曲轴在与汽缸轴线的平面不同的平面上旋转的紧凑式对置活
塞发动机
[0002] 本申请依赖于并要求2016年2月22日提交的美国临时
专利申请号62/297970的申请日的权益，其全部公开内容在此通过引用并入本文。
技术领域
[0003] 本
发明涉及内燃发动机领域。更具体地，其涉及对置
活塞发动机，以及特别地涉及与
现有技术中目前已知的那些相比具有相对紧凑的尺寸和低的重量的对置活塞发动机。
[0004] 发明概括内容
[0005] 为了简要描述本发明所包括的特征，公开了一种发动机，其允许减少对置活塞发动机的常规尺寸，其使用了曲轴的旋
转轴线在一个汽缸的长轴线的平面之外或者两个或更多个汽缸的长轴线的平面之外的配置。发动机可以是任何内燃发动机，包括但不限于用
汽油运行的内燃发动机、用柴油运行的内燃发动机、用醇(例如
乙醇、甲醇)运行的内燃发动机，或其组合。
[0006] 在实施方式中，本发明免除了对外部
压缩机(例如，
容积式压缩机、
增压器或
涡轮增压器)的需求，因为在实施方式中，设计包括嵌入式压缩机腔室，其通过新的活塞，和汽缸组合。发动机能够实现以下的性能：进入、压缩、燃烧和排出的整个典型热
力循环，以及满足容积要求的压缩，包括对于每次绕转的汽缸中的过载和排出气体扫除(清除)，而不需要在曲轴和/或活塞之间施加超前，虽然可以包括超前。
附图说明
[0007] 包含在本
说明书中并构成本说明书一部分的随附附图图示了本发明的若干实施方式，并与书面描述一起用于解释本发明的某些原理。
[0008] 图1示出了发动机的功能组件的实施方式的立体图，没有汽缸体或汽缸；有进入曲轴(1)和排出曲轴(2)，短的进入
连杆(3)和排出连杆(4)，进入活塞(5)，其刚性柄(9)连结到对应的连杆(3)，和靠近
活塞头的环组(13)，在裙部(16)中有可能的压缩环；排出活塞(6)具有其两个环组(11)和(12)；进入管道中的舌
门或
挡板(15)，以及连接嵌入式压缩机腔室和燃烧腔室的压缩机管道(14)。嵌入式压缩机腔室由以下组成：进入活塞的底部部分，和固定盘(10)，其执行作为以下的引导：柄(9)，排出
活塞销(19)和进入活塞柄销(20)。
[0009] 图2是发动机的功能组件的实施方式的侧视图，其中可以看到以下内容：进入曲轴(1)，排出曲轴(2)，相对短的进入连杆(3)，排出连杆(4)，进入活塞(5)，排出活塞(6)，进入管道(7)，排出管道(8)，将进入活塞(5)与进入连杆(3)结合的刚性柄(9)，固定盘(10)，其引导刚性柄(9)的移动，排出裙部环组(11)，排出活塞头部环组(12)，进入头部环组(13)，排出活塞销(19)和柄销(20)。还可以看出，两个曲轴的旋转方向是相对的或反向旋转的。
[0010] 图3是本发明的一个实施方式的前视图，其示出了对于底部汽缸的排出活塞(6)，对应的连杆已经关于汽缸轴线移动了7°，而进入活塞(5)仍需要行进11°，以便其连杆与汽缸轴线对齐。在该配置中，发动机的排出活塞关于进入活塞被赋予超前18°。最后，当排出活塞连杆已经超过汽缸轴线达到9°时，进入活塞连杆将在汽缸轴线之前9°，汽缸中将发生最大可能的压缩时刻。
[0011] 图4示出了具有嵌入式压缩机腔室的汽缸的图4A，对于作为参考示例的特定配置，其将具有531mm的横距(经度)；而图4B示出了469mm的横距，没有嵌入式压缩机腔室。
[0012] 图5A示出了根据现有技术的状态的对置活塞发动机汽缸，其中曲轴与汽缸轴线对齐。从图中是明显的，即使汽缸数量变化，它们的所有轴线都将与曲轴的
旋转轴线在同一平面中。
[0013] 图5B示出了本发明的实施方式的发动机，其中曲轴关于汽缸长的轴线未对齐，即其汽缸长的轴线在不同的平面中。
[0014] 图6A示出了嵌入式腔室的部件的实施方式的前立体图，其显示以下内容：进入活塞(5)，具有顶部压缩环(13)和底部压缩环(16)，活塞接合至柄(9)。该图还示出了固定盘(10)，
密封件(21)的
位置，其防止了压缩损失或油进入腔室，以及销柄(20)的锚
定位置。
[0015] 图6B示出了图6A的后立体图，其显示了相同的元件，并且其中可以看到进入活塞的底部非中空表面。
[0016] 图7示出了本发明的实施方式的前视版本，其中曲轴在相同方向上旋转，而没有在活塞或曲轴之间施加超前的需要。可以看出，当顶部汽缸的左排出活塞在内部死点，在对应的连杆前6°，与汽缸轴线平行的平面对齐，顶部汽缸的右进入活塞关于与汽缸轴线平行的平面已超过6°。在该相同的旋转时刻，在底部汽缸中，进入孔和排出孔通过设计与顶部汽缸相反地定位，使得当进入活塞是仍然保持6°到达其内部或外部死点时，排出活塞可以在进入活塞之前到达内部或外部死点。
[0017] 图8示出了两个汽缸的侧视图，其显示双汽缸配置，具有顶部汽缸(21)和底部汽缸(22)，共享进入管道(7)，共享排出管道(8)，在压缩机腔室和汽缸之间的连接管道(14)，其中汽缸中心之间的距离(D')和汽缸之间的距离的
水平投影(D)，其中可以看出汽缸之间的距离的水平投影和共享管道的使用产生发动机水平尺寸的减小。
[0018] 图9示出了三汽缸发动机的侧视图。可以看出，当管道被共享并且曲轴的轴线从汽缸的轴线移位时，发动机具有的汽缸越多，尺寸减小将增加。该图示出了汽缸可以共享管道，并且曲轴的轴线与汽缸的轴线脱离。如果汽缸的轴线通过直线连接，形成两个三
角形，其中它们的每个中，D是边中的一个且D'是斜边。曲轴的旋转轴线与汽缸轴线之间的距离越大，斜边D'的水平投影会越小，以及与曲轴旋转轴线位于通过汽缸的轴线的平面内的任何发动机相比，尺寸减小会越大。
[0019] 图10显示了具有4个汽缸的版本的侧视图，其中对于2个和3个汽缸的考虑保持相同。
[0020] 图11是具有共享进入管道的2汽缸模
块的俯视图，并且优选地是共享排出管道(未示出)。
[0021] 图12是显示排出共享管道的2汽缸模块的仰视图。
[0022] 图13示出了顶部汽缸的最大压缩点，其中曲轴在相同方向上旋转，其中左排出活塞已经通过上部死点(UDC)，而右进入活塞还未到达其UDC，尽管没有在曲轴之间施加任何前进。这种情况会发生，起因于曲轴的旋转轴线的位移，其位于与含有汽缸轴线的平面不同的平面中。
[0023] 图14是对应于顶部汽缸的描述性的以及在相同方向上旋转的曲轴的操作顺序。图14A示出了如下时刻：排出孔由排出活塞打开排出，而进入孔保持关闭。图14B示出了如下时刻：进入孔由进入活塞打开进入，允许扫除之前的燃烧的气体。图14C示出了最大排出开口的开始时刻。图14D示出了最大进入开口的时刻。图14E示出了如下时刻：排出孔关闭而进入孔仍然打开，以使空气或空气和
燃料混合物能够过载。图14F示出了如下时刻：进入孔关闭，且完全压缩开始，其中两个孔均关闭。图14G示出了最大汽缸压缩的时刻。
[0024] 图15是对于图14中的图概述的操作顺序。
[0025] 图16示出了排出曲轴顺
时针旋转并且进入曲轴逆时针旋转的实施方式。可以观察到，为了符合操作循环，由于施加的前进，当进入活塞还未达到其TDC时，在上部汽缸中排出活塞如何到达其顶部死点(TDC)。同时，在底部汽缸中，排出活塞相对于进入活塞保持前进。
[0026] 图17示出了反向旋转曲轴的操作顺序，并指示了示出顶部汽缸操作的所选时刻。图17A示出了如下时刻：排出孔由它们的相应的活塞打开，从而开始排出时间，而进入孔保持关闭。图17B示出了如下时刻：进入孔打开，而排出孔保持打开，从而开始汽缸扫除。图17C示出了最大排出开口时刻。图17D示出了最大进入开口时刻。图17E示出了如下时刻：排出孔关闭，而进入孔保持打开，从而使汽缸能够过载。图17F示出了进入孔关闭和压缩开始的时刻。图17G示出了当进入活塞延迟并且还未到达其TDC时排出活塞在其TDC处排出。
[0027] 图18是对于图17中的图概述的操作顺序。
[0028] 图19示出了两个曲轴可以使用两个
齿轮连结，其引起曲轴是反向旋转的。
[0029] 图20示出了两个曲轴如何可以通过链或带连结，维持反向旋转的旋转，以及如何通过放置可移位的“T”张紧器而可以改变两个曲轴之间的相对旋转位置，从而能够改变汽缸中的压缩比。
[0030] 图21示出了两个曲轴如何可以通过链或带连结，以在相同方向上维持它们的旋转，以及如何通过放置可移位的“T”张紧器而可以改变两个曲轴之间的相对旋转位置，从而能够改变汽缸中的压缩比。
[0031] 图22示出了一种现有技术构思，用于将两个曲轴通过三个齿轮系连结，能够实现相同的旋转方向。
[0032] 图23示出了对于具有嵌入式压缩机腔室(未示出)的发动机的两个汽缸和共享进入管道结构的剖面，其中可以看到，共享管道结构的本体具有分隔壁，其防止由汽缸压缩机腔室执行的压缩朝向其他汽缸的进入消散。其还示出了挡板式
阀，其防止压缩机腔室中执行的压缩朝向进入管道消散。
[0033] 图24是对于具有1、2、3或4个汽缸的发动机可以看到各个汽缸的它们的相应进入孔和排出孔的打开和关闭冲势(势头，冲量)的图表，其中其曲轴在相同方向上旋转而没有任何前进。
[0034] 图25是对于具有1、2、3或4个汽缸的发动机可以看到各个汽缸的它们的相应进入孔和排出孔的打开和关闭冲势的图表，其中其曲轴在相对方向上旋转以及在该情况中具有施加的18°的前进。
[0035] 图26是曲轴在相同方向上旋转的两个汽缸的配置的俯视图。示出了，虽然在之前公开的对于这种配置的方案(例如，在本文中为图14)中，在之前讨论的实施方式中，在发动机的上部部分和下部部分交替的进入孔和排出孔二者，可以使进入管道结构位于汽缸的上部部分，以及排出管道结构在汽缸的下部部分。这可以应用于任何数量的汽缸。
[0036] 图27是一侧视图，在曲轴在相同方向上旋转的两个汽缸的配置中，进入管道连接到汽缸的上部部分并且在进入活塞上。
具体实施方式
[0037] 现在将详细地参考本发明的各种示例性实施方式。要理解，以下对示例性实施方式的讨论不意在作为对本发明的限制，如本文广泛公开的。而是，提供以下讨论以给予读者对本发明的某些方面和特征的更详细的理解。
[0038] 在详细描述本发明的实施方式之前，要理解，本文使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的，而不是意在是限制性的。除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有该术语所属领域的普通技术人员之一通常所理解的相同意义。尽管与本文描述的那些类似或等同的任何方法和材料可用于本发明的实践中，但现在描述优选的方法和材料。
[0039] 如本文和所附
权利要求中所使用的，单数形式“a”、“an”和“the”包括复数指示物，除非上下文另有明确指示。因此，例如，对“汽缸”的提及包括多个这样的汽缸，并且对“进入活塞”的提及包括对一个或多个进入活塞的提及，等等。此外，可以使用等同术语描述的术语的使用，包括那些等同术语的使用，如上下文所暗示的。例如，“顶部死点”和“上部死点”是等同的术语，如同“底部死点”和“下部死点”等。
[0040] 本发明涉及一种对置活塞发动机，活塞头部彼此面对，其能够执行过载进入、压缩、燃烧和排出的整个
热力循环，每个汽缸每个曲轴(每)绕转。
[0041] 在实施方式中，在可选的嵌入式压缩机腔室的辅助下，发动机能够执行来自之前燃烧事件的气体扫除以及汽缸两侧中的一个或每个中的空气或空气和燃料混合物的过载，针对与该汽缸相关联的曲轴的每次旋转。重要地，压缩机腔室能够
覆盖发动机的所有容积要求。
[0042] 与本
发明人已知的所有其他之前的对置活塞发动机相比，在两个或更多个汽缸的实施方式中缩短长的汽缸轴线之间的距离的新颖机械布置引起尺寸的大幅度减小。
[0043] 在涉及本发明的发动机的两个汽缸配置的一个实施方式中，其可以外推到更多数量的汽缸，存在第一汽缸的长轴线，其从汽缸在一个端部的终点(即，汽缸终止的空间中的点)延伸到汽缸在另一端部上的终点。为清楚起见，轴线从汽缸的中心向下延伸，从一个终点到另一个终点。还存在第二汽缸的长轴线，其类似地具有两个类似于第一汽缸的终点。(以及等等，对于包括多于两个汽缸的实施方式。)根据本文中具体描述的本发明的实施方式，考虑到发动机制造时的机械、材料和工程限制，第一汽缸的长轴线优选地位于距第二汽缸的长轴线的可能的最短距离处。在本发明的优选实施方式中，由两个汽缸的长轴线限定的平面有角度(例如，8°、10°、15°、16°、18°、20°、22°、25°、28°、30°)，其不与曲轴的旋转轴线平行、垂直或一致，这与现有技术中已知的传统设计不同。
[0044] 尽管某些实施方式涉及其他配置，但如下所述，曲轴的旋转轴线优选地定位在所选第一和第二汽缸的长的汽缸轴线之间的平均距离处。在三缸配置或任何其他奇数汽缸配置中，并遵循相同的准则，第三汽缸(第五汽缸、第七汽缸等)将优选地使其长的轴线与第一汽缸的长的轴线在同一平面中。图9示出了包括三个汽缸的本发明的发动机的配置，其中D'图示了在同一平面中的汽缸轴线之间的距离，而D图示了实现紧凑发动机尺寸的最短距离。在传统的三汽缸发动机中，第一和第三汽缸轴线之间的距离应至少为D'的2倍，导致D'明显大于D。在本发明的发动机中，该距离结果是D的2倍，对于相同的3个汽缸。
[0045] 在实施方式中，本发明的发动机使用，为了进入(7)和排出(8)的性能，共享管道结构，其有助于减小尺寸，以及可替代地通过不同的汽缸的共享管道的使用的最优化。
[0046] 在实施方式中，本发明的工作过程如下：在每个汽缸中，每个排出活塞(6)，针对每次燃烧，推回其对应的连杆(4)，致动曲轴(2)的旋转并打开和关闭存在于该汽缸中的排出孔(8)，其是与一个或另一个汽缸，连接到共享排出结构或管道(8)的汽缸壁中的开口或孔。为此目的，其在其裙部(11)中具有至少一个压缩环和一个油环，在其槽中活塞具有洞，其允许环有效地扫除裙部壁的油。
[0047] 排出活塞(6)的规格使得它们允许，在最大压缩时刻，上部环组和下部环组形成独立于曲
轴箱和燃烧腔室二者的密封腔室。密封腔室包围排出孔并消除或基本上最小化燃烧气体到排出孔的流动。排出活塞(6)的规格使得它们允许，在最大压缩时刻，上部环组和下部环组形成独立于
曲轴箱和燃烧腔室二者的密封腔室。密封腔室包围排出孔并消除或基本上最小化燃烧气体到排出孔的流动。
[0048] 在实施方式中，排出活塞具有上述的结构。在其他实施方式中，进入活塞具有上述的结构。还在另外的其他实施方式中，两个活塞都具有上述的结构。
[0049] 如上所述，本发明包括一种配置，其中发动机的一个或多个汽缸包括嵌入式压缩机腔室。在这样的实施方式中，汽缸内的一个或两个活塞被更改以提供辅助，或者完全替换外部过压设备，诸如鼓
风机或增压器。在这些实施方式中，活塞中的一个或两个与汽缸组合设计和制造，以提供嵌入式压缩机腔室。在示例性实施方式中，嵌入式压缩腔室使用更改的进入活塞在汽缸的进入侧上实现。然而，可替代地或另外，排出活塞可包括类似或等同的元件，以在汽缸的排出侧提供嵌入式压缩机腔室。
[0050] 例如，图1、图2、图4A、图5B、图6A和图6B、图11、图26和图27中描绘了嵌入式压缩机腔室的构思。作为该构思的实施方式的说明性示例，两个活塞存在于单个汽缸中。第二个活塞是进入活塞(5)，其不需要保留油环在其裙部中，其没有销，以及其下部面是遮蔽的，即实心(见图6B)并接合到刚性柄(9)，其优选为圆柱形。刚性柄(或杆)将由燃料燃烧产生的冲击或推进力朝向连杆(3)传送，该连杆通过销或任何其他连接装置接合到刚性柄，并将进入活塞(5)连接到对应的曲轴(1)。
[0051] 对于容积自给自足的实施方式，在进入活塞(5)和其对应的连杆(3)之间(见图5B)，嵌入式压缩机腔室可以集成到一个或多个汽缸中(图6A、6B；压缩机腔室在活塞(5)下部面和固定盘(10)与汽缸壁之间形成，为清楚起见未在图6A或6B中描绘)。压缩机腔室的功能是使用活塞相对于固定盘的移动，从压缩机腔室到燃烧腔室，来通过迫使空气而提供至少一个汽缸的容积要求。压缩腔室的规格不受汽缸直径的限制，并且可以比其更大，并且其直径和高度二者都通过计算汽缸的体积要求来限定，优选地在进入区中每个汽缸仅有一个。压缩腔室也可以设置成应用在排出区中，由对应的排出活塞(6)驱动，在这种情况下，腔室将与排出气体隔离，从进入口吸入并将压缩气体引导朝向燃烧腔室。
[0052] 发动机可以布置成压缩机腔室在进入区中，并且另一个在排出区中，在那种情况下，其将具有与对于进入活塞(5)详细描述的配置类似的配置。应该理解的是，腔室数量和规格的决定将取决于每个汽缸的容积要求，和发动机作为整体的。如上所述，压缩机腔室(见图6A、图6B)形成在活塞的下部平面和遮蔽面、刚性柄(9)和通过任何合适的装置锚定在汽缸的端部的固定盘(10)之间。固定盘(10)在其中心区域中具有孔，其允许刚性柄(9)的自由位移(即，当活塞在汽缸内部来回移动时，允许刚性柄的一部分横穿或穿过孔)。沿着位移，通过使用
轴承或类似元件，诸如位于中心孔中的
轮毂、
套管或O环，实现最小可能的摩擦。还可以应用
垫圈(
垫片)密封件以阻止来自固定盘(10)的上部部分的气压
泄漏，并且双垫圈密封件可以执行两种功能。本领域技术人员将认识到，可以使用阻止压缩空气泄漏和油进入朝向腔室的任何其他装置。
[0053] 在实施方式中，腔室(见图6A、6B)借助于管道(14)连接到其相应的进入结构(7)，由此空气或空气和燃料的混合物将循环入和循环出进入结构(7)。当进入活塞(5)处于其向下运动时，由燃烧气体的膨胀而推动，活塞不仅应该移动曲轴(1)，而且其还应压缩之前被允许进入压缩机腔室的空气。在其朝向曲轴的向下运动的过程中，压缩空气应被发送通过管道(14)和对应的进入结构(7)，优选地到其自身汽缸的燃烧腔室，因此为下一次燃烧生成有利条件，一旦压力下的空气和燃料条件得到满足，可以单独通过压缩或在火花的辅助下，无论是在间接喷射系统中，具有它们所有已知的差异，或直接喷射汽油、柴油或任何其他燃料，或者以任何其他形式的喷射和/或燃烧，以便再次开始，热力循环过程。在循环中，一旦两个活塞(5)、(6)完成它们朝向它们相应的底部死点(BDC)的移动，排出活塞将首先打开其相应的排出孔，并因此打开排出管道结构(8)，同时进入孔仍然关闭。此时，一旦进入活塞(5)的遮蔽下部面已阻挡进入孔(7)，压缩腔室开始压缩空气，用于下一次燃烧。一旦进入孔(7)打开，汽缸压力低于由进入管道结构供应的压力。因此，进入流被朝向汽缸发送。因此，当排出和进入孔二者都保持打开时，从之前的燃烧事件中剩余的气体被扫除出，并且汽缸充满新的空气或空气和燃料混合物。一旦排出活塞(6)已关闭其相应的孔(一个或多个)并且进入孔(一个或多个)保持打开，发生汽缸中的空气或空气和燃料的过载，为下一次燃烧事件准备条件。
[0054] 一旦进入活塞(5)到达其BDC，其朝向汽缸发送空气的能力为零，并且当进入活塞(5)开始其向上移动时，通过进入管道结构(7)的腔室加载过程重复。可以向发动机添加容积式压缩机和/或排出涡轮，其将使用排放气体速度中的剩余
能量来移动排出
涡轮机，并且向进入管道结构提供
正压力，如果其大于在其向上运动时压缩腔室的内部压力，其将为进入活塞(5)提供帮助推进力，恢复用于在其向上运动的压缩腔室的能量的部分，或者可能是所有的能量，取决于发动机的rpm(转速)体制(系统)，以及所应用的压缩机的能力。
[0055] 当然，如上所述，根据本发明的发动机可包括，在排出活塞，以及进入活塞，或除了进入活塞的环境内的，压缩机腔室系统。这样的系统或配置不仅可以通过点燃/燃烧来自之前燃烧事件的未耗尽燃料来改善燃料效率，而且可以改善燃烧腔室内的压缩/过压。
[0056] 在实施方式中，当发动机应用嵌入式压缩机腔室时，进入管道结构(7)包括至少一个挡板式阀门(15)，或在由压缩机腔室生成的压力大于进入
歧管中存在的压力的情况下防止由压缩机腔室提供的空气流动朝向进入歧管而不是朝向汽缸的任何其他装置。如果没有安装压缩机腔室，并且发动机设置有进入压缩机(例如，连接到进入歧管的鼓风机等)，进入活塞可以具有与针对排出活塞(6)所指示的设计类似的设计。本发明的曲轴(1)、(2)位于与汽缸(17)的轴线不同的平面中，使它们的旋转轴线(18)在不含有、包括或匹配长汽缸轴线(17)的平面处。在实施方式中，曲轴的旋转轴线的优选放置在位于含有长的汽缸轴线的平行水平平面之间的半途(一半)的平面中(见图8)。
[0057] 允许汽缸过载的热力循环要求排出孔在进入孔之前打开。根据本发明的实施方式，该先决条件被允许，通过曲轴的旋转轴线从汽缸的长的轴线的位移，以及在实施方式中，曲轴在相同方向上的旋转，而不需要在活塞或曲轴上施加前进，尽管在本发明的其他实施方式中考虑了该运动机理。
[0058] 在图14A和图15A中描绘了一个示例性实施方式的执行，其中汽缸1中的活塞1在汽缸1中的活塞2到达进入孔之前到达排出孔。这发生是因为连结到排出活塞1和排出孔并沿顺时针方向旋转的左曲轴使活塞的纵向移动与曲轴中其对应的连杆的旋转点保持距离。除了曲轴的旋转轴线与汽缸轴线的转移的距离(其是活塞销中心的相同位移)之外，行进的距离大于由进入活塞所覆盖的距离。在与左曲轴相同的方向上在移动中连结的右曲轴具有更靠近汽缸轴线的连杆旋转点，以及因此，要行进的距离与排出活塞不同。在该实施方式中，排出孔将被放置在汽缸1中，在发动机一侧，在汽缸2中，排出孔将位于相对侧，因为关于相关联的活塞和对应的连杆要行进的距离的情况与针对汽缸1所描述的那些是相对的。这种交叉进入(摄入)和排出孔的情况有利于发动机的热均匀化，因为其不会在一侧使整个进入区域冷却以及在另一侧使整个排出区域是热的。该实施方式对于具有高功率要求和维持高rpm范围的应用具有很大的优点。另一方面，如果两个曲轴在相反方向上旋转(见图3)，将需要相对于进入活塞(5)向排出活塞(6)施加推进以实现过载循环，将排出孔保持在汽缸体的相同侧以及进入孔在相对侧(见图2)。如果两个曲轴通过链或带等连结(见图20)，可以使用“T”张紧器或等同物来改变压缩关系，其可以改变两个曲轴之间的相对定位。
发明内容
[0059] 总之，本发明提供：
[0060] 一种对置活塞内燃发动机，包括：至少两个汽缸，每个汽缸含有进入活塞和排出活塞，被布置在相对方向上在汽缸的长的轴线内并且在汽缸的长的轴线的中心的相对侧上，以及每个汽缸包括限定汽缸容积的内壁；其中每个汽缸中的两个活塞的活塞头部的上部表面与汽缸壁组合建立，用于点燃和燃烧燃料的燃烧腔室，并且其中每个汽缸独立地包括在汽缸的进入的半部上的至少一个进入孔以及在汽缸的排出的半部上的至少一个排出孔，每个孔从汽缸的长的轴线的中心安排为汽缸壁中的开口(其可以独立地选择任何位置)；和至少两个曲轴；其中第一曲轴附接到至少一个进入活塞，并且第二曲轴附接到至少一个排出活塞；并且其中含有至少一对汽缸的汽缸长的轴线的平面与含有曲轴的旋转轴线的平面不一致、不垂直、也不平行。
[0061] 在实施方式中，发动机包括至少三个汽缸，并且其中第一曲轴附接到至少一个进入活塞，以及第二曲轴附接到至少一个排出活塞。
[0062] 在实施方式中，发动机包括偶数个汽缸，第一和第二曲轴附接到相同数量的排出和进入活塞。
[0063] 在实施方式中，发动机的相邻汽缸沿它们的长的轴线具有排出孔和进入孔的交替配置。
[0064] 在实施方式中，发动机包括至少两对汽缸，其中长的汽缸轴线在不同的平行平面中，这些不同平面中的每个平行于曲轴的旋转轴线。
[0065] 在实施方式中，发动机的特征在于使曲轴的旋转轴线的一个或多个平面位于汽缸轴线的多个平面的多个平行平面之间。
[0066] 在实施方式中，发动机具有两个或更多个在相同方向旋转的曲轴，例如在相同方向旋转的两个曲轴。
[0067] 在实施方式中，本发明的发动机包括过压的空气或空气和燃料。
[0068] 在本发明的一些实施方式中，发动机包括配置，其中至少一个活塞包括经由任何合适的装置物理连接到刚性柄的实心底部表面；其中至少一个汽缸包括定位于汽缸端部或汽缸端部周围的固定盘，所述盘将汽缸密封免于空气连接，关于活塞附接到的至少一个曲轴；其中，刚性柄通过在固定盘中的可密封洞横穿固定盘；其中活塞的实心底部表面，汽缸壁和固定盘形成压缩机腔室；并且其中至少一个汽缸包括在汽缸壁中在汽缸端部周围处的至少一个压缩机孔，用于将空气从压缩机腔室再循环到至少一个进入或排出孔。压缩机孔安排在汽缸壁中，使得来自活塞的压力朝向曲轴移动，使空气或其他
流体通过压缩机孔移动，直到压缩机孔被活塞关闭。
[0069] 在一些实施方式中，发动机的每个或一些进入活塞包括连接到刚性柄的实心底部表面，其中至少一个汽缸包括定位于进入活塞的侧面上的汽缸的端部处或汽缸的端部周围的固定盘，所述盘将汽缸密封免于空气连接，关于进入活塞附接到的至少一个曲轴，其中刚性柄通过在固定盘中的可密封洞横穿固定盘，其中进入活塞的实心底部表面，汽缸壁和固定盘形成压缩机腔室，并且其中至少一个汽缸包括在汽缸壁中在汽缸端部周围处的至少一个压缩机孔，用于将空气从压缩机腔室再循环到至少一个进入孔。
[0070] 在实施方式中，发动机的进入孔还连接到进入管道，其向汽缸燃烧腔室供应过压的空气或空气和燃料混合物，并且其包括用于阻挡空气或空气和燃料混合物从压缩机腔室朝向过压空气或空气和燃料混合物的源的装置。
[0071] 在一些实施方式中，至少一个排出活塞通过连杆直接连接到其对应的曲轴，并且其中至少一个进入活塞通过刚性柄到连杆的连接间
接地连接到其对应的曲轴。
[0072] 在实施方式中，至少一个活塞包括两个环组，其中每环组包括至少一个压缩环。在实施方式中，两个环组安排在活塞的上部部分，其中另一环组安排在活塞的底部部分，并且其
中底部环组包括至少一个油保留环。
[0073] 在实施方式中，两个环组都安排在活塞上，使得当活塞在其上部死点时，环组与汽缸壁结合限定了包围进入孔或排出孔的腔室，因此将孔密封并分离于燃烧腔室和曲轴箱。
[0074] 在实施方式中，每个汽缸的进入活塞和排出活塞安排在汽缸内，使得与排出活塞相比，进入活塞在其通过汽缸的来回移动中被延迟了预先建立的不变的延迟，其中延迟由与平行于汽缸长的轴线的直线的偏转角限定。
[0075] 在实施方式中，第一和
第二活塞之间的预先建立的延迟是由于一个曲轴与另一个相比从大约4°到大约25°的偏移，诸如大约或恰好是18°。
[0076] 在采用两个曲轴的实施方式中，两个曲轴都在相同的方向上旋转，并且通过改变汽缸的长的轴线与含有曲轴旋转轴线的平面的距离来完全或部分地实现汽缸内的活塞之间的预先建立的延迟。
[0077] 在实施方式中，第一和第二活塞之间的预先建立的延迟是从大约4°至大约25°，诸如大约或恰好是18°。
[0078] 在实施方式中，根据本发明的发动机可包括两个或更多个汽缸以汽缸体的形式；其中一个或多个汽缸中的进入孔连接到进入管道，并且一个或多个汽缸中的排出孔连接到排出管道，并且其中进入管道与排出管道交替在汽缸体的一侧，以及排出管道与进入管道交替在汽缸体的另一侧。
[0079] 在实施方式中，根据本发明的发动机具有特征：每个汽缸能够满足该汽缸的容积要求，而不需要外部压缩机。
[0080] 在实施方式中，本发明包括一种包括两个或更多个汽缸的发动机，其中或保持或含有，曲轴的旋转轴线的平面的位置是或保持或含有至少两个汽缸的长的轴线的平行平面之间的距离的一半处。在非排他性实施方式中，本发明包括一种包括两个或更多个汽缸的发动机，该汽缸在它们的纵向轴线之间限定平面(即，在一个汽缸的长的轴线和另一个汽缸的长的轴线之间的平面)，其中该平面是不与曲轴的旋转平面平行、垂直或一致的。
[0081] 本发明的发动机可包括两个汽缸和两个曲轴，其中限定汽缸的长的轴线的平面垂直于曲轴的旋转轴线，造成发动机的“V”形。
[0082] 在实施方式中，发动机包括两个或更多个曲轴，并且两个或更多个曲轴彼此物理地连接，借助于齿轮、链、带、
万向节、
小齿轮和冠轮(冕状轮)、或其任何组合，或借助于使用适合于此目的的任何机械元件。
[0083] 本发明的发动机可包括可变张紧器，其可通过
修改曲轴之间的相对旋转位置来改变每个汽缸的压缩比。
[0084] 在实施方式中，两个曲轴通过至少一个齿轮系或至少一个连棒彼此物理连接，其可以是两个连棒，每个连棒都是弹性的，在发动机
温度变化时，允许膨胀和收缩。
[0085] 本发明的发动机还可包括与燃烧腔室流体连接的至少一个辅助燃烧腔室，其体积可以调节。
[0086] 如本领域普通技术人员将理解的，本发明包括由内燃发动机驱动的所有车辆，包括但不限于包括权利要求1的发动机的车辆或固定发动机单元，其中车辆或固定发动机单元是陆地上用的、水上
船舶或飞机。
[0087] 对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以在本发明的实践中和在该发动机的构造中进行各种修改和变化。通过考虑本发明的说明书和实践，本发明的其他实施方式对于本领域技术人员是显而易见的。预期的是，本说明书和附图仅认为是示例性的，本发明的真实范围和精神由接下来的权利要求指明。
