專利名稱：發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有軸向燃燒室以及與側(cè)面功率輸出軸相連的軸向活塞的發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
已知有多種發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)。例如，美國專利US6，769，384披露了徑向活塞發(fā)動機(jī)，其中功率被傳遞，活塞確實(shí)地平行于汽缸壁運(yùn)動，從而輸出功率確實(shí)地被平衡。這種徑向發(fā)動機(jī)減輕了汽缸和活塞環(huán)的磨損，因活塞阻力的減小而改善了油耗定額，同時(shí)相比其他發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩。其他發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)披露在美國專利US3，319，416和US1，419，693中。美國專利公開US2008/0149052顯示和描述了具有軸向?qū)χ闷椎陌l(fā)動機(jī)。但是，仍然有進(jìn)一步改進(jìn)直列活塞式發(fā)動機(jī)的需要，在該類發(fā)動機(jī)中(i)活塞確實(shí)地平行于汽缸壁運(yùn)動，輸出功率確實(shí)地被平衡，( )通過活塞阻力減小，從而改善油耗定額，以及(iii)產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)動機(jī)能滿足前面所說的需求。所述發(fā)動機(jī)包括汽缸，該氣缸限定了汽缸內(nèi)部空間；第一活塞，該第一活塞在所述汽缸的內(nèi)部空間中往復(fù)運(yùn)動，其中，第一活塞具有形成為第一活塞頭的第一端；第一活塞桿，該第一活塞桿在與第一活塞第一端相對的第一活塞第二端處與第一活塞相連接；第二活塞，所述第二活塞所述汽缸的內(nèi)部空間中往復(fù)運(yùn)動，其中，該第二活塞具有形成為第二活塞頭的第一端；第二活塞桿，所述第二活塞桿在與第二活塞第一端相對的第二活塞第二端處與第二活塞桿相連接；第一連桿，該第一連桿連接到第一活塞桿，并與第一功率輸出軸相聯(lián)；以及，第二連桿，該第二連桿連接到第二活塞桿，并與第一功率輸出軸相聯(lián)。第一活塞頭和第二活塞頭在汽缸內(nèi)第一和第二活塞頭之間限定燃燒室，第一活塞頭和第二活塞頭在第一活塞的第一功率沖程和第二活塞的第二功率沖程中彼此遠(yuǎn)離。第一活塞桿可被連接到第一活塞，使得第一活塞桿沿直徑延伸穿過第一活塞的第二端，第二活塞桿可被連接到第二活塞，使得第二活塞桿沿直徑延伸穿過第二活塞的第二端。燃料入口和汽缸的內(nèi)部空間流體連通，排氣口和汽缸的內(nèi)部空間流體連通，其中，燃料入口和排氣口位于汽缸的相反兩端。在所述發(fā)動機(jī)的一個(gè)版本中，第三連桿被連接到所述第一活塞桿，并與第二功率輸出軸相連，第四連桿被連接到所述第二活塞桿，并與第二功率輸出軸相連。在所述發(fā)動機(jī)的另一個(gè)版本中，發(fā)動機(jī)包括第三活塞，其具有形成第三活塞頭的第三端，其中，所述第一活塞桿在與第三活塞第一端相對的第三活塞第二端處連接到所述第三活塞；發(fā)動機(jī)包括第四活塞，其具有形成第四活塞頭的第一端，其中，所述第二活塞桿在與第四活塞第一端相對的第四活塞第二端處連接到所述第四活塞。[0008]在所述發(fā)動機(jī)的另一個(gè)版本中，發(fā)動機(jī)包括位于汽缸第一端的第一汽缸蓋；以及位于汽缸第二端的第二汽缸蓋。第三活塞在第一活塞的第一功率沖程期間朝著第一汽缸蓋運(yùn)動，第四活塞在第二活塞的第二功率沖程期間朝著第二汽缸蓋運(yùn)動。所述發(fā)動機(jī)包括殼體、密封所述殼體的第一開口端的第一端板、以及密封所述殼體的第二開口端的第二端板。 所述第一端板的一段形成所述第一汽缸蓋，所述第二端板的一段形成所述第二汽缸蓋。所述殼體包括一對殼體段，所述一對殼體段通過軸承連接，其中，所述第一功率輸出軸在軸承中旋轉(zhuǎn)。所述發(fā)動機(jī)包括汽缸體，將汽缸中的燃燒室分成靠近第一活塞頭的第一燃燒室空間和靠近第二活塞頭的第二燃燒室空間。所述汽缸體包括給第一燃燒室空間供應(yīng)燃料的第一燃料入口和給第二燃燒室空間供應(yīng)燃料的第二燃料入口。所述第三活塞頭在汽缸中限定第三活塞頭和第一汽缸蓋之間的第二燃燒室，所述第一汽缸蓋包括給第二燃燒室供應(yīng)燃料的第三燃料入口。所述第四活塞頭在汽缸中限定第四活塞頭和第二汽缸蓋之間的第三燃燒室，所述第二汽缸蓋包括給第三燃燒室供應(yīng)燃料的第四燃料入口。所述汽缸體包括一個(gè)用于點(diǎn)燃第一燃燒室空間和第二燃燒室空間內(nèi)燃料的點(diǎn)火裝置。第一汽缸蓋包括用于點(diǎn)燃第二燃燒室內(nèi)燃料的點(diǎn)火裝置。第二汽缸蓋包括用于點(diǎn)燃第三燃燒室內(nèi)燃料的點(diǎn)火裝置。所述發(fā)動機(jī)包括第一空氣壓縮室；第一壓縮板，該第一壓縮板滑動地設(shè)置在第一空氣壓縮室中并且和第一空氣壓縮室的內(nèi)表面密封接觸；以及第一壓縮桿，該第一壓縮桿連接到第一活塞桿和第一壓縮板。第一壓縮板依靠第一活塞桿的運(yùn)動來壓縮第一空氣壓縮室內(nèi)的空氣。所述發(fā)動機(jī)包括第一流體泵送室；第一泵送板，所述第一泵送板滑動地設(shè)置在第一流體泵送室中并且和第一流體泵送室的內(nèi)表面密封接觸；以及第一泵送桿，該第一泵送桿連接到第二活塞桿和第一泵送板。第一泵送板依靠第二活塞桿的運(yùn)動從第一流體泵送室泵送流體。所述殼體具有和第一空氣壓縮室流體連通的第一通道，用于從第一空氣壓縮室傳送空氣，以及和第一流體泵送室流體連通的第二通道，用于從第一流體泵送室傳送流體。所述發(fā)動機(jī)包括連接到第一功率輸出軸的驅(qū)動齒輪。所述發(fā)動機(jī)還包括選自鏈條和皮帶的驅(qū)動元件，所述驅(qū)動元件連接到驅(qū)動齒輪。在所述發(fā)動機(jī)中，第一連桿連接到第二功率輸出軸，第二連桿連接到第二功率輸出軸。第一功率輸出軸和第二功率輸出軸是同軸的。第一連桿被連接到第一組凸輪，第二連桿被連接到第一組凸輪的每一個(gè)，第二連桿被連接到第二組凸輪，第二組凸輪中的一個(gè)凸輪被連接到第一功率輸出軸，第二組凸輪中的另一個(gè)凸輪被連接到第二功率輸出軸。第二連桿包括一對分隔臂，使得第一連桿和第一組凸輪可以在這對分隔臂之間運(yùn)動。因此本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種能明顯地減少汽缸摩擦和磨損從而提高油耗定額并降低排放的發(fā)動機(jī)。本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種能增加轉(zhuǎn)矩的發(fā)動機(jī)。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種能使用輕質(zhì)量活塞的發(fā)動機(jī)，它能提供更高速度和更大馬力。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種能用于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)燃機(jī)、柴油機(jī)和2循環(huán)設(shè)計(jì)的發(fā)動機(jī)。如果做功倒轉(zhuǎn)過來其也能被用作泵。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種汽缸體更小并能被側(cè)向安裝的發(fā)動機(jī)。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種適合用于諸如ATV之類的越野汽車以及軍用設(shè)備的發(fā)動機(jī)。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有連接到兩根相同的功率輸出軸的上活塞和下活塞的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有形成單一燃燒室的兩個(gè)中間活塞的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有一根或多根在汽缸外面連接到在其所形成的腔室內(nèi)壓縮空氣的推桿和板的軸的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置。這些腔室以上下運(yùn)動的方式壓縮空氣。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有一根或多根在汽缸外面連接到在其所形成的腔室內(nèi)泵送油的推桿的軸的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有位于上下活塞之間、或者直接位于汽缸以下或者位于外側(cè)的兩根功率輸出軸的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有被擠壓的、由活塞和曲軸所驅(qū)動的殼體的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置。該殼體還具有在殼體上擠壓形成或者澆注、鑄造，或者在該殼體內(nèi)側(cè)或外側(cè)添加的用于水和油流動的通道。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有通過給活塞推桿增加閥門或者給功率輸出軸增加鏈或帶以使其能作為二循環(huán)或者四循環(huán)發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置。所述鏈，帶和推桿可以在兩功率輸出軸之間分離或者只和一個(gè)功率輸出軸相連。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有直接連接到位于上下活塞上的法蘭上或者連接到延伸穿過上下活塞的兩側(cè)的軸上的四推桿的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有頂板殼體、底板殼體和中間殼體的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有用于功率輸出軸的軸承的發(fā)動機(jī)、泵、 壓縮機(jī)或者類似裝置，其中所述軸承被封在兩個(gè)發(fā)動機(jī)半殼體之間并連接兩個(gè)發(fā)動機(jī)半殼體。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有四根推桿的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置，其中有兩根推桿是Y形或者U形，使得來自上下活塞的功率均衡分布。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有閥的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置， 其中所述閥是搖臂式閥、滑動閥或者旋轉(zhuǎn)式閥(Coates閥)。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種在頂板殼體、底板殼體和中間汽缸體上分別具有燃料噴射器和火花塞，或者吸入氣體或柴油燃料的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置。本實(shí)用新型的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種連接到另外四個(gè)相差90°或180°相位的汽缸、并且連接到第一發(fā)動機(jī)半體的兩根功率輸出軸上以使得功率增加以及發(fā)動機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn)的發(fā)動機(jī)、泵、壓縮機(jī)或者類似裝置。本實(shí)用新型這些以及其他的特征，方面和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)下面的詳細(xì)描述、附圖和附屬權(quán)利要求能更好地被理解。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)動機(jī)的第一實(shí)施例立體圖。圖2是圖1中發(fā)動機(jī)的正視圖。圖3是沿圖2中3-3線得到的截面圖。圖4是沿圖2中4-4線得到的截面圖。圖5是沿圖3中5-5線得到的截面圖。圖6是沿圖5中6-6線得到的右前側(cè)立體圖，其中示出了在圖1-6的發(fā)動機(jī)的一側(cè)處的連桿和功率輸出軸之間的連接機(jī)構(gòu)。圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)動機(jī)的第二實(shí)施例的正視圖。圖8是圖7所示發(fā)動機(jī)的側(cè)視圖。圖9是沿圖8中9-9線得到的截面圖。所有附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型涉及一種活塞式發(fā)動機(jī)，其中功率輸出被確實(shí)地平衡，活塞則確實(shí)地平行于汽缸壁行進(jìn)。參見圖1-6，發(fā)動機(jī)10的第一實(shí)施例包括第一頂部外殼體段12和第二底部外殼體段13，它們被擠壓成圖1-6所示的空心矩形。殼體段12和殼體段13配合形成從發(fā)動機(jī)10的頂端延伸到底端的內(nèi)部汽缸15。汽缸15限定了柱形內(nèi)部空間16。應(yīng)當(dāng)明白，所用的“頂部”，“底部”，“左”，“右”等詞語是為了說明方便和清楚，它們并不是限制發(fā)動機(jī)10在運(yùn)行中的朝向。頂部殼體段12的一個(gè)開口端由形成汽缸15的第一汽缸蓋19的第一端板18封閉。 燃燒室20被限定在汽缸15的第一汽缸蓋19下面。具有燃料噴射器22和火花塞23的燃料入口 21設(shè)置在第一汽缸蓋19中。任選地，汽化器與燃料入口 21相聯(lián)，或者可省去火花塞。每個(gè)燃料噴射器或汽化器被定位為用于將燃料和/或吸入空氣導(dǎo)入相關(guān)的吸氣口中。 內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行是已知的，不再解釋。底部殼體段13的開口端由形成用于汽缸15的第二汽缸蓋沈的第二端板25封閉。 燃燒室27被限定在汽缸15的第二汽缸蓋沈上方。具有燃料噴射器四和火花塞30的燃料入口 28設(shè)置在汽缸15的第二汽缸蓋沈中。任選地，汽化器與燃料入口 28相聯(lián)，或者可省去火花塞。頂部殼體段12、底部殼體段13、第一端板18和第二端板25可以由例如鋁合金、合金鋼或者復(fù)合材料形成。發(fā)動機(jī)10包括滑動設(shè)置在汽缸15內(nèi)部空間16中的第一活塞33。第一活塞33和汽缸15的內(nèi)表面密封接觸。第一活塞33在汽缸15的內(nèi)部空間16中往復(fù)運(yùn)動。第一活塞 33包括第一活塞頭34。在與第一活塞頭34相反的第一活塞33的端部，第一活塞33的一個(gè)或者多個(gè)法蘭被連接到第一活塞桿36，該第一活塞桿徑向地延伸穿過第一活塞33的端部。發(fā)動機(jī)10包括滑動設(shè)置在汽缸15內(nèi)部空間16中的第二活塞39。第二活塞39與汽缸15的內(nèi)表面密封接觸。第二活塞39在汽缸15的內(nèi)部空間16中往復(fù)運(yùn)動。第二活塞39包括第二活塞頭40。在與第二活塞頭40相反的第二活塞39的端部，第二活塞39的一個(gè)或者多個(gè)法蘭被連接到第二活塞桿42，該第二活塞桿徑向地延伸穿過第二活塞39的端部。發(fā)動機(jī)10包括滑動設(shè)置在汽缸15內(nèi)部空間16中的第三活塞44。第三活塞44與汽缸15的內(nèi)表面密封接觸。第三活塞44在汽缸15的內(nèi)部空間16中往復(fù)運(yùn)動。第三活塞 44包括第三活塞頭45。在與第三活塞頭45相反的第三活塞44的端部，第三活塞44的一個(gè)或者多個(gè)法蘭被連接到第一活塞桿36，該第一活塞桿徑向地延伸穿過第三活塞44的端部。發(fā)動機(jī)10包括滑動設(shè)置在汽缸15內(nèi)部空間16中的第四活塞47。第四活塞47與汽缸15的內(nèi)表面密封接觸。第四活塞47在汽缸15的內(nèi)部空間16中往復(fù)運(yùn)動。第四活塞 47包括第四活塞頭48。在與第四活塞頭48相反的第四活塞47的端部，第四活塞47的一個(gè)或者多個(gè)法蘭被連接到第二活塞桿42，該第二活塞桿徑向地延伸穿過第四活塞47的端部。每個(gè)活塞33，39，44，47在其外表面上具有一對0形環(huán)。每個(gè)活塞33，39，44，47的第一對0形環(huán)是位于每個(gè)所述活塞33，39，44，47與相鄰活塞連接的端部的刮油環(huán)。該0形環(huán)使油密封于相關(guān)的燃燒室內(nèi)部。每個(gè)活塞33，39，44，47的第二對0形環(huán)位于到每個(gè)所述活塞33，39，44，47靠近相關(guān)燃燒室的端部的距離的2/3到3/4處。該0形環(huán)密封燃燒室。發(fā)動機(jī)10包括汽缸體50，其限定了汽缸體50和第一活塞頭34之間的第一燃燒室空間51，并限定了汽缸體50和第二活塞頭40之間的第二燃燒室空間52。第一燃料入口 53、第二燃料入口 54、燃料噴射器55和火花塞56設(shè)置在汽缸體50中。第一燃料入口 53可以從燃料噴射器陽向第一燃燒室空間51提供燃料。第二燃料入口 M可以從燃料噴射器 55向第二燃燒室空間52提供燃料?；鸹ㄈ?6能點(diǎn)燃第一燃燒室空間51和第二燃燒室空間52內(nèi)的燃料。發(fā)動機(jī)10包括通過銷連接到第一活塞桿36的第一連桿58、通過銷連接到第二活塞桿42的第二連桿59、通過銷連接到第一活塞桿36的第三連桿60、以及通過銷連接到第二活塞桿42的第四連桿61。參見圖4和6，第一連桿58被連接到第一組凸輪64a、64b，第二連桿59通過分隔臂63連接到第二組凸輪65a、65b。凸輪6 連接到第一功率輸出軸67， 凸輪6 連接到第二功率輸出軸68。第三功率輸出軸69和第四功率輸出軸(未示出)以與第一連桿58、第二連桿59、第一功率輸出軸67和第二功率輸出軸68之間的連接相同的方式連接到第三連桿60和第四連桿61。軸承板70a連接頂部殼體段12和底部殼體段13， 并且也作為第一功率輸出軸67的支承表面。同樣地，軸承板70b連接頂部殼體段12和底部殼體段13，并且也作為第二功率輸出軸68的支承表面。對于第三功率輸出軸69和第四功率輸出軸也設(shè)置有類似的軸承板。第一驅(qū)動齒輪71連接到第一功率輸出軸67，第二驅(qū)動齒輪72連接到第三功率輸出軸69，如圖1所示。鏈73傳遞來自第一驅(qū)動齒輪71的運(yùn)動(參見圖幻。第二功率輸出軸68和第四功率輸出軸上也設(shè)置有類似的驅(qū)動齒輪和鏈。發(fā)動機(jī)10包括鄰近第一端板18的第一空氣壓縮室75。第一壓縮板77滑動地設(shè)置在第一空氣壓縮室75內(nèi)，第一壓縮板77與第一空氣壓縮室75的內(nèi)壁密封接觸。第一壓縮桿78連接到第一壓縮板77。第一壓縮桿78也通過銷79連接到第一活塞桿36。第一壓縮板77壓縮第一空氣壓縮室75內(nèi)的空氣。在上下運(yùn)動中空氣都被壓縮。通道80和第一空氣壓縮室75流體連通，用于從第一空氣壓縮室75傳送空氣。該通道能在頂部殼體段12 和/或底部殼體段13中擠壓成形，或者澆注、鑄造或附加在頂部殼體段12和/或底部殼體段13上。發(fā)動機(jī)10包括鄰近第一端板18的第二空氣壓縮室81。第二壓縮板82滑動地設(shè)置在第二空氣壓縮室81內(nèi)，第二壓縮板82與第二空氣壓縮室81的內(nèi)壁密封接觸。第二壓縮桿83連接到第二壓縮板82。第二壓縮桿83也通過銷84連接到第一活塞桿36。第二壓縮板82壓縮第二空氣壓縮室81內(nèi)的空氣。在上下運(yùn)動中空氣都被壓縮。通道和第二空氣壓縮室81流體連通，用于從第二空氣壓縮室81傳送空氣。該通道能在頂部殼體段12和/ 或底部殼體段13中擠壓成形，或者澆注、鑄造或附加在頂部殼體段12和/或底部殼體段13 上。發(fā)動機(jī)10包括鄰近第二端板25的第一流體泵送室86。第一泵送板87滑動地設(shè)置在第一流體泵送室86內(nèi)，第一泵送板87與第一流體泵送室86的內(nèi)壁密封接觸。第一泵送桿88連接到第一泵送板87。第一泵送桿88也通過銷89連接到第二活塞桿42。第一泵送板87通過第二活塞桿42的運(yùn)動從第一流體泵送室86泵送流體。通道和第一流體泵送室 86流體連通，用于從第一流體泵送室86傳送空氣。該通道能在頂部殼體段12和/或底部殼體段13中擠壓成形，或者澆注、鑄造或附加在頂部殼體段12和/或底部殼體段13上。發(fā)動機(jī)10包括鄰近第二端板25的第二流體泵送室91。第二泵送板93滑動地設(shè)置在第二流體泵送室91內(nèi)，第二泵送板93與第二流體泵送室91的內(nèi)壁密封接觸。第二泵送桿94連接到第二泵送板93。第二泵送桿94也通過銷95連接到第二活塞桿42。第二泵送板93通過第二活塞桿42的運(yùn)動從第二流體泵送室91泵送流體。通道96和第二流體泵送室91流體連通，用于從第二流體泵送室91傳送空氣。該通道能在頂部殼體段12和/或底部殼體段13中擠壓成形，或者澆注、鑄造或附加在頂部殼體段12和/或底部殼體段13 上。在圖5中，第一活塞33和第三活塞44 (兩者連接到第一活塞桿36)被顯示為接近它們沖程的底部，第二活塞39和第三活塞47 (兩者連接到第二活塞桿4 被顯示為接近它們沖程的頂部。在圖5所示的發(fā)動機(jī)循環(huán)時(shí)刻中，火花塞56會點(diǎn)火，第一燃燒室空間51 和第二燃燒室52空間內(nèi)的燃料和空氣已經(jīng)被壓縮了，當(dāng)火花塞56點(diǎn)火，燃料-空氣混合物點(diǎn)燃。所產(chǎn)生的爆炸驅(qū)動第二活塞39和第四活塞47向下，同時(shí)第一活塞33和第三活塞44 向上。當(dāng)?shù)谝换钊?3和第三活塞44接近它們運(yùn)動的頂部，而第二活塞39和第四活塞47 接近它們運(yùn)動的底部時(shí)，火花塞23，30會點(diǎn)火，燃燒室20、27內(nèi)的燃料和空氣已經(jīng)被壓縮了，在火花塞23、30點(diǎn)火以后，燃料-空氣混合物點(diǎn)燃。所產(chǎn)生的爆炸驅(qū)動第一活塞33和第三活塞44向下，同時(shí)第二活塞39和第四活塞47向上。隨著第一活塞33和第三活塞44往復(fù)運(yùn)動，第一活塞桿36驅(qū)動第一組凸輪64a、 64b旋轉(zhuǎn)，第一活塞桿36驅(qū)動第一壓縮桿78平移，從而第一壓縮板77壓縮第一空氣壓縮室 75內(nèi)的空氣，第一活塞桿36驅(qū)動第二壓縮桿83平移，從而第二壓縮板82壓縮第二空氣壓縮室81內(nèi)的空氣。由于第一活塞33和第三活塞44往復(fù)運(yùn)動，第一活塞桿36驅(qū)動一組在汽缸相反側(cè)的凸輪(類似于第一組凸輪64a，64b)旋轉(zhuǎn)。第一組凸輪64a、64b的旋轉(zhuǎn)使第一功率輸出軸67和第二功率輸出軸68旋轉(zhuǎn)，在汽缸15相反側(cè)的類似的一組凸輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動第三功率輸出軸69和第四功率輸出軸旋轉(zhuǎn)。隨著第二活塞39和第四活塞47往復(fù)運(yùn)動，第二活塞桿42驅(qū)動第二組凸輪65a、 65b (以及在汽缸15的相反側(cè)的一組類似凸輪)旋轉(zhuǎn)，第二活塞桿42驅(qū)動第一泵送桿88平移，從而第一泵送板87從第一流體泵送室86泵送流體，第二活塞桿42驅(qū)動第二泵送桿94 平移，從而第二泵送板93從第二流體泵送室91泵送流體。第二組凸輪65a、64b的旋轉(zhuǎn)使第一功率輸出軸67和第二功率輸出軸68旋轉(zhuǎn)。一組凸輪(類似于第二組凸輪65a、65b) 的旋轉(zhuǎn)使第三功率輸出軸69和第四功率輸出軸旋轉(zhuǎn)。參見圖7-9，示出了發(fā)動機(jī)110的第二個(gè)實(shí)施例。發(fā)動機(jī)110包括第一外殼體段 112和第二外殼體段113，它們被擠壓成圖7-9所示的大致空心矩形。殼體段112和殼體段113可由例如鋁合金、合金鋼或復(fù)合材料形成。殼體段112和殼體段113相匹配以形成從發(fā)動機(jī)110的頂端延伸到底端的內(nèi)部汽缸115。汽缸115限定了柱形燃燒室116。殼體段112，113的一個(gè)開口端由第一端板118封閉。殼體段112、113的相反開口端由第二端板 125封閉。應(yīng)當(dāng)明白，所用的“頂部”，“底部”，“左”，“右”等詞語是為了說明方便和清楚，它們并不是限制發(fā)動機(jī)110在運(yùn)行中的方位。發(fā)動機(jī)110包括滑動設(shè)置在汽缸115的燃燒室116中的第一活塞133。第一活塞 133與汽缸115的內(nèi)表面密封接觸。第一活塞133在汽缸115的燃燒室116中往復(fù)運(yùn)動。 第一活塞133包括第一活塞頭134。在與第一活塞頭134相反的第一活塞133的端部，第一活塞133的一個(gè)或者多個(gè)法蘭被連接到第一活塞桿136，該第一活塞桿徑向地延伸穿過第一活塞133的端部。發(fā)動機(jī)110包括滑動設(shè)置在汽缸115的燃燒室116中的第二活塞139。第二活塞 139和汽缸115的內(nèi)表面密封接觸。第二活塞139在汽缸115的燃燒室116中往復(fù)運(yùn)動。 第二活塞139包括第二活塞頭140。在與第二活塞頭140相反的第二活塞139的端部，第二活塞139的一個(gè)或者多個(gè)法蘭被連接到第二活塞桿142，該第二活塞桿徑向地延伸穿過第二活塞139的端部。每個(gè)活塞133，139在其外表面具有一個(gè)或者多個(gè)0形環(huán)。油環(huán)槽和相關(guān)的0形環(huán) 149a、149b設(shè)置在汽缸中用于使油密封于燃燒室116的內(nèi)側(cè)。燃料入口 153、巧4和火花塞156設(shè)置在汽缸115中。燃料入口 153、巧4給燃燒室 116提供燃料?；鸹ㄈ?56能點(diǎn)燃燃燒室116內(nèi)的燃料。發(fā)動機(jī)110還包括與汽缸115內(nèi)的排氣口 147流體連通的第一排氣管146，以及與汽缸115內(nèi)的另一個(gè)排氣口(未示出)流體連通的第二排氣管148。燃料入口 153、IM和排氣口 147位于汽缸115的相反兩端。發(fā)動機(jī)110包括通過銷連接到第一活塞桿136的第一連桿158、通過銷連接到第二活塞桿142的第二連桿159、通過銷連接到第一活塞桿136的第三連桿160、以及通過銷連接到第二活塞桿142的第四連桿161。參見圖9，第一連桿158和第二連桿159連接到第一組凸輪164。第三連桿160和第四連桿161連接到第二組凸輪165。凸輪164連接到第一功率輸出軸167和第二功率輸出軸168。凸輪165連接到第三功率輸出軸169和第四功率輸出軸(未示出)。發(fā)動機(jī)110的第一連桿158、第二連桿159和第一組凸輪164以圖6所示的發(fā)動機(jī)10的方式構(gòu)造和組裝。同樣地，發(fā)動機(jī)110的第三連桿160，第四連桿161和第二組凸輪165以圖6所示的發(fā)動機(jī)10的方式構(gòu)造和組裝。第一驅(qū)動齒輪171連接到第一功率輸出軸167，第二驅(qū)動齒輪172連接到第二功率輸出軸168，以及，第三驅(qū)動齒輪173連接到第三功率輸出軸169，如圖7_8所示。鏈能從圖2的實(shí)施例中任意驅(qū)動齒輪傳遞運(yùn)動。第四功率輸出軸上設(shè)置有類似的驅(qū)動齒輪和鏈。在圖9中，連接到第一活塞桿136的第一活塞133被顯示為接近其沖程的頂部，連接到第二活塞桿142的第二活塞139被顯示為接近其沖程的底部。當(dāng)?shù)谝换钊?33接近其運(yùn)動的底部，而第二活塞139接近其運(yùn)動的頂部時(shí)，火花塞點(diǎn)火，燃燒室116內(nèi)的燃料和空氣已經(jīng)被壓縮，而當(dāng)火花塞點(diǎn)火，燃料-空氣混合物點(diǎn)燃。所產(chǎn)生的爆炸驅(qū)動第一活塞133 向上且第二活塞139向下，從而返回圖9所示的位置。隨著第一活塞133的往復(fù)運(yùn)動，第一活塞桿136驅(qū)動第一組凸輪164和第二組凸輪165旋轉(zhuǎn)。隨著第二活塞139的往復(fù)運(yùn)動，第二活塞桿142也驅(qū)動第一組凸輪164和第二組凸輪165旋轉(zhuǎn)。第一組凸輪164的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動第一功率輸出軸167和第二功率輸出軸168 旋轉(zhuǎn)。第二組凸輪165的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動第三功率輸出軸169和第四功率輸出軸旋轉(zhuǎn)。這樣，本實(shí)用新型提供一種發(fā)動機(jī)，其中功率輸出被確實(shí)地平衡，從而活塞確實(shí)地平行于汽缸壁運(yùn)動，通過減少活塞的阻力而改善了油耗定額，并產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩。雖然本實(shí)用新型參考某些實(shí)施例進(jìn)行了相當(dāng)詳細(xì)的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解本實(shí)用新型能通過所述實(shí)施例以外的其他方式被實(shí)施，所述實(shí)施例的目的是為了說明而不是限制。因此，所附權(quán)利要求的范圍不應(yīng)當(dāng)被限制于本文對某些實(shí)施例的描述。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動機(jī)，包括汽缸，所述汽缸限定有汽缸內(nèi)部空間的；第一活塞，所述第一活塞在所述汽缸的內(nèi)部空間中往復(fù)運(yùn)動，并具有形成第一活塞頭的第一端；第一活塞桿，所述第一活塞桿在與所述第一活塞第一端相反的第一活塞第二端處連接于所述第一活塞；第二活塞，所述第二活塞在所述汽缸的內(nèi)部空間中往復(fù)運(yùn)動，并具有形成第二活塞頭的第一端；第二活塞桿，所述第二活塞桿在與所述第二活塞第一端相反的第二活塞第二端處連接到所述第二活塞；第一連桿，所述第一連桿連接到第一活塞桿，并與第一功率輸出軸相聯(lián)； 第二連桿，所述第二連桿連接到第二活塞桿，并與第一功率輸出軸相聯(lián)； 殼體；第一端板，所述第一端板密封所述殼體的第一開口端； 第二端板，所述第二端板密封所述殼體的第二開口端，其中，第一活塞頭和第二活塞頭在汽缸內(nèi)限定第一活塞頭和第二活塞頭之間的燃燒室；其中，第一活塞頭和第二活塞頭在第一活塞的第一功率沖程和第二活塞的第二功率沖程彼此遠(yuǎn)離；其中，第一連桿在靠近第一端板處終止其第一功率沖程的行程， 其中，第二連桿在靠近第二端板處終止其第二功率沖程的行程。
2.如權(quán)利要求1的發(fā)動機(jī)，其特征在于，還包括第三連桿，所述第三連桿連接到第一活塞桿，并與第二功率輸出軸相聯(lián)；以及第四連桿，所述第四連桿連接到第二活塞桿，并與第二功率輸出軸相聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1的發(fā)動機(jī)，其特征在于， 所述第一端板的一段形成第一汽缸蓋，以及所述第二端板的一段形成第二汽缸蓋。
4.如權(quán)利要求3的發(fā)動機(jī)，其特征在于， 所述殼體包括一對殼體段，所述的一對殼體段通過軸承連接，以及所述第一功率輸出軸在所述軸承中旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1的發(fā)動機(jī)，其特征在于，第一燃燒室空間鄰近于第一活塞的第一活塞頭以及鄰近于第二活塞的第二活塞頭而形成。
6.如權(quán)利要求5的發(fā)動機(jī)，其特征在于， 由燃料入口向第一燃燒室空間提供燃料。
7.如權(quán)利要求5的發(fā)動機(jī)，其特征在于，由燃料噴射器向第一燃燒室空間提供燃料。
8.如權(quán)利要求6或7的發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)包括用于點(diǎn)燃第一燃燒室空間內(nèi)燃料的點(diǎn)火裝置。
9.如權(quán)利要求1的發(fā)動機(jī)，其特征在于，第一活塞桿連接到第一活塞，從而第一活塞桿徑向延伸穿過第一活塞的第二端，以及第二活塞桿連接到第二活塞，從而第二活塞桿徑向延伸穿過第二活塞的第二端。
10.如權(quán)利要求1的發(fā)動機(jī)，其特征在于，還包括 連接到所述第一功率輸出軸的驅(qū)動齒輪。
11.如權(quán)利要求10的發(fā)動機(jī)，其特征在于，還包括 選自鏈條或皮帶的驅(qū)動元件，其中，所述驅(qū)動元件與所述驅(qū)動齒輪相聯(lián)。
12.如權(quán)利要求1的發(fā)動機(jī)，其特征在于， 所述第一連桿與第二功率輸出軸相聯(lián)，以及所述第二連桿與所述第二功率輸出軸相聯(lián)。
13.如權(quán)利要求12的發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述第一功率輸出軸和所述第二功率輸出軸是同軸的。
14.如權(quán)利要求1的發(fā)動機(jī)，其特征在于， 所述第一連桿連接第一組凸輪，所述第二連桿連接所述第一組凸輪中的每一個(gè)， 所述第二連桿連接第二組凸輪，以及所述第二組凸輪中的一個(gè)凸輪連接到所述第一功率輸出軸，以及所述第二組凸輪中的另一個(gè)凸輪連接到所述第二功率輸出軸。
15.如權(quán)利要求14的發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述第二連桿包括一對分隔臂，從而所述第一連桿和所述第一組凸輪能夠在所述一對分隔臂之間運(yùn)動。
16.如權(quán)利要求1的發(fā)動機(jī)，其特征在于，還包括 與所述汽缸的所述內(nèi)部空間流體連通的燃料入口 ；以及與所述汽缸的所述內(nèi)部空間流體連通的排氣口，其中，所述燃料入口和排氣口位于所述汽缸的相反兩端。
17.如權(quán)利要求1的發(fā)動機(jī)，其特征在于，還包括 第二發(fā)動機(jī)，所述第二發(fā)動機(jī)包括限定有第二汽缸內(nèi)部空間的第二汽缸； 在所述第二汽缸內(nèi)部空間中往復(fù)運(yùn)動的第三活塞； 連接到所述第三活塞的第三活塞桿； 在所述第二汽缸內(nèi)部空間中往復(fù)運(yùn)動的第四活塞； 連接到所述第四活塞的第四活塞桿； 與所述第三活塞桿和所述第四活塞桿相聯(lián)的第二功率輸出軸， 其中，所述第一功率輸出軸連接到所述第二功率輸出軸，以及其中，所述第一活塞和所述第二活塞的第一循環(huán)與所述第三活塞和所述第四活塞的第二循環(huán)相差180度相位。
專利摘要公開了一種具有連接到側(cè)面功率輸出軸的軸向直列式活塞的發(fā)動機(jī)。所述發(fā)動機(jī)包括限定有汽缸內(nèi)部空間的汽缸；在所述汽缸內(nèi)部空間中往復(fù)運(yùn)動的第一活塞，第一活塞具有形成第一活塞頭的第一端；在與第一活塞第一端相對的第一活塞第二端處與第一活塞連接的第一活塞桿；在所述汽缸內(nèi)部空間中往復(fù)運(yùn)動的第二活塞，第二活塞具有形成第二活塞頭的第一端；在與第二活塞第一端相對的第二活塞第二端處與第二活塞連接的第二活塞桿；連接到第一活塞桿并與第一功率輸出軸相聯(lián)的第一連桿；連接到第二活塞桿并與第一功率輸出軸相聯(lián)的第二連桿。第一活塞頭和第二活塞頭在汽缸內(nèi)限定位于第一活塞頭和第二活塞頭之間的燃燒室，第一活塞頭和第二活塞頭在第一活塞的第一功率沖程和第二活塞的第二功率沖程中彼此遠(yuǎn)離。
文檔編號F02B73/00GK202091040SQ20102070150
公開日2011年12月28日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者托馬斯·J·多赫迪 申請人:托馬斯·J·多赫迪