[0002]本发明涉及内燃机。更具体地,本发明涉及冷却适合汽缸和活 塞各具体要求的二冲程对置活塞发动机,其中单个活塞销连接各活塞至 相关连接杆,且顺应式活塞连接器保持各活塞及相关汽缸间的准直。
[0003]对置活塞发动机由Hugo Junkers在十九世纪末发明。Junkers的 发动机使用的两个活塞顶对顶位于普通汽缸内,进气端口和排气端口位 于各活塞下死点附近,活塞用作各端口的
阀。发动机具有两个
曲轴,汽 缸各端各一个。沿相同方向旋转的曲轴通过连接杆连至各活塞。活塞内 的活塞销将杆连接至活塞。曲轴
齿轮连接在一起以控制端口的定相并提 供发动机输出。在一般Junkers发动机中,
增压器由进气曲轴传动,且相 连的
压缩机用于在发动机每次旋转时排除汽缸内的废气并冲入新的空 气。非必须地,也可使用
涡轮增压器。Junkers的对置活塞发动机胜过传 统二冲程和
四冲程发动机的优势在于换气性能优越、零件数量减少、可 靠性增强、热效率高且功率
密度高。1936年,当时最成功的柴油机Junke rs Jumo飞机发动机可达到以前任何
柴油发动机无法相比的功率密度。根 据C.F.Taylor(The Internal-Combustion Engine in Theory and Pr actice:Volume II,revised edition《理论与实践的内燃机》:第二 卷,修订版;MIT Press,Cambridge,Mass.,1985):“目前已过时的 Junkers飞机柴油机发动机仍保持着实际使用中柴油机发动机单位输出 的记录(第一卷,图13-11)”。
[0004]但是,Junkers的基本设计中含有多种
缺陷。发动机较高,要求 较长的
齿轮传动链连接两个曲轴的输出至输出
驱动器。各活塞通过伸出 活塞的杆连至曲轴。连接杆较重以适应活塞和曲轴之间的高压缩
力。压 缩力以及活塞销的振动运动和活塞加热导致活塞销过早故障。由连接杆 与活塞轴成
角度施于各活塞的
压缩力在活塞和汽缸孔之间产生径向力 (侧力)。该侧力产生的
摩擦力通过汽缸和活塞之间的润滑膜减轻,但 超过特定
温度和侧力时膜会破裂。由于汽缸/活塞
接触面的温度主要由燃 烧的热确定,所以润滑膜破损的温度限制了发动机的燃烧温度,进而限 制了发动机可达到的平均有效
制动压力(BMEP,发动机功率的一个指标)。 一曲轴仅连至排气侧活塞,另一曲轴仅连至进气侧活塞。在Jumo发动机 中,排气侧活塞占高达70%的
扭矩,且排气侧曲轴支承较重的扭矩负载。 扭矩
不平衡、曲轴分离较远以及齿轮传动链的长度的结合在齿轮传动链 中产生扭力共振效应(振动)。要求较重的发动机组来抑制燃烧期间活 塞对曲轴施加的实际要分开发动机的高排斥力。
[0005]在Bird的英国
专利558,115所述对置活塞发动机中,反向旋转的 曲轴位于汽缸旁边使得其旋
转轴位于与汽缸相交并垂直汽缸孔的轴的平 面内。侧面安装的曲轴比Jumo发动机中的曲轴
位置更靠近,因而与Jumo 发动机相比,Bird发动机的高度减少。Bird的曲轴由要求4个齿轮的较短 齿轮传动链连接,Jumo发动机要求5个。Bird发动机的活塞和曲轴由从各 活塞与汽缸侧面成锐角沿汽缸侧面延伸至各曲轴的杆连接。在此结构中, 杆主要受
张力作用,这去除了曲轴上的排斥力,使得重量大幅减小,因 为与相同级主要压缩负载作用下的杆相比,负载主要张力的杆所需杆结 构重量较小。Bird设计的发动机通过将各活塞连接至两个曲轴而获得扭 力平衡。扭力平衡、曲轴邻近且齿轮传动链长度减小产生了较好的扭力
稳定性。为平衡动态发动机力,各活塞由一组杆连至一曲轴并通过另一 组杆连至另一曲轴。活塞负载平衡大幅地减少了作用于活塞和汽缸内孔 之间的侧力。但是,即使做了这些改进,传统发动机结构和常规冷却使 得Bird设计的发动机难以被完全地简化并达到可能的功率重量比(PWR, 以
马力每磅hp/lb计量)。
[0006]Bird的发动机使用的发动机组中,汽缸、汽缸进气和排气
歧管、 汽缸冷却
套管以及发动机
轴承被铸于一个大且重的整体内,用作发动机 的主要结构元件。通过发动机组传输的热与机械
应力以及发动机运行期 间的不均匀加热导致汽缸的不均匀柱面扭曲。燃烧期间活塞顶承受极高 的温度,因而径向膨胀。Bird发动机的冷却系统通过汽
缸套管在发动机 组内提供液体冷却剂,但该系统不能减轻汽缸的不均匀扭曲,也不能阻 止活塞顶的膨胀。因此,汽缸和活塞之间无法在没有发动机损坏或发动 机过早故障的高
风险下保持紧密公差。当然,没有紧密公差,不使用活 塞环则很难提供汽缸和活塞之间的有效密封以限制发动机运行期间的窜 漏(气体经活塞漏出)。连接杆与安装于
活塞裙的活塞销连接的刚性活 塞结构在发动机运行期间过度约束了活塞。该过度约束防止了活塞的任 何部分因经连接杆连至活塞的力不均匀而相对相关联的汽缸轴重新定 位。
[0007]PCT专利
申请PCT/US2005/020553说明了一种具侧面安装反向旋 转曲轴的二冲程对置活塞发动机。该发动机中,工作元件(汽缸、活塞、
连杆机构、曲轴等)位于安装于一起以支承工作元件的无源结构元件框 架上。该
框架承受发动机运行的应力和力,包括曲轴间的压缩力。与Jun kers和Bird的发动机不同的是,汽缸不是
铸造于发动机组中,也不是与 其它无源结构元件一起成型。因此,汽缸不是发动机的无源结构元件。 因而,除了
燃烧室力外,汽缸与发动机组的机械应力和
热应力分离,并 且汽缸基本仅是
压力容器。对于发动机每个汽缸的液体冷却剂的定制应 用可补偿汽缸的不对称受热,而对于各活塞顶的内表面的液体冷却剂的 对称应用在发动机运行期间保持活塞顶的形状。与Bird发动机相比,两 个曲轴间的单个中间齿轮缩短了齿轮传动链并且大幅地减少了曲轴之间 的扭力共振。
[0008]PCT专利申请PCT/US2005/020553所述发动机也包括顺应式构 件,该构件允许响应经连接杆连于活塞的力的不均匀而相对汽缸对活塞 结构进行角度调整。在这点上,活塞内安装有轴向
定心的管状杆,且连 接杆连于附于该管状杆的活塞销。活塞
顺应性通过管状杆的内在挠性来 实现。从活塞裙配件中去除活塞销使得活塞裙
质量和活塞重量减小。
[0009]PCT专利申请PCT/US2005/020553所述发动机的另一优点来自于 顺应性活塞结构的附加
实施例,其包括作用于活塞顶和安装于活塞内的 轴向定心杆之间的顺应性衬片。在活塞外部安装于轴向定心
活塞杆上的 单个活塞销使活塞连接于在发动机的活塞杆和曲轴之间运行的相关联的 连接杆。
发明内容
[0010]具侧面安装曲轴和与发动机机械应力隔离的汽缸的二冲程对置活 塞发动机具有汽缸定制冷却和活塞顶对称冷却。汽缸的定制冷却和活塞的 对称冷却一起消除了汽缸的不均匀扭曲和活塞顶的膨胀,因而保持了发动 机运行期间汽缸孔和活塞之间的机械间隙。各活塞内的顺应性构件允许轴 向定心的活塞杆相对于活塞运动以保持发动机运行期间活塞和汽缸孔之间 的轴向准直。单个活塞销位于活塞外部以使活塞连接于在活塞和曲轴之间 运行的连接杆。
附图说明
[0012]下述附图并不一定成比例,其示出了以下详细说明所述的原理 和示例。
[0013]图1A-1D示出了对置活塞内燃机中使用的汽缸结构。
[0014]图2是示出对置活塞发动机运行期间轴向测量的平均时间汽缸 热通量的曲线。
[0015]图3A是活塞和具附连活塞销的活塞杆的侧视图。图3B是活塞的 侧视图,移除了活塞裙且连有活塞杆和活塞销。图3C是连于活塞的活塞 杆的侧视图。图3D是活塞的分解组装图,移除了活塞裙且连有活塞杆和 与之相关联的活塞销。图3E是活塞上部的放大侧视剖视图,活塞裙局部 剖开。
[0016]图4A是对置活塞发动机的侧视图,示出的汽缸中上死点处的活 塞通过主要张力负载的连接杆连至两个曲轴,视图剖开示出了活塞冷却 结构。图4B是移除曲轴的图4A所示发动机内活塞端部和连接杆的透视图。
[0017]图5A-5E是对置活塞发动机的多汽缸实施方式的透视图,示出了 组装各个阶段的组装细节。
[0018]图6A和6B是可用于控制液体冷却剂应用于对置活塞发动机的汽 缸和对置活塞的供应系统的示意图。
[0019]图7是对置活塞发动机的进气和排气气流的示意图。
[0020]图8A-8F示出了对置活塞发动机的应用。
具体实施方式
[0021]图1A-1D示出了可用于对置活塞内燃机内的汽缸1100。汽缸1100 具有四个部分:形成为具有圆柱形孔1103的打开的圆柱形管的汽缸衬筒 1102、
排气歧管1104、
进气歧管1106和汽缸套筒1140。汽缸1100优选由 高温
铝合金等铝制成,且可铸造为单件,或通过将歧管1104和1106固定 至汽缸套筒1140并随后将该子组件固定至汽缸衬筒1102的外表面而组装 形成。汽缸衬筒1102的纵轴Ac也是汽缸1100的纵轴。
[0022]如图1A最佳所示,汽缸衬筒1102具有排气端口1105,其由靠近 汽缸衬筒1102的排气端1109的一系列沿圆周分隔的开口1108组成。汽缸 衬筒1102也具有进气端口1107,其由靠近进气端1112的一系列沿圆周分 隔的开口1110组成。螺旋移向汽缸衬筒1102排气端1109的燃气至少基本 移出汽缸衬筒1102并进入图1C所示排气歧管1104。进气端口1107的各开 口1110具有斜面上游端1110r,经进气歧管1106流入进气端口1107的加压 空气在此朝向排气端1109沿螺旋方向转入孔1103。汽缸衬筒1102的中部 1114处,多个
螺纹开口1116沿圆周顺序排列。至少开口1116的一个接收
燃料喷射器,且至少开口1116的另一开口接收感应压力或温度等发动机 运行条件的
传感器。在所示汽缸衬筒1102内,可能有例如接收燃料喷射 器的两个开口1116、接收
压力传感器的一开口1116和接收温度传感器的 一开口1116。
[0023]图2的曲线1200示出了发动机运行期间与汽缸1100结构相似的 汽缸内壁上沿纵向轨迹所测平均热通量。如曲线1200所示,汽缸衬筒沿 其纵轴不均匀受热。汽缸衬筒的最大热负载位于其进行燃烧的中部。同 样,具排气端口的汽缸衬筒端部部分经受的热负载大于具进气端口的端 部部分。因此,为减小汽缸温度的不均匀性以及因而产生的汽缸孔的柱 面不均匀性,汽缸以适应发动机运行期间各部分不均匀加热方式的定制 方式被冷却。即,汽缸1100等汽缸的冷却系统为汽缸从靠近轴向中心至 排气端的部分提供的冷却能力比为从靠近轴向中心至进气端部分提供的 冷却能力更大,且在汽缸的中部提供最大冷却能力。
[0024]参照图1A,绕圆周的可用冷却不均匀时即使热通量均匀的汽缸 壁也可能存在圆周温度变化。由于开口1116的顺序,中部1114也存在不 均匀冷却。为保持圆周温度均匀性和因此的柱面均匀性,在中部1114内, 邻近这些开口1116的冷却包括不存在开口时进行的冷却。
[0025]为提供满足这些目标的定制的冷却能力,汽缸衬筒1102的外表 面1120上提供了多个沟槽或通道。参照图1A、1B和1D,第一组1122交汇 沟槽1123绕外表面1120从中部1114盘旋朝向排气端口1105,且第二组 1126交汇沟槽1127绕外表面1120从中部1114盘旋朝向进气端口1107。这 两组中的各沟槽始于中部1114内或其附近,沿绕外表面1120的螺旋形轨 道盘旋,并在各端口1105、1107附近终止于钻孔径向截面。各沟槽的钻 孔径向截面与穿过汽缸衬筒1102边缘纵向延伸于汽缸衬筒1102内的钻孔 轴向通道连通。一个这样的轴向通道,图1A中示为参照数字1129,通过 钻孔径向截面1130与沟槽1127端部1127e连通,并且经孔1133穿透边缘 1131。这使得液体冷却剂液流可从中部1144内或其附近的沟槽开始,沿 朝向汽缸衬筒1102各端的螺旋沟槽,经汽缸衬筒内的通道,并流出汽缸 衬筒1102边缘内的孔。各组沟槽1122、1126将液体冷却剂总液流从中部 1114引导至汽缸衬筒1102的端部,以冷却汽缸衬筒的各相应部分,且因 而冷却汽缸1100自身的各相应部分。各组沟槽间有间距或间隔(可恒定 或变化),且从中部1114向排气端1109延伸的沟槽组1122的间距小于从 中部1114向进气端1112延伸的沟槽组1126的间距。因此,接触包括排气 端口1105的较大表面区域之上的汽缸衬筒部分的液体冷却剂比接触包括 进气端口1107的汽缸衬筒部分的液体冷却剂更多,从而为包括排气端口 1105的汽缸衬筒部分提供更大的冷却能力。进入在冷却要求最高的汽缸 衬筒1102的中部1114附近的沟槽时冷却剂最冷并因此具有最大的热交换 能力。另外,沟槽沿其长度具有可变的横截面面积以影响沟槽内冷却剂 的局部流速因而影响局部除热速度。因此,可通过改变交汇沟槽数量、 沟槽长度、沟槽间距、沿沟槽长度的横截面面积以及流入通道的冷却剂 流速中的任一或所有来在较大范围内设定螺旋沟槽的冷却能力。
[0026]仍然参照图1A、1B和1D,第三组沟槽1135绕在汽缸衬筒1102的 中部1114内的外表面1120延伸,且各沟槽1135延伸于中部的两个开口 1116之间。各沟槽1135具有在汽缸衬筒1102圆周上在弧内延伸的长部 1137和在长部1137相对两端的横部1138。各横部1138横于长部1137使得 各沟槽1135为I形。如图1A最佳所示,各横部1138位于紧靠开口1116处。 运行中,在长部1137中心处引入各沟槽1135的液体冷却剂经长部1137流 向各横部1138,之后从各横部1138各端处汽缸套筒1140内的孔1147排出 (如图1B最佳所示)。因此,流入各沟槽1135内的液体冷却剂在沟槽各 端部1138靠近开口1116处具有延伸的流道。因此,各沟槽1135为开口1116 附近、中部1114最热部分处提供了增强的冷却能力。为中部1114提供的 冷却能力随距中部内最近开口1116的圆周距离而变化。沟槽1135内的冷 却是对螺旋沟槽组1122、1126冷却无法到达的开口1116区域的非常有效 的局部除热方法。中段1114的除热效率取决于冷却剂流至各端末梢前流 至并接触各端1138中心的区域内的冷却剂
滞流模式。
[0027]汽缸1100的组装细节见图1B-1D。管状汽缸套筒1140被接收在汽 缸衬筒1102的表面1120上、定心于中部1114并且延伸并接触排气和进气 歧管1104和1106。歧管1104、1106可在汽缸套筒和排气、进气歧管1104、 1106之间的接缝1141处被
焊接至汽缸套筒1140。这样的
焊缝1141w如图1D 最佳所示。或者,歧管1104和1106可与汽缸套筒1140各部分被单独铸造, 并且通过焊接被相互固定并固定至汽缸衬筒1102。排气和进气歧管1104 和1106以及汽缸套筒1140一起
覆盖沟槽1123、1127和1135,限制了在沟 槽内液体冷却剂的流动。如图1B最佳所示,汽缸套筒1140包括管道1142、 1144和1145。各管道1142被
定位于中部1114附近相应沟槽1123开始处的 上方;各管道1144被定位于中部1114附近相应沟槽1127开始处的上方; 且各管道1145被定位于相应沟槽1135的长部1137的中心的上方。液体冷 却剂在汽缸衬筒1102中部1114处或其附近经过管道1142和1144流入沟槽 1123和1127,并且流经沟槽和钻孔通道1129,并从汽缸衬筒1102端部边 缘1131内的孔1133流出。液体冷却剂经过管道1145流入沟槽1135,并经 长部1137流至端部1138。穿过汽缸套筒1140的孔1147被定位于端部1138 末梢处以允许液体冷却剂流出沟槽1135。如图1C最佳所示,管道1142、 1144和1145接收安装于如下所述连至液体冷却剂供应系统的液体冷却剂 供应管线1149的连接器1148。液体冷却剂供应系统中可提供三个液体冷 却剂供应回路以向三组沟槽供应液体冷却剂。各回路通过与沟槽相连通 的管道连至相应沟槽组以向沟槽组以所需压力和流速输入液体冷却剂。 在这些附图中,没有提供引导液体冷却剂流出汽缸衬筒1102外表面1120 上沟槽的线路。液体冷却剂可被集
水箱聚集于发动机内。在此情况下, 液体冷却剂通过汽缸衬筒1302各端部边缘1131处的孔1133排出。随着对 置活塞在孔1103内往复运动,一部分液体冷却剂从孔1133落入对置活塞 的外活塞裙表面上(图1A-1D中未示出),从而在发动机运行期间冷却并 润滑这些表面。或者,如下所述,流出汽缸1100沟槽端部的液体冷却剂 可被导入通过常规配件连于孔1133和1147的液体冷却剂返回线路中以聚 集并再循环液体冷却剂。
[0028]如图1C和1D所示,排气和进气歧管1104和1106各具有分别与排 气端口和进气端口1105、1107相连通的内环形蜗壳1150和1152。各蜗壳 1150和1152优选为涡形以引导流经的气体
涡流,同时控制
湍流混合。使 加压空气旋动有利于换气并提高燃烧效率。如下所述,
导管1153和1154 将排气和进气歧管1104和1106连接至系统以便从对置活塞发动机中排放 废气并提供充入空气至对置活塞发动机。
[0029]如图1B-1D所示,汽缸套筒1140包括一个或多个开口1156,各开 口1156对准汽缸衬筒1102内的相应螺纹开口1116。在各自
喷嘴端螺紧的 一个或多个燃料喷射器1158通过被螺旋入开口1116而被安装至汽缸 1100。各燃料喷射器1158于1159处连至高压燃料线路1160,且可由如下 所述系统提供燃料。
[0030]孔1103内在汽缸衬筒1102各端部附近具有环形沟槽以固定O形 圈。图1A和1B中透过进气端1112可见一个这样的O形圈1163,图1D中可见 两个O形圈。O形圈1163接触并擦除孔1103内移动的对置活塞(附图中不 可见)的活塞裙外表面上的多余
润滑剂。O形圈优选由弹性氟
橡胶材料制 成。
[0031]参照图1C和1D,汽缸1100具有安装托架1164,其被安装于汽缸 1100组装于对置活塞发动机时接收于框架(附图中未示出)内的汽缸套 筒1140的外表面。所示安装托架1164通过可调收缩夹1165(但这不意味 着限于)被安装于汽缸套筒1140的外表面。安装托架1164可被焊接至汽 缸套筒1140,或可与汽缸套筒1140各部分单独铸造并通过焊接相互固定 并被固定至汽缸衬筒1102。
[0032]图3A至3E示出了可用于对置活塞内燃机的活塞1300。活塞1300 优选无环,但这不意味着排除在活塞1300上使用
活塞环(根据需要)。 参照图3A和3B,活塞1300包括在一端具有活塞顶1308的圆柱形部分1302。 活塞顶1308对面,圆柱形部分1302具有打开端1309。圆柱形部分1302从 活塞顶1308延伸至打开端1309的部分形成活塞裙1310。圆柱形部分1302 的纵轴Ap也是活塞1300的纵轴。如图3C所示优选为管状杆的活塞杆1330 被附连至活塞1300。活塞杆1330包括轴杆1332、中心孔1332、圆盘形端 部1334以及螺纹端部1335。很明显,活塞杆1330具圆柱形横截面形状。 这并非要限制活塞杆的构造,也可使用其它横截面形状。
[0033]参照图3B所示活塞1300(移除活塞裙1310)的视图,活塞顶1308 形成于活塞顶部件1308a上。与活塞顶部件1308a互补的活塞顶背衬部件 1308b通过螺钉1321被连结于活塞顶部件1308a。活塞顶部件1308a和 1308b共同形成肋1322。肋1322用作承载元件并确定通过其间用于活塞冷 却的冷却剂流道1329,如下文所述。肋1322和流道1329优选绕纵轴Ap沿圆 周均匀隔开。肋以及流道优选绕纵轴Ap
旋转对称并使得活塞顶1308下方活 塞的内部具有同样对称。肋1322朝向活塞裙1310内表面径向延伸,邻接 活塞顶1308的背表面,且在活塞1300内从活塞顶的背表面向打开端1309 纵向延伸。肋1322将发动机运行期间施于活塞顶1308上的轴向负载传递 至活塞1300的其它元件。肋1322的准确形状、长度和数量可如根据发动 机设计与运行规范而变化。活塞顶部件1308a和1308b优选地组成单个活 塞顶单元,且活塞裙1310形成单个圆柱形单元并被连结于活塞顶单元。 活塞顶单元和活塞裙可由机加工零件组装或通过铸造和/或加工高温铝 合金、
钢合金或
铁之后通过
铜焊、焊接或
螺纹连接在一起而被制成。在 此示例中,活塞裙1310在1325处被螺旋入活塞顶1308,如图3B最佳所示。
[0034]进一步参照图3A和3B,活塞1300外的单个活塞销1342通过挡
块 1343和带孔螺纹
螺母1344被固定于隔离圈1345和1346之间活塞杆1330的 螺纹端部1335上。如需要增加活塞顶1308和活塞销1342的
旋转轴之间间 隔的
精度,可在隔离圈1345和挡块1343之间提供机加工
垫片1349。
[0035]发动机运行期间,活塞在汽缸孔内往复运动时为重获和/或保持 活塞1300和汽缸之间的轴向准直,允许支承活塞1300的结构以某种方式 弹性
变形是有利的。该变形可称为“顺应性”。通过固定活塞杆1330的 圆盘形端部1334于响应作用于活塞杆1330的偏轴力而弹性变形从而允许 活塞杆1330的圆盘形端部1334和活塞顶1308之间有限运动的顺应性衬片 1336内提供顺应性。
[0036]图3D是活塞1300的分解图,更详细地示出了活塞的元件及其组 装顺序。如图3D所示,活塞顶背衬部件1308b包括活塞顶1308之后被定心 于纵轴Ap的带孔1328的中心环。活塞顶背衬部件1308b通过两个穿过各肋 1322延伸的螺钉1321被固定于活塞顶部件1308a。活塞杆1330的圆盘形端 部1334固定于由弹性材料(如氟橡胶材料)制成的顺应性衬片1336内。 顺应性衬片1336自身包含于顺应性容器1337内。顺应性容器1337为由第 一部件1337a和第二部件1337b组装而成的圆柱形
外壳。螺纹螺钉1341连 接第一和第二部件1337a、1337b。顺应性衬片1336可由单个模制部件组 成,或可由模制零件组装。尽管没有限制,但顺应性衬片1336优选使用 两个平的氟橡胶圆盘1338和1339和一个氟橡胶圈1340绕活塞杆1330的圆 盘形端部1334组装而成。圆盘1338位于第一部件1337a和圆盘形端部1334 之间;圈1340绕圆盘形端部1334外周被接收;且圆盘1339位于圆盘形端 部1334和第二部件1337b之间。圆盘1338具有中心开口1338o和四个通孔 1338t。开口1338o和通孔1338t可与薄金属(优选为
黄铜)垫环对齐。圆 盘1339具有中心开口1339o和四个通孔1339t。开口1339o足够大以清除挡 块1343以便圆盘1339可被接收于活塞杆1330的轴杆1332之上。开口1339o 和通孔1339t可与薄金属(优选为黄铜)垫环对齐。通孔1338t、1339t的 垫环未示出;开口1338o、1339o的垫环1338ob、1339ob见图3E。进一步 参照图3D和3E,顺应性容器的第一部件1337a具有具唇缘的中心开口 1337ao,且第二部件1337b具有具唇缘的中心开口1337bo。开口1337bo足 够大以清除挡块1343以便第二部件1337b可被接收于活塞杆1330的轴杆 1331之上。顺应性容器1337封装并固定顺应性衬片1336,且活塞杆的圆 盘形端部1334固定于衬片内。具中心开口1348o和通孔1348t的金属圆盘 1348置于顺应性容器1337内圆盘1338和部件1337a之间。组装顺应性容器 1337之前,第一部件1337a通过穿过第一部件1337a内的通孔1337ai延伸 且固定于活塞顶背衬部件1308b内相应
螺纹孔(未示出)内的螺纹螺钉 1333而被固定至活塞顶背衬部件1308b的底部。之后通过穿过通孔 1337bt、1339t、1334t、1338t和1348t并固定于螺纹通孔1337at内的长 螺纹螺钉1341绕顺应性衬片1336组装顺应性容器1337。
[0037]顺应性衬片1336的变形被包含在顺应性容器1337、圆盘1348和 圆盘1338、1339内的垫环内。通孔1338t和1339t以及垫环的直径稍大于 螺钉1341的直径以便为顺应性衬片1336提供弹性变形的空间。尽管没有 限制,不过顺应性衬片1336优选地允许活塞杆1330相对轴Ap上的枢转点P 枢转运动。
[0038]再次参照图3D,活塞销1342具有间隙孔1347使得活塞销可被接 收于活塞杆1330的螺纹端部1335上,并被安装在活塞1300的外部上。一 旦活塞顶部件1308a和1308b、顺应性衬片1336和顺应性容器1337已被组 装,则垫片1349(如果使用)和隔离圈1345抵靠挡块1343被接收于活塞 杆1330的螺纹端部1335上,之后组装活塞销1342、隔离圈1346和螺纹螺 母1344。尽管图3D中未示出,不过在活塞销安装将至螺纹端部1335之前 三个连接杆之一被接收于活塞销1342上。该配置可参照图4B来理解,其 中具分叉端部1447aw的中心安装的连接杆1447a可滑动地接收于活塞销 1342上,分叉端部具有开口对齐的两个横向隔开的
啮合臂。分叉端部 1447aw位于活塞销1342上使得间隙孔1347、螺纹端部1335以及螺纹螺母 1344中心定位在分叉端部1447aw的啮合臂之间。
[0039]参照图3E,可能需要活塞1300被冷却以减少发动机运行期间的 热导变形。活塞因
热膨胀、压缩压力、燃烧压力、
惯性力和窜漏压力而 变形。活塞顶1308发生热扭曲的风险最大,尤其是拐角1312处及其附近。 不冷却,则发动机运行期间活塞1300的这个部分会膨胀,如果不控制, 可使活塞1300成为蘑菇形或郁金香形并增加活塞和汽缸孔接触的风险。 通过保持活塞顶1308内的横截面x-x(见图3E)尽可能薄以最小化最大受 热处的
热阻抗,同时通过在活塞顶的背表面1316上应用一股或多股液体 冷却剂液流来冷却活塞顶,可消除或至少大幅地减少变形。由于变形基 本均匀,所以可根据活塞顶1308内或其附近基本对称的热分布来定制这 样的冷却。
[0040]再次参照图3B和3E,可理解对活塞顶1308背表面1316的液体冷 却剂的应用。活塞顶背衬部件1308b内的孔1328转变为径向分布的流道 1329。各流道1329被定位于各对肋1322之间,且轴向倾斜以沿活塞顶1308 背表面1316从孔1328倾斜转变。各流道1329伸向活塞顶1308的边缘1312。 活塞顶1308的边缘1312附近,各流道1329沿反向锐曲线1329’转向活塞 1300的打开端。活塞杆1330的孔1328组成经流道1329输送液体冷却剂液 流至活塞顶1308的通道。活塞杆1330的孔1332经顺应性容器1337内的开 口1337ao和活塞顶背衬部件1308b内的孔1328与流道1329相连通。经接收 于活塞杆1330螺纹端部上的螺纹螺母1344内的孔引入的液体冷却剂C的 液流S1沿活塞1300的轴在第一方向内流经孔1332和1328。液流S1冲击与 活塞顶中心对准的背表面1316,并分入流经流道1329的液流S2,沿活塞 顶1308背表面1316沿倾斜轴向方向流向边缘1312。活塞顶边缘1312附近, 液体冷却剂C流出活塞顶,沿活塞裙1310流向打开端1309。冷却剂C的粘 度和速度以及流道1329的数量和尺寸可改变以确保流道1329内且沿背表 面1316的冷却剂局部流动中的液流湍流。众所周知,湍流可提高冷却剂 从背表面1316和流道1329侧面导热的能力。冷却剂C的流速增加至确保从 活塞顶1308高速除热的程度。因此,可通过改变通道数量、通道尺寸、 通道的轴向定位以及流入活塞1300的冷却剂C的
粘度和流速中任一或所 有在较广范围内设定流道1329的冷却能力。冷却剂C优选流出活塞1300的 打开端1309以通过集水箱与流出汽缸1100的液体冷却剂聚集。
[0041]因此,在活塞顶1308背表面1316处旋转对称输送的液体冷却剂 液流确保了发动机运行期间活塞顶的均匀冷却,并且消除或大幅减少了 发动机运行期间活塞顶和紧靠活塞顶的活塞裙部分的膨胀。因而甚至在 高BMEP下均能基本保持活塞1300的形状。根据使用该液流以控制热变形 的示例性活塞设计,3.15英寸(8.0cm)直径活塞的活塞顶相对圆柱形 下部的差别膨胀可保持为小于0.001英寸(0.025mm)。如果有效冷却活 塞顶1308,则通过活塞裙1310传递热就不太重要了。因此,活塞裙1310 可比其它情况下必须的更薄,从而减少活塞的质量。
[0042]现在说明图4A所示二冲程对置活塞内燃机。本说明假设使用压 缩点火式发动机,其仅用作说明与示例。也可为火花点火式发动机。所 述发动机由具定制冷却的至少一汽缸组成,其中通过以参照图1A-1D所示 汽缸1100所述方式应用液体冷却剂液流来消除或大幅减少圆柱形不均匀 热变形。发动机的汽缸具有一对对置活塞,各活塞中通过以参照图3A-3E 所示活塞1300所述方式应用一股或多股液体冷却剂液流来消除或大幅减 少热导径向变形。尽管通过应用液体冷却剂分别冷却汽缸和活塞,但是 可依靠汽缸的定制冷却与活塞的对称冷却来在发动机运行期间冷却元件 并保持其间的机械间隙,从而消除对活塞环的需求。
[0043]如图4A所示,发动机1400包括至少一汽缸1100,且对置活塞 1300A和1300B位于其中以朝向与远离彼此和汽缸1100中心往复相对运 动。汽缸的纵轴Ac与活塞1300A和1300B的纵轴Ap共线。活塞1300A和1300B 连至第一和第二侧面安装反向旋转曲轴1430和1432,所述曲轴又连至共 同的输出(该图中未示出)。单个活塞销1342通过活塞杆1330的方式被 安装至各活塞1300A和1300B。各活塞销1342分别将多个连接杆1447的端 部连接至活塞1300A和1300B之一。图4A所示透视图仅为各活塞示出两个 连接杆1447,但应理解为一个或多个附加连接杆不可见。
[0044]图4A中,两个侧面安装曲轴1430和1432被放置成其轴相互平行 且位于与汽缸1100在其纵向中心处或附近交叉并垂直于汽缸纵轴Ac的公 共平面内。曲轴在相反方向内旋转。连接杆1447被连接到曲轴1430和1432 的
曲拐。平面图中,各连接杆1447具有从曲轴向活塞销延伸的长直部。 直部端部处,各连接杆1447弯向一活塞销1342。连接杆1447的弯曲形状 缩短了发动机的总宽度,同时提供了发动机运行期间连接杆和活塞端部 之间的间隙。
[0045]图4B是发动机1400内活塞1300端部的透视图,移除了曲轴以详 细示出连接杆1447。如图4A和4B所示,各活塞1300A和1300B具有安装于 其单个活塞销1342上的三个连接杆。如上所述,中心安装的连接杆1447a 具有分叉活塞销端部1447aw,其具有带对齐开口(未示出)的两个横向 隔开的啮合臂,其使用
滚针轴承1346被安装于活塞销1342。中心安装的 连接杆1447a具有具开口的曲轴端部1447ac,以使用滚柱轴承1438安装至 曲轴。第二横向安装的连接杆1447b安装于活塞销1342、第一连接杆1447a 外侧,各自介于活塞销1342各端与分叉活塞销端部1447aw的一个臂之间。 各第二连接杆1447b具有具开口的活塞销端部1447bw,以使用滚针轴承 1436安装至活塞销1342。各第二连接杆1447b具有具开口的曲轴端部 1447bc,以使用滚柱轴承1438安装至曲轴。
[0046]图4A和4B所示连接杆1447、活塞销1342和曲轴1430、1432之间 的几何关系保持活塞1300A和1300B在汽缸1100内移动时连接杆1447主要 受拉应力的作用,且因发动机速度较高时活塞惯性力产生的压应力是有 限的。该几何形状消除或至少大幅减少了活塞1300A和1300B与汽缸1100 的孔之间的侧力。
[0047]图4A中示出了汽缸1100和活塞1300A、1300B的更多细节和特征。 汽缸1100中,排气端口1105由排气歧管1104覆盖,燃烧产物通过排气歧 管1104流出汽缸1100。发动机1400高功率运行期间,例如BMEP=150psi 时,排气歧管1104和导管1153的平均外部温度可达到或超过375℃,这 是足以使柴油燃料
焦炭化的高温。通过之后的
净化空气流来使歧管1104 和导管1152的平均温度从高的初始排气温度降低。但是,排气歧管1104 和导管1153的外表面可能涂有绝缘涂层,如高温涂料。
硅基化合物可用 于此目的。这样的化合物之一是Aremco公司商标Corr-Paint CP4040下出 售的导热性(K)小于1W/m-°K的金属
氧化物涂料。另一适当化合物是通 过使Eager Plastics公司出售的sil-cell球状微球或Potters Europe公 司出售的玻璃微球体与Aremco公司商标Aremco 8080下出售的硅基
粘合剂 系统混合而制成的涂层;该化合物提供的涂层导热性(K)小于0.36 W/m-°K。或者或另外,排气歧管1104和导管1153的内表面可涂有陶瓷材 料。也可能要求对排气歧管1104和导管1153的外表面应用液体冷却剂, 但这将使得从排气中去除的
能量不能用于
涡轮增压器。
[0048]参照图4A,汽缸1100的进气端口1107也可由进气歧管1106覆盖, 加压空气通过进气歧管1106流入汽缸1100。根据相对这些端口的位置, 活塞1300A和1300B可分别称为“排气”和“进气”活塞,汽缸1100的端 部也以同样方式命名。
[0049]活塞长度和汽缸长度间的关系以及经过其下死点位置时活塞 1300A和1300B之间的相差,调节端口随活塞事件运行并正确排序。因此, 下死点位置之间的
相位偏移产生的顺序中,排气活塞1300A移至其下死点 位置附近时排气端口1105打开,之后进气活塞1300B移至其下死点位置附 近时进气端口1107打开,其后排气活塞远离其下死点位置后排气端口闭 合,之后进气活塞1300B远离其下死点位置后进气端口1107闭合。
[0050]参照图4A,两个冷却剂储库1460A和1460B位于活塞1300A和 1300B的打开端外侧。各储库具有长喷嘴1461,其被接收于安装于活塞杆 1330螺纹端部1335上的螺纹螺母1344内。冷却相关活塞1300A或1300B的 液体冷却剂通过螺纹螺母1344从储库1460A或1460B通
过喷嘴1461被送 入。因此液体冷却剂以恒压被送入相应活塞杆1330的孔1332内。压力迫 使液体冷却剂流出活塞杆1330,以一股或多股持续流动的液流经流道 1329流向活塞顶1308的背表面。
[0051]根据本规范的对置活塞发动机的工作元件(汽缸、活塞、连杆 机构、曲轴等)被接收于装配于一起以支承工作元件的无源结构元件框 架形式的结构单元。框架支承发动机运行的应力和力,如曲轴间的压缩 力,且汽缸既不铸造于发动机组中也不与其它无源结构元件一同成型。 各汽缸被支承于发动机框架内,因而与发
电机组的机械应力和热应力分 离。因此汽缸1100基本仅为冷却的压力容器。这个发动机的构造以及上 述方式的汽缸1100和活塞1300A、1300B的冷却消除了汽缸的不均匀变形 和活塞顶的膨胀,并允许汽缸-活塞接触面紧密配合。有利地,使用定 制冷却,该特征提供了免除活塞环的发动机设计选择。
[0052]图5A-5E是示出基于图1A-1D和3A-3C的汽缸和活塞构造的逐 渐完整组装的具侧面安装曲轴的对置活塞发动机1400的侧视透视图。发 动机1400具有两个汽缸,但这仅用作说明。实际上,可成比例地调整为 任何尺寸的发动机以及具有一个、两个或三个或更多汽缸的发动机。图 5A中,发动机1400包括两个具图1A-1D所示构造的汽缸1100,且对置活 塞1300A和1300B位于其中。对置活塞的活塞销1342在图5A中可见。连接 杆1447连至活塞销1342和曲轴1430和1432。排气导管1153被接收于发动 机板1510的相应开口中,且进气导管被接收于发动机板1520的相应开口 中。至少一燃料喷射器1158喷射燃料至汽缸1100内。管1142、1144和1145 将液体冷却剂导入汽缸1100外表面上的各组沟槽中。
[0053]图5B和5C示出了没有汽缸、活塞和储库的发动机1400。发动机 1400的框架由端板1522和1524以及位于端板1522和1524之间的中间板 1526组成。通孔1528穿过板1524和1526以将汽缸安装至框架。板1522、 1524和1526具有旋转支承曲轴1430的轴承1530’和旋转支承曲轴1432的 轴承1532’。端板和中间板1522、1524和1526一侧由包括发动机板1510 和
配对发动机板1511的多个发动机板固定,另一侧由发动机板1520和配 对发动机板1521固定。一储库1460(图4A所示)安装于框架一侧发动机 板1520和1511之间,另一储库安装于框架另一侧发动机板1510和1521之 间。
[0054]继续说明图5B和5C,齿轮箱1570容纳连接曲轴1530和1532的反 向旋转运动至输出
传动轴的输出齿轮传动链。曲轴1430和1432的端部伸 入齿轮箱1570内。具带齿外缘的齿轮1572固定于曲轴1430的端部,具带 齿外缘的齿轮1573固定于曲轴1432的端部。输出齿轮1575的齿圈1576具 带齿内圆周1577和带齿外圆周1578。如图所示,齿轮1572的外缘于一位 置处啮合齿轮1575的内圆周1577,齿轮1573的外缘于直径上相对所述一 位置的另一位置处啮合齿轮1575的外圆周1578。内齿轮1572和内圆周 1577的齿轮比可为33/65,且内齿轮和内圆周上为MOD 4齿,而
外齿轮1573 和外圆周1578的齿轮比可为33/65,且外齿轮和外圆周上为MOD 5齿。该 齿轮结构允许曲轴1430和1432的反向旋转被转变为具奇数齿轮(本示例 中为3个)和非整数齿轮比且没有任何中间皮带、链条或其它扭矩传递元 件的输出齿轮1575的持续旋转。结果所得简单的输出齿轮传动链短于 Bird发动机的齿轮传动链,其中曲轴由单个齿轮(齿轮1575)共同连接, 与Bird发动机相比,这减少了曲轴之间的扭共振。
[0055]如图5B和5C所示,轴盘1581通过螺纹螺钉被连至齿圈1576,且 盖1582通过螺纹螺钉固定至端板1522且在齿轮箱1570上方。轴盘1581具 有
中轴1586。盖1582包括接收轴1586的
输出轴承1585,因而使得框架可 支承输出齿轮1575以进行旋转。轴1586组成发动机1400的输出传动。可 通过一个或多个轴杆、齿轮、皮带、链条、
凸轮或其它适当扭矩传输元 件或系统(未示出)连至中间传动装置或直接连至从动部件。
[0056]图5D示出了通过穿过板1524和1526内的通孔1528延伸至安装托 架1164内的螺纹孔的螺纹螺钉和/或
螺栓1527而安装至端板和中间板 1524和1526的具两个汽缸1100的发动机1400。螺纹螺钉1527使得汽缸可 从发动机1400轻松移除以进行汽缸或活塞的检查、修理或更换。组装的 发动机1400见图5E,储库1460A和1460B由螺纹螺钉安装于端板1522和 1524之间。发动机板1520、1521、1510和1511、储库1460A和1460B以及 盖板1580通过螺纹螺钉和/或螺栓安装至框架的端板和中间板1522、1524 和1526。
[0057]发动机1400的框架部分优选由高温
铝合金(如5454铝)按照发 动机的组装和运行所需铸造和/或机加工制成。发动机燃料和换气系统如 下所述。用于发动机1400的液体冷却剂和燃料优选为也可用作活塞及其 它发动机元件的润滑剂的柴油燃料。根据需要,发动机运行优选通过具 相关传感器和
致动器的
发动机控制单元(ECU)控制。
[0058]辅助发动机设备安装至发动机1400可参照图5E理解。例如,安 装涡轮增压器1590至发动机板1510以有助于连至一个或多个排气导管, 增压器1591安装至发动机板1520以有助于连至进气导管。燃料喷射
泵 1593由一曲轴端部的同步皮带驱动。冷却剂、润滑剂和换气泵(未示出) 安装于发动机1400背部并由一曲轴端部驱动。冷却剂泵提供液体冷却剂 至汽缸套筒1140内的管道以及储库1460A和1460B。集水箱泵1594安装于
底板1580。尽管附图中未示出,曲轴穿过
背板1524的延伸部分也可用于 驱动
减振器和发动机附件。
[0059]第二实施例中可用的液体冷却剂供应系统1600控制液体冷却剂 的输送见图6A所示示意图。供应系统1600包括可编程发动机控制单元 (ECU)1601。ECU 1601通过旋入汽缸衬筒1102内一开口1116内的传感器 1610来感测汽缸1100的温度。ECU 1601也通过安装于活塞1300A和1300B 内的传感器1611A和1611B来感测活塞1300A和1300B的活塞顶的温度。其 它传感器(未示出)可向ECU 1601提供指示各种发动机运行状态的输入。 在供应系统1600中,换气泵1594重新聚集从汽缸1100与活塞1300A和 1300B排出的冷却剂,并通过空气分离器1630和
过滤器1631将冷却剂泵入 (干)集水箱1632。
[0060]如图6A所示,汽缸
冷却剂回路泵1634A将集水箱1632内聚集的冷 却剂经
热交换器1635A和
旁通阀1636A泵入歧管1638A。通过ECU 1601和歧 管1638A内的压力传感器1639A而控制旁通阀1636A,从而被供应到汽缸 1100内沟槽的液体冷却剂以
选定压力被保持于歧管1638A内。液体冷却剂 从歧管1638A分别经
比例阀1642、1644和1645并经管道1142、1144和1145 流入汽缸1100外表面上的沟槽内。所有阀1636A、1642、1644和1645均由 ECU 1601控制。
[0061]如图6A所示,活塞冷却剂回路泵1634B将集水箱1632内聚集的冷 却剂经热交换器1635B和旁通阀1636B泵入歧管1638B。通过ECU 1601和歧 管1638B内的压力传感器1639B来控制旁通阀1636B,从而被供应至活塞 1300A和1300B内活塞杆1330的液体冷却剂以选定压力被保持于歧管 1638B内。液体冷却剂从歧管1638B分别经比例阀1660A和1660B流入储库 1460A和1460B,并从储库经活塞杆1330的孔1332流至活塞1300A和1300B 内活塞顶的背表面上。所有阀1636B、1660A和1660B均由ECU 1601控制。
[0062]通过映射汽缸和活塞温度的预校准值和指示发动机运行状态的 其它传感数据至用于各种发动机运行负载的冷却剂压力和流速来编程图 6A所示ECU 1601。ECU 1601感测发动机运行状态和汽缸与活塞温度、确 定当前发动机负载、评估并计算汽缸1100和活塞1300A、1300B的三个回 路所需压力和流速。之后ECU 1601
控制阀1636A、1642、1644和1645以根 据当前发动机运行点的需要提供冷却剂至汽缸1100的冷却剂回路。该控 制可为开环或闭环。例如,发动机最大功率时,使用柴油燃料作为冷却 剂,提供至管道1142和1144的压力和流速可在每分钟1加仑时为小于1巴, 提供至管道1145的压力和流速可在每分钟4加仑时为小于1巴。同时,ECU 1601也设置阀1636B、1660A和1660B以根据当前发动机运行点控制活塞顶 1308热扭变形的需要提供冷却剂至活塞1300A和1300B的冷却剂回路。例 如,发动机最大功率时,使用柴油燃料作为冷却剂,提供至储库1460A和 1460B的压力和流速可在每活塞每分钟15加仑时为小于3巴。
[0063]图6B所示示例图中示出了由另一可选液体冷却剂供应系统1650 对液体冷却剂输送的控制。系统1650提供第一冷却剂(如水)至汽缸1100 并提供第二不同的冷却剂(如润滑剂或柴油燃料)至活塞1300A和1300B。 供应系统1650包括可编程发动机控制单元(ECU)1601和汽缸1100和活塞 1300A、1300B内的传感器1610、1611A和1611B。供应系统1650使用以常 规方式连于汽缸套筒1140内的孔1147和汽缸1100端部的孔1133的液体冷 却剂返回线路1661。液体冷却剂返回线路1661汇聚于使第一液体冷却剂 从汽缸1100返回至储库1663的返回歧管1662内。
[0064]如图6B所示,汽缸冷却剂回路泵1664将储库1663内聚集的第一 液体冷却剂经热交换器1665和旁通阀1666泵入歧管1667。通过ECU 1601 和歧管1667内的压力传感器1669来控制旁通阀1666,从而被供应至汽缸 1100内沟槽的第一液体冷却剂以选定压力被保持于歧管1667内。第一液 体冷却剂从歧管1667分别经比例阀1672、1674和1675并经管道1142、1144 和1145流入汽缸1100外表面上的沟槽内。所有阀1666、1672、1674和1675 均由ECU 1601控制。
[0065]图6B所示供应系统1650也包括供应系统1600的活塞冷却剂回 路,其由换气泵1594至储库1460A和1460B的元件顺序组成,如以上联系 图6A的描述来输送冷却活塞1300A和1300B的第二液体冷却剂。与系统 1600相同,第二液体冷却剂流入活塞1300A和1300B并由换气泵1594重新 聚集。
[0066]图6B所示ECU 1601以供应系统1600的方式编程并运行供应系统 1650,以映射汽缸和活塞温度的预校准值以及指示发动机运行状态的其 它传感数据至用于各种发动机运行负载的第一和第二冷却剂压力和流速 的,并控制以这些压力和流速分别将第一和第二液体冷却剂供应至汽缸 1100和活塞1300A、1300B。
[0067]很明显,图6A和图6B所示液体冷却剂供应系统可响应发动机运 行状态通过与应用于活塞1300A和1300B的液体冷却剂的流速和压力分离 仅改变应用于汽缸1100的液体冷却剂的流速和压力来独立于活塞1300A 和1300B而控制汽缸1100的冷却。因此,液体冷却剂供应系统可保持汽缸 1100于相同或不同于活塞1300A和1300B的温度,且可响应变化的发动机 运行状态而独立改变温度。汽缸1100和活塞1300A、1300B温度的独立控 制使得液体冷却剂供应系统可在发动机运行状态变化时保持汽缸1100的 孔1103和活塞1300A、1300B的外直径之间的机械间隙或间隔处于所需范 围内。
[0068]提供柴油燃料至如本文所述对置活塞发动机的燃料喷射器的燃 料系统实施例见如上所述结合于此以供参考的优先权PCT专利申请 PCT/US2005/020553(优先权申请)的图9A-9C所述。如所引文章所述, 供应以冷却汽缸和/或活塞的液体冷却剂也可被供应以向对置活塞发动 机提供动力的柴油燃料。
[0069]图7示出了向对置活塞发动机1400提供进气并排除其中废气的 系统。系统可成比例地调整以使用一个或多个汽缸1100。系统1700中, 空气进气歧管线路1734和排气歧管线路1732分别连至一个或多个汽缸 1100的进气端口1107和排气端口1105。这些歧管线路优选安装于发动机 外壳外部。图7示意性所示发动机为涡轮增压或增压发动机。因此,歧管 线路连至涡轮增压器1736。具体地,移经排气歧管线路1732的排气可驱 动排气线路1738中的涡轮1740以机械驱动压缩机1742。压缩机1742抽入 空气进气线路1737的空气,且在通过
中间冷却器1739引导进气至进气歧 管线路1734前加压进气。增压器1746或等效装置可连于中间冷却器1739 和压缩机1742之间,并被机械驱动以提供启动发动机的换气。
[0070]本规范中提出的对置活塞发动机的使用和应用是多重的。可被 成比例地调整用于使用二冲程发动机的任何应用,包括二冲程柴油发动 机。发动机可安装于动力
机动车辆、工具、装置或要求输送旋转动力的 其它设备之内或之上。这一点参见图8A-8F。图8A中,二冲程对置活塞 发动机1400安装于表面机动车辆内,包括轮式或轨行机动车辆,如
汽车、 摩托车、
滑行车、
卡车、坦克、装甲军用车辆、
雪地车以及所有等效和 相似示例。图8B中,发动机安装于水上行驶的机动车辆,如小艇、气垫 船、潜水艇、私人
船舶以及所有等效和相似机动车辆。图8C中,发动机 安装于固定或旋转翼飞机。图8D中,发动机安装于电动工具中,如割草 机、
轧边机、
修剪机、落叶吹扫机、吹雪机、
链锯以及所有等效和相似 装置。图8E中,发动机安装于发电装置内。图8F中,发动机安装于泵送 装置内。
[0071]尽管已参照具体说明和示例说明了本发明,应理解可进行各种
修改而不背离本发明发动机原理的精神。因此本发明仅受以下
权利要求 限制。相关申请
[0001]本申请要求依照35 U.S.C.§119享有作为2005年6月10日提交 的PCT专利申请PCT/US2005/020553标题为《改进的二冲程对置活塞内燃 机》的部分延续案的优先权,并要求依照35 U.S.C.§120享有作为2004 年6月10提交的美国专利申请第10/865,707号《二冲程对置活塞内燃机》 的部分延续案的优先权,其公开均全文结合于此以供参考。
背景技术