒的氣體或者可通過每個(gè)排氣出口排入至周圍大氣中，或者在替代方案中，可將一個(gè)環(huán)形排氣口設(shè)置裝置環(huán)繞地安裝在這些質(zhì)心在軸軸線的排氣口周圍，以便在缸蓋設(shè)置裝置一定的旋轉(zhuǎn)間隔下為每個(gè)汽缸的排氣提供出口，使廢氣得以從汽缸12T掃出。這樣的環(huán)形排氣口設(shè)置裝置最好將其中的口與單獨(dú)排氣出口連接以便將有害的廢氣由此清除掉。這樣的排氣口設(shè)置在相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方面與出入口裝置13T相類似。圖44展示了一個(gè)將氣體從圖45的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中排出的替代裝置。排氣口8T間隔地位于缸蓋設(shè)置裝置13T中，這樣，當(dāng)活塞處于下止點(diǎn)時(shí)，排氣口8T得以將廢氣從每個(gè)汽缸中導(dǎo)出。雖然圖44所示的是，排氣口8T所在的節(jié)圓直徑大于進(jìn)氣口15T的節(jié)圓直徑，但排氣口8T所在的節(jié)圓直徑也可小于進(jìn)氣口15T的節(jié)圓直徑。
二沖程循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)可作為壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行，可包含不同的向汽缸輸入燃料的方案。同樣，主軸1T是對(duì)缸蓋設(shè)置裝置5T和出入口裝置13T轉(zhuǎn)位的。本發(fā)明二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法可與已經(jīng)描述過的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法相似，或者也可采用本領(lǐng)域普通技術(shù)入員熟知的任何其它方法。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻方法則基本和這里描述的一樣。
對(duì)于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行位置是這樣的(a)動(dòng)力沖程期間，燃燒著的燃料混合物能在汽缸12T內(nèi)膨脹，迫使活塞6T向下，(b)當(dāng)活塞基本處于下止點(diǎn)時(shí)，廢的流體從汽缸室內(nèi)排出，而燃料混合物則替換進(jìn)入汽缸室，和(c)在活塞6T向上或活塞的壓縮沖程期間，燃料混合物能加以壓縮。
本發(fā)明也可如諸如泵或流體驅(qū)動(dòng)馬達(dá)那樣，作為一臺(tái)流體移動(dòng)/壓縮機(jī)械進(jìn)行運(yùn)行。當(dāng)作為泵或壓縮機(jī)那樣進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，動(dòng)力例如從電動(dòng)馬達(dá)向主軸輸入。主軸的旋轉(zhuǎn)引發(fā)曲軸的旋轉(zhuǎn)，并引起活塞控制裝置和汽缸中活塞的振動(dòng)。缸蓋設(shè)置裝置繞主軸軸線的旋轉(zhuǎn)是由主軸旋轉(zhuǎn)通過齒輪傳動(dòng)引發(fā)的。這樣的旋轉(zhuǎn)引起缸蓋設(shè)置裝置和出入口裝置之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而汽缸按適當(dāng)?shù)拈g隔，使出入口對(duì)準(zhǔn)和不對(duì)準(zhǔn)。這造成流體的進(jìn)入及其后的壓縮/輸出。(與作為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)相反)。
圖46是通過圖1發(fā)動(dòng)機(jī)的剖面圖，其中包含了發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)的細(xì)節(jié)。一種合適的潤(rùn)滑油也能從發(fā)動(dòng)機(jī)零件上帶走熱量，它由主軸1運(yùn)行的泵送機(jī)物96加以循環(huán)。此潤(rùn)滑油從泵送機(jī)的96通過主軸1中的導(dǎo)管循環(huán)至缸蓋設(shè)置裝置軸承52。從軸承52通過缸蓋設(shè)置裝置中的一個(gè)小孔，油被輸送至環(huán)繞每個(gè)汽缸的套中。循環(huán)著的油通過套，由此出來通過一條導(dǎo)管進(jìn)入曲軸殼89，然后進(jìn)入位于殼最底部的油地。油也被引導(dǎo)通過主軸導(dǎo)管進(jìn)入活塞控制裝置，然后通過活塞控制裝置臂至每個(gè)汽缸的后表面上。此油也被排入至油池中。油池中的油被再循環(huán)，通過導(dǎo)管返回至泵送機(jī)構(gòu)96。
本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑有多種形式。設(shè)想，高壓小體積流量的油循環(huán)適合于軸承的循環(huán)，而低壓大體積流量的油循環(huán)適合發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。熱量能通過端部構(gòu)件54從發(fā)動(dòng)機(jī)移向外部構(gòu)件(如空氣)。發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的傳熱是通過直接傳熱(如通過出入口裝置13)的組合和端部構(gòu)件54的熱交換器而獲得的，從而將潤(rùn)滑油內(nèi)的熱取走。然后該熱量可以或者直接(由圖31所示的凹凸紋加以促進(jìn))，或通過外部流體/空氣熱交換器(散熱器)的冷卻介質(zhì)(如散熱器流體)，或通過上述任何組合排向四周空氣。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)，它包括一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(可加力的)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每一所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)；連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對(duì)并繞著主軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，能在其每相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋放置裝置，它將汽缸夾持和/或限室在所述的組中，所述缸蓋設(shè)置裝置對(duì)每一個(gè)汽缸至少包括一個(gè)口；和出入口裝置，所述缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)所述出入口裝置密封地移動(dòng)，(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及每個(gè)汽缸的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使四沖程燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓縮、動(dòng)力和排氣沖程得以進(jìn)行，而其中至少一個(gè)所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設(shè)置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由于每一個(gè)都是相對(duì)另一個(gè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此動(dòng)力能從所述缸蓋設(shè)置裝置或曲軸或出入口裝置取出。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直射出的直線的兩旁投射相同的角。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述曲軸是直接或間接與所述至少一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)位的。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
5.如權(quán)利要求3或4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，動(dòng)力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動(dòng)傳送被齒輪傳動(dòng)的扭矩，同時(shí)也起定時(shí)作用。
6.如權(quán)利要求1至5中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述出入口裝置能依次提供一個(gè)或一些進(jìn)氣口，按選擇地提供一個(gè)火花塞和按選擇地提供一個(gè)燃料噴射器，以及一個(gè)或一些排氣口，這樣的提供是在汽缸相應(yīng)與進(jìn)氣沖程、壓縮/動(dòng)力沖程和/或其過渡、以及排氣沖程定時(shí)配合下進(jìn)行的
7.如前述權(quán)利要求中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述出入口裝置而固定。
8.如前述權(quán)利要求中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在反向旋轉(zhuǎn)方向中，曲軸旋轉(zhuǎn)與活塞和汽缸組合件旋轉(zhuǎn)的比為3∶1。
9.如前述權(quán)利要求中任一所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于有三對(duì)對(duì)置活塞和汽缸的組合件，相關(guān)聯(lián)的出入口裝置為每一組合件提供兩個(gè)入口和兩個(gè)出口。
10.如前述權(quán)利要求任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述發(fā)動(dòng)機(jī)作為或好像柴油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣地運(yùn)行。
11.如前述權(quán)利要求中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述發(fā)動(dòng)機(jī)最好作為或好像汽油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣地運(yùn)行。
12.一種內(nèi)燃機(jī)，它包括一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(TDC)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每一所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)，連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對(duì)并繞著這軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，能在其每一相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋放置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中；和出入口裝置，所述缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)所述出入口裝置密封地移動(dòng)，(結(jié)合任何其它口，如果有的話)(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及每個(gè)汽缸的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使二沖程燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣和燃料的流入以及動(dòng)力和壓縮至少得以進(jìn)行，其中由于每一燃燒室被每一所述活塞所限定，因此其汽缸及缸蓋設(shè)置裝置能按要求定時(shí)配合地向兩個(gè)口暴露，而其中至少一個(gè)所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設(shè)置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由于每一個(gè)都是相互相對(duì)地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此動(dòng)力能從所述缸蓋設(shè)置裝置或曲線軸或出入口裝置取出。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述缸蓋設(shè)置裝置對(duì)每一汽缸至少包含兩個(gè)口。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
15.如權(quán)利要求13或14所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述曲軸是直接或間接與所述至少一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)位的。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
17.如權(quán)利要求12或13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于動(dòng)力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動(dòng)傳送被齒輪傳動(dòng)的扭矩，同時(shí)也起定時(shí)作用。
18.如權(quán)利要求12至14中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述出入口裝置能依次提供一個(gè)或一些進(jìn)氣口，有選擇地提供一個(gè)火花塞和有選擇地提供一個(gè)燃料噴射器，這樣的提供是在汽缸相應(yīng)與壓縮/動(dòng)力沖程和/或其過渡定時(shí)配合下進(jìn)行的，其中排氣和進(jìn)氣基本是在每一活塞的下止點(diǎn)發(fā)生的。
19.如權(quán)利要求12至18中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述出入口裝置而固定。
20.如權(quán)利要求12至19中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在反向旋轉(zhuǎn)方向中，曲軸旋轉(zhuǎn)與活塞和汽缸組合件旋轉(zhuǎn)的比為3∶1。
21.一種變?nèi)輽C(jī)，它具有一根曲軸，該曲軸繞主軸軸線旋轉(zhuǎn)或具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(TDC)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每一所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)；連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以在這組組合件相對(duì)并繞著主軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，使所述活塞控制裝置能引起所述活塞在每一相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋設(shè)置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設(shè)置裝置對(duì)每一個(gè)汽缸至少包括一個(gè)口；和出入口裝置，所述缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)所述出入口裝置密封地移動(dòng)，(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及每個(gè)汽缸的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使每一活塞的吸入和輸出沖程得以進(jìn)行。而其中至少一個(gè)所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設(shè)置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，因此動(dòng)力能施加至所述缸蓋設(shè)置裝置或曲軸或出入口裝置。
22.如權(quán)利要求21所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置裝)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
23.如權(quán)利要求21或22所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述曲軸是直接或間接與所述至少一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)位的。
24.如權(quán)利要求23所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
25.如權(quán)利要求21或22所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于動(dòng)力是輸向所述曲軸的，而所述齒輪傳動(dòng)傳送被齒輪傳動(dòng)的扭矩，同時(shí)也起定時(shí)作用。
26.如權(quán)利要求21至25中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述出入口裝置能依次提供一個(gè)或一些吸入口，以及一個(gè)或一些輸出口，這樣的提供是在汽缸與吸入沖程、輸出/壓縮沖程和/或其過渡的定時(shí)配合下進(jìn)行的。
27.如權(quán)利要求21至26中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述出入口裝置而固定。
28.如權(quán)利要求21至27中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在反向旋轉(zhuǎn)方向中，曲軸旋轉(zhuǎn)與活塞和汽缸組合件旋轉(zhuǎn)的比為3∶1。
29.如權(quán)利要求21至28中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于有三對(duì)對(duì)置活塞和汽缸的組合件，出入口裝置為每一組合件提供兩個(gè)入口和兩個(gè)出口。
30.一種燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(TDC)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每一所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)；連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對(duì)并繞著主軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，能在其每一相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋設(shè)置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設(shè)置裝置至少對(duì)每一個(gè)汽缸包括一個(gè)傳熱區(qū)域；和熱交換裝置，所述缸蓋設(shè)置裝置相對(duì)所述熱交換裝置移動(dòng)，(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及每個(gè)汽缸的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使熱量得以傳向每個(gè)所述汽缸中的工作流體或從其中傳出，而其中至少一個(gè)所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設(shè)置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提供了一種方法(如通過所述曲軸)，由于每一個(gè)都是相對(duì)另一個(gè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此動(dòng)力能從所述缸蓋設(shè)置裝置或曲軸或入口裝置取出。
31.如權(quán)利要求30所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
32.如權(quán)利要求30或31所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述曲軸是直接或間接與所述至少一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)位的。
33.如權(quán)利要求32所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
34.如權(quán)利要求30或31所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于動(dòng)力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動(dòng)傳送被齒輪傳動(dòng)的扭矩，同時(shí)也起定時(shí)作用。
35.如權(quán)利要求30至34中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述出入口裝置能依次提供一個(gè)或一些進(jìn)氣口，有選擇地提供一個(gè)火花塞和有選擇地提供一個(gè)燃料噴射器，以及一個(gè)或一些排氣口，這樣的提供是在汽缸相應(yīng)與進(jìn)氣沖程、壓縮/動(dòng)力沖程和/或其過渡、以及排氣沖程的定時(shí)配合下進(jìn)行的。
36.如權(quán)利要求30至35中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述出入口裝置而固定。
37.如權(quán)利要求30至36中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在反向旋轉(zhuǎn)方向中，曲軸旋轉(zhuǎn)與活塞和汽缸組合件旋轉(zhuǎn)的比為3∶1。
38.一種內(nèi)燃機(jī)，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(TDC)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)；連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞轉(zhuǎn)在這組組合件相對(duì)并繞著主軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)、能在其每一相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋設(shè)置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設(shè)置裝置至少對(duì)每一個(gè)汽缸包括一個(gè)口；和平均在每個(gè)汽缸上的至少一個(gè)入口閥和一個(gè)出口閥，每一閥都可直接或間接由所述曲軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及凸輪的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使四沖程燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓縮、動(dòng)力和排氣沖程得以進(jìn)行，從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述的曲軸)，由于所述曲軸是相對(duì)所述缸蓋設(shè)置裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此動(dòng)力能從所述曲軸取出。
39.如權(quán)利要求38所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
40.如權(quán)利要求38的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于凸輪能繞所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)以控制每一閥的運(yùn)動(dòng)。
41.如權(quán)利要求38或39所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述凸輪是直接或間接與所述曲軸進(jìn)行轉(zhuǎn)位的。
42.如權(quán)利要求41所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
43.如權(quán)利要求38或40所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于動(dòng)力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動(dòng)將被齒輪傳動(dòng)的增大扭矩傳向凸輪以便起定時(shí)作用。
44.如權(quán)利要求39至43中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置裝置上的，所述行星齒輪組能繞所述主軸軸線公轉(zhuǎn)，并提供所述凸輪與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述凸輪而固定。
45.如權(quán)利要求38至44中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述發(fā)動(dòng)機(jī)作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣地運(yùn)行。
46.如權(quán)利要求38至45中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述發(fā)動(dòng)機(jī)作為或好像汽油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣地運(yùn)行。
47.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點(diǎn)；一組活塞和“汽缸”的組合件，這組組合件相對(duì)和繞著所述主軸軸線旋轉(zhuǎn)，每一所述組合件具有一根位于其上止點(diǎn)(TDC)和下止點(diǎn)(BDC)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線，每一這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線的在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的中段是與從X點(diǎn)出發(fā)的射線相垂直的，每一所述“汽缸”可具有任何合適的剖面(相對(duì)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸旋轉(zhuǎn)；連接裝置，用于在每一活塞與所述活塞控制之間進(jìn)行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對(duì)并繞著主軸軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，能在其每一相關(guān)聯(lián)的汽缸內(nèi)進(jìn)行必需的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；缸蓋設(shè)置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設(shè)置裝置至少對(duì)每一個(gè)汽缸包括一個(gè)口；和平均在每個(gè)汽缸上的至少一個(gè)入口閥，它可由所述曲軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)直接或間接地加以驅(qū)動(dòng)，(在與每個(gè)活塞在其汽缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)及凸輪的旋轉(zhuǎn)位置的定時(shí)配合下)使二沖程燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)中空氣得以進(jìn)入其相應(yīng)的汽缸，壓縮、動(dòng)力沖程得以進(jìn)行。從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由于所述曲軸是相所述缸蓋設(shè)置裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此動(dòng)力能從所述曲軸取出。
48.如權(quán)利要求47所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述缸蓋設(shè)置裝置平均對(duì)每個(gè)汽缸至少包含兩個(gè)口。
49.如權(quán)利要求47所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對(duì)活塞和汽缸組合件相連接，這樣對(duì)的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設(shè)置裝置(每個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對(duì)的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點(diǎn)投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線于X點(diǎn)垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
50.如權(quán)利要求47所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于凸輪能繞著所述曲柄軸線旋轉(zhuǎn)以控制每一閥的運(yùn)動(dòng)。
51.如權(quán)利要求47至50中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述凸輪是直接或間接與所述每一個(gè)缸蓋設(shè)置裝置轉(zhuǎn)位的。
52.如權(quán)利要求51所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)位是由內(nèi)齒輪和行星齒輪的齒輪傳動(dòng)進(jìn)行的。
53.如權(quán)利要求47或48所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于動(dòng)力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動(dòng)將被齒輪傳動(dòng)的增大扭矩傳向凸輪以便起定時(shí)作用。
54.如權(quán)利要求47至53中任一條所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于內(nèi)齒輪是安裝在缸蓋設(shè)置裝置上的，所述行星齒輪組能繞所述主軸線公轉(zhuǎn)，并提供所述凸輪與所述缸蓋設(shè)置裝置的轉(zhuǎn)位，所述行星齒組的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)所述凸輪而固定。
55.一種內(nèi)燃機(jī)，作為一個(gè)組合件的部分，至少具有一根攜帶著旋進(jìn)曲柄的主軸；至少一個(gè)燃燒室，每一燃燒室以某一比率相對(duì)所述主軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)位，該所述主軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)還為二沖程或四沖程的循環(huán)的運(yùn)行進(jìn)行開口；對(duì)所述燃燒室至少有一個(gè)活塞或其它壓縮/被驅(qū)動(dòng)型配合構(gòu)件(下文稱為“活塞”)以使所述旋進(jìn)曲柄公轉(zhuǎn)，每個(gè)構(gòu)體對(duì)應(yīng)一個(gè)燃燒室；一個(gè)連接構(gòu)件，如對(duì)所述二沖程或四沖程循環(huán)的運(yùn)行所要求的那樣，用以對(duì)每個(gè)活塞在其燃燒室內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)；如一個(gè)或一些構(gòu)件(下文稱為“搖擺構(gòu)件(或一些搖擺構(gòu)件)”)，它或它們象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進(jìn)曲柄上(或等同于于此)，當(dāng)組合件旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制每個(gè)連接構(gòu)件的活塞移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。每個(gè)活塞的動(dòng)力沖程通過其所述連接構(gòu)件、所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)、所述曲柄和轉(zhuǎn)位裝置驅(qū)動(dòng)所述輸出主軸。
56.一種內(nèi)燃機(jī)，包括至少一根攜帶著旋進(jìn)曲柄的主軸，曲柄軸線傾斜地與主軸軸線相交，或與所述至少一根主軸的一些已對(duì)準(zhǔn)的主軸軸線相交；至少一個(gè)燃燒室，用以在一個(gè)轉(zhuǎn)位比率下相對(duì)所述至少一根主軸的所述主軸軸線或一個(gè)出入口設(shè)置構(gòu)件(下文將如此稱呼)進(jìn)行公轉(zhuǎn)，所述燃燒室(一些燃燒室)至少具有一個(gè)通道傳流體得以流入所述燃燒室和從其流出；至少一個(gè)諸如活塞的壓縮構(gòu)件(下文稱作“活塞”)，用以相對(duì)所述曲柄軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)，并起所述燃燒室(一些燃燒室)的壓縮和/或被驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(如活塞)的作用；至少一個(gè)構(gòu)件(下文稱作“搖擺構(gòu)件”)，象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進(jìn)曲柄上，以便能夠相對(duì)和繞著所述曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，從而繞著主軸(一些主軸)軸線搖擺，并控制所述活塞(一些活塞)的運(yùn)動(dòng)；和至少一個(gè)出入口或多個(gè)出入口的設(shè)置構(gòu)件(下文稱作“出入口設(shè)置構(gòu)件”)，所述至少一個(gè)開口旋轉(zhuǎn)越過其上，從而在已知的間隔下(I)至少為流體提供一個(gè)開口，使流體流入至每個(gè)燃燒室(一些燃燒室)，和/或從其中流出，和(II)為每個(gè)所述燃燒室(一些燃燒室)提供一個(gè)擋板。
57.如權(quán)利要求56所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述旋進(jìn)曲柄被安裝在兩個(gè)旋進(jìn)曲柄攜帶構(gòu)件之間，每一構(gòu)件成為安置在共同軸線上的對(duì)置(在方向上)輸出主軸的一部分或固定于其上，所述旋進(jìn)曲柄的旋進(jìn)中心軸線與所述輸出主軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線同軸線，所述曲柄軸線與所述輸出主軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線的相交點(diǎn)位于所述進(jìn)曲柄攜帶構(gòu)件之間。
58.如權(quán)利要求56所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)的軸線通過所述相交點(diǎn)延伸，這樣由所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)在所述活塞上引發(fā)的運(yùn)動(dòng)只是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
59.如權(quán)利要求56所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于連桿從所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)的末端延伸至所述至少一個(gè)活塞，所述活塞能夠相對(duì)所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)旋轉(zhuǎn)和平移，以便與其相應(yīng)的所述燃燒室(一些燃燒室)保持同軸線的運(yùn)動(dòng)。
60.如權(quán)利要求56所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述燃燒室(一些燃燒室)位于燃燒室殼體之內(nèi)，所述燃燒室殼體至少由一個(gè)連接裝置與所述輸出主軸(一些主軸)連接，以便所述至少一根輸出主軸(一些輸出主軸)的旋轉(zhuǎn)引發(fā)所述燃燒室殼體(或相反)繞所述輸出主軸(一些輸出主軸)在相同或相反的方向上正比地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
61.如權(quán)利要求56所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于若干搖擺構(gòu)件從所述旋進(jìn)曲柄向外延伸，所述搖擺構(gòu)件的每一軸線通過所述相交點(diǎn)延伸，每一搖擺構(gòu)件裝載有兩根在相對(duì)方向延伸的連桿，所述連桿樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地直接或間接地安裝在其相應(yīng)的所述搖擺構(gòu)件上，能相對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并能沿著所述搖擺構(gòu)件的軸線，相對(duì)其進(jìn)行平移。
62.如權(quán)利要求56所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述搖擺構(gòu)件最好放置成由一個(gè)平面伸出，并位于此平面上，該平面與所述曲柄軸線垂直，并通過所述相交點(diǎn)，至少一個(gè)活塞的形狀基本是圓盤的扇形體，所述至少一個(gè)活塞的周邊邊緣(在所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間)的軌跡是一個(gè)虛擬球形的一部分，所述燃燒室(一些燃燒室)至少由下述部分限定，(I)由所述虛擬球形限定的一個(gè)外殼，(II)所述至少一個(gè)出入口或多個(gè)出入口設(shè)置構(gòu)件，(III)位于所述至少一個(gè)活塞的徑向邊緣緊鄰處的徑向延伸壁，和(IV)所述搖擺構(gòu)件。
63.如權(quán)利要求56所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述搖擺構(gòu)件至少在限定所述燃燒室(一些燃燒室)的這一部分是球形的。
64.一種流體位移/壓縮機(jī)，作為一個(gè)組合體的部分，至少具有一根攜帶著旋進(jìn)曲柄的輸入主軸至少一個(gè)壓縮室，所述至少一個(gè)壓縮室以某一比率相對(duì)所述輸入主軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)位，該所述輸入主軸的旋轉(zhuǎn)還為流體的位移/壓縮進(jìn)行開口；對(duì)所述壓縮室至少有一個(gè)活塞或其它壓縮/被驅(qū)動(dòng)型配合構(gòu)件(下文稱為“活塞”)以使所述旋進(jìn)曲柄公轉(zhuǎn)，每個(gè)構(gòu)件對(duì)應(yīng)一個(gè)壓縮室；一個(gè)連接構(gòu)件，如對(duì)所述流體的位移/壓縮所要求的那樣，用以對(duì)每個(gè)活塞在其壓縮寶內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)；和一個(gè)或一些搖擺構(gòu)件，它或它們象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進(jìn)曲柄上(或等同于于此)，當(dāng)組合件旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制每個(gè)連接構(gòu)件的活塞移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)活塞的位移/壓縮沖程由所述輸入主軸通過其所述連接構(gòu)件、所述一些搖擺構(gòu)件以及曲柄銷釘加以驅(qū)動(dòng)。
65.一種流體位移/壓縮機(jī)，它包括至少一根攜帶著旋進(jìn)曲柄的輸入主軸，曲柄軸線傾斜地與所述至少一根輸入主軸的旋轉(zhuǎn)軸線相交；至少一個(gè)壓宿室，用以在相對(duì)所述輸入主軸(一些輸入主軸)或所述出入口設(shè)置構(gòu)件(下文將如此稱呼)的某個(gè)轉(zhuǎn)位比率下相對(duì)所述至少一根輸入主軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)，所述壓縮室(一些壓縮室)至少具有一個(gè)通道使流體得以流入所述壓縮室和從其流出；至少一個(gè)諸如活塞的壓縮/位移構(gòu)件(下文稱作“活塞”)用以相對(duì)所述曲柄軸線進(jìn)行么轉(zhuǎn)，并起所述壓縮室(一些壓縮室)的壓縮和/或被驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(如活塞)的作用；至少一個(gè)搖擺構(gòu)件，象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進(jìn)曲柄上，以便能夠相對(duì)所述曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，從而繞著所述主軸(一些主軸)的旋轉(zhuǎn)軸線搖擺，并控制所述活塞(一些活塞)的運(yùn)動(dòng)；和至少一個(gè)出入口或多個(gè)出入口的設(shè)置構(gòu)件(下文稱作“出入口設(shè)置構(gòu)件”)，至少有一個(gè)開口旋轉(zhuǎn)越過其上，從而在已知的間隔下(I)至少為流體提供一個(gè)開口，使流體流入至每個(gè)壓縮室(一些壓縮室)，或從其中流出，和(II)為每個(gè)所述壓縮室(一些壓縮室)提供一個(gè)擋板。
66.如權(quán)利要求65所述的流體位移/壓縮機(jī)，其特征在于所述旋進(jìn)曲柄被安裝在兩個(gè)旋進(jìn)曲柄攜帶構(gòu)件之間，每一構(gòu)件成為安置在共同軸線上的對(duì)置(在方向上)輸入主軸的一部分或固定于其上，所述旋進(jìn)曲柄的旋進(jìn)中心軸線與所述輸出主軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線同軸線，所述曲柄軸線與所述輸出主軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線的相交點(diǎn)位于所述旋進(jìn)曲柄攜帶構(gòu)件之間。
67.如權(quán)利要求65所述的流體位移/壓縮機(jī)，其特征在于所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)的軸線通過所述相交點(diǎn)延伸，這樣由所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)要所述活塞上引發(fā)的運(yùn)動(dòng)只是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
68.如權(quán)利要求65所述的流體位移/壓縮機(jī)，其特征在于連桿從所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)的末端延伸至所述至少一個(gè)活塞，所述活塞能夠相對(duì)所述搖擺構(gòu)件(一些搖擺構(gòu)件)旋轉(zhuǎn)和平移，以便與其相應(yīng)的所述壓縮室(一些壓縮室)保持同軸線的運(yùn)動(dòng)。
69.如權(quán)利要求65所述的流體位移/壓縮機(jī)，其特征在于所述壓縮室(一些壓縮室)位于壓縮室殼體之內(nèi)，所述壓縮室殼體至少由一個(gè)連接裝置與所述輸入主軸(一些輸入主軸)連接，以便所述至少一根輸入主軸(一些輸入主軸)的旋轉(zhuǎn)引發(fā)所述壓縮室殼體(或相反)繞所述輸入主軸(一些輸入主軸)在相同或相反的方向上正比地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
70.如權(quán)利要求65所述的流體位移/壓縮機(jī)，其特征在于若干搖擺構(gòu)件從所述旋進(jìn)曲柄向外延伸，所述搖擺構(gòu)件的每一軸線通過所述相交點(diǎn)延伸每一搖擺構(gòu)件裝載有兩根在相對(duì)方向延伸的連桿，所述連桿樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地、直接或間接地安裝在其相應(yīng)的所述搖擺構(gòu)件上，能相對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并能沿著所述搖擺構(gòu)件的軸線，相對(duì)其進(jìn)行平移。
71.如權(quán)利要求65所述的流體位移/壓縮機(jī)，其特征在于所述搖擺構(gòu)件放置成由一個(gè)平面伸出，并位于此平面上，該平面與所述曲柄軸線垂直，并通過所述相交點(diǎn)，至少一個(gè)活塞的形狀基本是圓盤的扇形體，所述至少一個(gè)活塞的周邊邊緣(在所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間)的軌跡是一個(gè)虛擬球形的一部分，所述壓縮室(一些壓縮室)至少由下述部分限定，(I)由所述虛擬球形限定的一個(gè)外殼，(II)所述至少一個(gè)出入口或多個(gè)出入口的設(shè)置構(gòu)件，(III)位于所述至少一個(gè)活塞的徑向邊緣緊鄰處的徑向延伸壁，和(IV)所述搖擺構(gòu)件。
72.如權(quán)利要求66所述的流體位移/壓縮機(jī)，其特征在于所述搖擺構(gòu)件至少在限定所述壓縮室(一些壓縮室)的這一部分是球形的。
全文摘要
一種發(fā)動(dòng)機(jī)/泵,它具有一根曲軸(1),該曲軸具有一根主軸軸線(文檔編號(hào)F04B1/14GK1187860SQ96193909
公開日1998年7月15日 申請(qǐng)日期1996年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月17日
發(fā)明者諾埃爾·斯蒂芬·杜克 申請(qǐng)人:諾埃爾·斯蒂芬·杜克