本申請(qǐng)包含與以下申請(qǐng)的主題相關(guān)的主題:于2013年5月10日提交的名為“Placement of an Opposed-Piston Engine in a Heavy-Duty Truck”的共同擁有的美國(guó)申請(qǐng)13/891,466、2013年9月16日提交的名為“A Compact,Ported Cylinder Construction for an Opposed-Piston Engine”的共同擁有的美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)14/028,423、2014年5月21日提交的名為“Air Handling Construction For Opposed-Piston Engines”的共同擁有的美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)14/284,058和2014年5月21日提交的名為“Open Intake and Exhaust Chamber Construction for Air handling System of an Opposed-Piston Engine”的共同擁有的美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)14/284/134。
背景技術(shù):
本領(lǐng)域涉及兩沖程循環(huán)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。特別地,本領(lǐng)域涉及用于具有分開(kāi)式汽缸體的對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。術(shù)語(yǔ)“發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)”是用來(lái)指包括汽缸體和相關(guān)聯(lián)的曲軸箱的組件。進(jìn)一步地,“曲軸箱”是具有曲軸和其相關(guān)聯(lián)的主軸承的殼體。
兩沖程循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),其通過(guò)曲軸的單個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)和連接到曲軸的活塞的兩個(gè)沖程來(lái)完成操作循環(huán)。沖程通常表示為壓縮和做功沖程。兩沖程循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)示例是對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī),其中兩個(gè)活塞設(shè)置在汽缸的孔口中,用于沿著汽缸的中心軸線在相對(duì)的方向上往復(fù)移動(dòng)。每一個(gè)活塞在最接近汽缸一端的底部中心(BC)位置和最遠(yuǎn)離汽缸所述一端的頂部中心(TC)位置之間移動(dòng)。汽缸具有在接近相應(yīng)的BC活塞位置的汽缸側(cè)壁中形成的端口。相對(duì)活塞中的每一個(gè)控制端口中的每一個(gè),當(dāng)活塞向其BC位置移動(dòng)時(shí)打開(kāi)端口,并且當(dāng)活塞從BC朝向其TC位置移動(dòng)時(shí)關(guān)閉端口。端口中的一個(gè)用于允許增壓空氣進(jìn)入孔口中,另一個(gè)端口為燃燒產(chǎn)物提供通向孔口外的通路;這些分別稱(chēng)為“進(jìn)氣”和“排氣”端口(在一些描述中,進(jìn)氣端口被稱(chēng)為“空氣”端口或“清掃”端口)。
圖1示出兩沖程循環(huán)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)10。發(fā)動(dòng)機(jī)10具有多個(gè)帶有端口的汽缸,其中一個(gè)由參考標(biāo)號(hào)50表示。例如,發(fā)動(dòng)機(jī)可具有兩個(gè)帶有端口的汽缸,或三個(gè)或更多個(gè)帶端口的汽缸。每一個(gè)帶有端口的汽缸50具有孔口52和接近汽缸壁的相應(yīng)端形成或機(jī)器加工的縱向隔開(kāi)的進(jìn)氣端口54和排氣端口56。進(jìn)氣端口和排氣端口中的每一個(gè)包括開(kāi)口或穿孔的一個(gè)或多個(gè)圓周陣列。在一些描述中,每一個(gè)開(kāi)口被稱(chēng)為“端口”;然而,這些“端口”的一個(gè)或多個(gè)圓周陣列的構(gòu)造與圖1示出的端口構(gòu)造沒(méi)有不同?;钊?0和活塞62可滑動(dòng)地設(shè)置在孔口52中,其端表面61和63相對(duì)?;钊?0控制進(jìn)氣端口54,并且活塞62控制排氣端口56。在示出的一些示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)10進(jìn)一步包括兩個(gè)曲軸71和72。發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣活塞60聯(lián)接到曲軸71,并且排氣端口62聯(lián)接到曲軸72。
當(dāng)活塞60和62接近其在汽缸50中的TC位置時(shí),燃燒室被限定在活塞的端表面61和63之間的孔口52中。燃料直接噴射進(jìn)燃燒室中。在一些實(shí)例中,噴射發(fā)生在或接近最小體積時(shí)(在壓縮循環(huán)中最小燃燒室體積發(fā)生時(shí)的點(diǎn),因?yàn)榛钊吮砻嫦嗷プ罱咏?;在其它的實(shí)例中,噴射可發(fā)生在最小體積之前。燃料通過(guò)定位在經(jīng)過(guò)汽缸50的側(cè)壁的相應(yīng)開(kāi)口中的一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器噴嘴被噴射。示出兩個(gè)這樣的噴嘴70。燃料與被允許通過(guò)進(jìn)氣端口54進(jìn)入孔口52中的增壓空氣混合。當(dāng)空氣燃料混合物在端表面61和63之間被壓縮時(shí),壓縮的空氣達(dá)到使得燃料點(diǎn)燃的溫度和壓力。隨后燃燒。
進(jìn)一步參考圖1,發(fā)動(dòng)機(jī)10包括空氣處理系統(tǒng)80,其管理增壓空氣到發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸送和來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)10的排氣的輸送。代表性的空氣處理系統(tǒng)構(gòu)造包括增壓空氣子系統(tǒng)81和排氣子系統(tǒng)82。在空氣處理系統(tǒng)80中,增壓空氣源接收進(jìn)氣空氣并且將其處理成加壓的空氣(以下稱(chēng)為“增壓空氣”)。增壓空氣子系統(tǒng)81將增壓空氣輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣端口。排氣子系統(tǒng)82從發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣端口輸送排氣產(chǎn)物,以傳送給其它排氣組件。在一些方面,空氣處理系統(tǒng)80可被構(gòu)造成通過(guò)排氣再循環(huán)(“EGR”)系統(tǒng)83使由燃燒產(chǎn)生的排氣的部分來(lái)再循環(huán)以減少由燃燒產(chǎn)生的不希望的排放物。再循環(huán)的排氣與增壓空氣混合以降低峰值燃燒溫度,這減少了不希望的排放物的產(chǎn)生。
參考圖2,用于兩沖程循環(huán)雙曲軸對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)90的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)包括汽缸體100、曲軸箱組件102和曲軸箱組件104。汽缸體100包括排成一行使得平分單個(gè)平面的多個(gè)汽缸106,并且包含所有汽缸的縱軸。汽缸106的逐行對(duì)準(zhǔn)被稱(chēng)為與發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)命名一致的“直列”配置。此外,直列布置可以是“直的”,其中包含所述縱軸的平面基本上是垂直的,或者是“傾斜的”,其中包含所述縱軸的平面是傾斜的。還可以定位發(fā)動(dòng)機(jī)以使得基本水平地設(shè)置包含縱軸的平面,在這種情況下,直列布置將是“水平的”。因此,雖然接下來(lái)的描述被限于直列配置,但是其適用于直的、傾斜的和水平的變化。
在本說(shuō)明書(shū)中,“汽缸”由保留在汽缸體100中形成的汽缸通道中的襯套(有時(shí)被稱(chēng)為“套筒”)構(gòu)成。汽缸106的直列陣列與汽缸體100的細(xì)長(zhǎng)尺寸L對(duì)準(zhǔn)。以最左邊的汽缸106來(lái)代表所有汽缸106,每一個(gè)汽缸具有孔口152和包括進(jìn)氣端口154的環(huán)形進(jìn)氣部分,環(huán)形進(jìn)氣部分沿著汽缸的縱向軸線從包括排氣端口156的環(huán)形排氣部分分開(kāi)。最接近進(jìn)氣端口154的汽缸的端部被稱(chēng)為汽缸的“進(jìn)氣端”,并且最接近排氣端口156的端部被稱(chēng)為“排氣端”。汽缸106被布置成使得其進(jìn)氣端和排氣端在直列陣列的相應(yīng)側(cè)中對(duì)準(zhǔn)。兩個(gè)反向移動(dòng)活塞160和162被布置在每一個(gè)汽缸的襯套孔口中?;钊?60控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣端口;活塞162控制排氣端口。曲軸171由主軸承B1沿著汽缸106的進(jìn)氣端被可旋轉(zhuǎn)地支撐,與細(xì)長(zhǎng)尺寸L平行對(duì)準(zhǔn)。所有活塞160聯(lián)接到曲軸171。曲軸172由主軸承B2沿著汽缸106的進(jìn)氣端被可旋轉(zhuǎn)地支撐,與細(xì)長(zhǎng)尺寸L平行對(duì)準(zhǔn)。所有活塞162聯(lián)接到曲軸172。曲軸171和172通過(guò)齒輪系175或通過(guò)包括斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、皮帶和鏈條中的一個(gè)或多個(gè)的其它等同裝置聯(lián)接。
曲軸箱組件102包括曲軸171和主軸承B1。曲軸箱組件104包括曲軸172和主軸承B2。發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)還可包括容納齒輪系175的齒輪箱105。在這種情況下,齒輪箱105可在曲軸箱組件102和104之間的汽缸體100的面上方延伸。
圖2示出的直列雙曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與兩沖程和四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)直列和V結(jié)構(gòu)明顯不同,其中每一個(gè)汽缸包含僅單個(gè)活塞,并且所有的活塞被連接到單個(gè)曲軸。結(jié)構(gòu)上的不同在考慮到將圖2的兩沖程循環(huán)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)裝配到被配置用于標(biāo)準(zhǔn)直列和V發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間的困難時(shí)尤其明顯。在這點(diǎn)上,參見(jiàn)相關(guān)的美國(guó)申請(qǐng)US 14/028,423。進(jìn)一步地,即使不受預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)艙配置限制,圖2的對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)也可能難以裝配到車(chē)輛。因此,重要的是使對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)盡可能地緊湊,以便在諸如車(chē)輛、機(jī)車(chē)、船舶、固定電源等的應(yīng)用中占用最小的空間。
如圖2所示,實(shí)現(xiàn)用于所示發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的一個(gè)步驟是最小化在汽缸106之間的中心到中心的間距,以便減小汽缸體100的細(xì)長(zhǎng)尺寸L。然而,對(duì)于這個(gè)解決方案至少有兩個(gè)障礙。首先,在燃燒期間產(chǎn)生的高壓可導(dǎo)致加強(qiáng)汽缸的構(gòu)造,尤其圍繞活塞處于TC或接近TC的汽缸區(qū)域。如圖3所示,這可以導(dǎo)致包括襯套200的汽缸結(jié)構(gòu),襯套200配備有壓縮套筒202,壓縮套筒202分別配置有進(jìn)氣端口203和排氣端口205,其在汽缸進(jìn)氣端204和排氣端206之間包圍中間襯套部分。這些部件共享共同的縱向軸線207。壓縮套筒202導(dǎo)致襯套的中間部分的外徑DM比兩個(gè)端部204和206的外徑DE更大。第二個(gè)障礙由通過(guò)提供能夠承受由主軸承施加到汽缸體的力的軸承網(wǎng)結(jié)構(gòu)而引起。在圖2的軸承網(wǎng)結(jié)構(gòu)中,腹板元件180(有時(shí)稱(chēng)為“軸承隔板”)從主軸承B1延伸到主軸承B2,在汽缸106之間穿過(guò)。鑒于這些元件,最小的中心到中心汽缸孔口間距比壓縮套筒202(圖3)的直徑DM和軸承腹板構(gòu)件180(圖2)的厚度之和更大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
顯然,有利的是,減少根據(jù)圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的最小中心到中心汽缸孔口間距的約束,以使得能夠?qū)崿F(xiàn)配備有加強(qiáng)的汽缸結(jié)構(gòu)的更緊湊的多汽缸對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。
以下說(shuō)明描述了用于多汽缸對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),其包括具有軸承腹板結(jié)構(gòu)的汽缸體,軸承腹板結(jié)構(gòu)將軸承腹板元件定位在將汽缸縱向平分的平面之外。結(jié)果是,汽缸間間距的減小不再受軸承腹板元件的限制。然而,通過(guò)將軸承腹板元件朝向發(fā)動(dòng)機(jī)體的相對(duì)側(cè)重新定位來(lái)保留汽缸體的結(jié)構(gòu)完整。同時(shí),通過(guò)提供汽缸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的增加,該汽缸結(jié)構(gòu)包括具有包圍其中間部分的壓縮套筒的襯套。
在現(xiàn)有的技術(shù)中,具有恒定直徑的汽缸襯套可以通過(guò)單體汽缸體的一端滑進(jìn)和滑出汽缸通道。然而,為了能夠容納具有由于提供壓縮套筒而造成的加寬的中間部分的汽缸襯套,而不喪失通過(guò)重新定位軸承腹板元件所獲得的優(yōu)點(diǎn),根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的汽缸通道在汽缸體中以襯套的形狀形成;也就是說(shuō),具有比其端部部分更寬的中間部分。
因此,有用的是提供沿著經(jīng)過(guò)汽缸通道的寬的中間部分的平面被分為兩個(gè)分離的區(qū)段的汽缸體。這兩個(gè)區(qū)段被緊固在一起以提供完整的、整體的汽缸體。在插入初始的汽缸襯套或替換磨損的汽缸襯套時(shí),汽缸體被拆卸成其兩個(gè)區(qū)段,使得襯套的寬的中間部件不需要經(jīng)過(guò)汽缸通道的較窄端部部分。汽缸體然后與捕獲并且保留在這兩個(gè)汽缸體區(qū)段之間的汽缸襯套一起被重新組裝。將汽缸體區(qū)段保持在一起的緊固件通過(guò)軸承腹板構(gòu)件作用在汽缸體區(qū)段之間,以捕獲曲軸的沉重負(fù)載。
附圖說(shuō)明
圖1是兩沖程循環(huán)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖,并且適當(dāng)標(biāo)記為“現(xiàn)有技術(shù)”。
圖2是表示對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體的縱向區(qū)段的示意圖,并且適當(dāng)標(biāo)記為“現(xiàn)有技術(shù)”。
圖3是配備有用于對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮套筒的帶有端口的汽缸襯套的正視圖。
圖4是根據(jù)本公開(kāi)的用于對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的一側(cè)的正視圖。
圖5是圖4的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
圖6是圖4的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的汽缸體的第一區(qū)段的透視圖。
圖7是圖4的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的汽缸體的第二區(qū)段的透視圖。
圖8是圖6的第一汽缸體區(qū)段的第一面的平面圖。
圖9是與第一面相對(duì)的第一汽缸體區(qū)段的第二面的透視圖。
圖10是在線A-A處穿過(guò)圖4的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的剖面圖,其示出了根據(jù)本公開(kāi)的軸承腹板的結(jié)構(gòu)。
圖11是在線D-D處穿過(guò)圖4的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的剖面圖,其示出了根據(jù)本公開(kāi)的汽缸的結(jié)構(gòu)。
圖12是在線C-C處穿過(guò)圖4的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的剖面圖,其示出了根據(jù)本公開(kāi)的進(jìn)氣室中的軸承腹板構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和位置。
圖13是在線B-B處穿過(guò)圖4的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的剖面圖,其示出了根據(jù)本公開(kāi)的排氣室中的軸承腹板構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和位置。
具體實(shí)施方式
本說(shuō)明書(shū)涉及兩沖程循環(huán)雙曲軸對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī),其具有包括汽缸體的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),汽缸體具有沿著發(fā)動(dòng)機(jī)的細(xì)長(zhǎng)尺寸布置成直列的多個(gè)汽缸;沿著汽缸的一端延伸的第一曲軸箱;以及沿著汽缸的第二端延伸的第二曲軸箱。汽缸體包括軸承腹板結(jié)構(gòu),其中每一個(gè)軸承腹板包括構(gòu)件,該構(gòu)件從第一曲軸箱中的第一主軸承向第二曲軸箱中的第二主軸承延伸,并且沿著汽缸體的相對(duì)側(cè)穿過(guò)。軸承腹板包括至少兩個(gè)孔,該至少兩個(gè)孔限定在第一主軸承基座部分和第二主軸承基座部分之間延伸的間隔開(kāi)的軸承構(gòu)件,第一主軸承基座部分和第二主軸承基座部分定位在汽缸體的相對(duì)側(cè)和縱向平分汽缸的平面之間。優(yōu)選地,每一個(gè)孔包括連接間隔開(kāi)的軸承構(gòu)件并且支撐主軸承基座的拱形件。
參考附圖,圖4是用于根據(jù)本公開(kāi)的對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。在本公開(kāi)的該圖和其它圖中的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的垂直取向僅為了說(shuō)明和解釋的目的,而不是指將本文描述和示出的原理僅限制在此取向上。進(jìn)一步地,活塞和連桿從本說(shuō)明中省略,以便更清楚地示出汽缸體的某些特征,應(yīng)當(dāng)理解完整配備的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)將包括例如圖2的這些元件。發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)209包括具有曲軸箱組件214和216的汽缸體210。發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)可以用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)方法制造,標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)方法包括鑄造、模制和/或使用材料諸如鑄鐵、鋁或其它等價(jià)物材料的機(jī)械加工。發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的各種部件也可以使用相同或相似的材料通過(guò)相同或相似的方法制造。
如圖4和圖5所示,汽缸體210具有細(xì)長(zhǎng)尺寸L和在縱向方向上延伸的相對(duì)側(cè)217和218。包括襯套200的多個(gè)汽缸沿著細(xì)長(zhǎng)尺寸L以直列陣列設(shè)置在塊210中。如圖5、圖6和圖7所示,汽缸體210在219處被分成兩個(gè)塊區(qū)段220和221,其中襯套200被保留在塊區(qū)段220和221之間的汽缸體中的汽缸通道中。參考圖4、圖5和圖6,曲軸箱組件214包括由主軸承基座部分225和主軸承蓋帽226組成的主軸承。主軸承蓋帽226通過(guò)螺紋緊固件227被固定到主軸承基座部分225上方,以便可旋轉(zhuǎn)地支撐曲軸228。蓋229將主軸承225、226和曲軸228封閉。參考圖4、圖5和圖7,曲軸箱組件216包括由主軸承基座部分232和主軸承蓋帽233組成的主軸承。主軸承蓋帽233通過(guò)螺紋緊固件234和235被固定到主軸承基座部分232上方,以便可旋轉(zhuǎn)地支撐曲軸236。蓋237將主軸承232、233和曲軸236封閉。
參考圖4-9,汽缸體具有包括多個(gè)汽缸通道240和與汽缸通道相互交叉的多個(gè)軸承腹板構(gòu)件242的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。汽缸通道240沿著細(xì)長(zhǎng)尺寸L成直列布置。每一個(gè)軸承腹板構(gòu)件均是汽缸體的板或壁,其從曲軸箱組件214延伸到曲軸箱組件216,從側(cè)217延伸到側(cè)218。每一個(gè)軸承腹板構(gòu)件均具有第一端表面243,其中形成主軸承基座部分225和接收緊固件227的緊固件孔245。每一個(gè)軸承腹板構(gòu)件具有與第一端表面243相對(duì)的第二端表面247,其中形成主軸承基座部分232和接收緊固件234和235的緊固件孔248和249。
參考圖8和圖9,通道240中的每一個(gè)的結(jié)構(gòu)與圖3示出的襯套構(gòu)造相符合,其中每一個(gè)通道240包括兩個(gè)汽缸端部部分,該兩個(gè)汽缸端部部分由與端部部分同軸的汽缸中間部分分開(kāi)。中間部分具有比端部部分的直徑DEP更大的直徑DMP。軸承腹板構(gòu)件242的結(jié)構(gòu)容納汽缸通道的中間部分的較大直徑,而不在鄰近通道之間插入腹板軸承構(gòu)件的整個(gè)厚度T,同時(shí)承受在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間施加在曲軸上的負(fù)載。在這點(diǎn)上,如圖10所示,由每一個(gè)軸承腹板構(gòu)件承受的軸承負(fù)載通過(guò)一對(duì)相對(duì)的拱形件分解成沿著汽缸體210的相對(duì)側(cè)217和218引導(dǎo)的分離的力矢量V。
腹板軸承構(gòu)件的結(jié)構(gòu)在圖10和圖12-13中最佳示出,其中構(gòu)件242包括跨越開(kāi)口253的拱形件252。拱形件252被取向?yàn)槭蛊涔绊?keystone)部分最接近曲軸箱214,并且使其跨度面對(duì)曲軸箱216。拱形件的橫向分離的墩(pier)部分254分別沿著汽缸體210的相對(duì)側(cè)217和218在曲軸箱216的方向上延伸。構(gòu)件242進(jìn)一步包括跨越開(kāi)口263的拱形件262。拱形件262被取向?yàn)槭蛊涔绊敳糠肿罱咏S箱216并且使其跨度面對(duì)曲軸箱214。拱形件263的橫向分離的墩部分265分別沿著汽缸體210的相對(duì)側(cè)217和218在曲軸箱214的方向上延伸。如圖10、12和13所示,每一個(gè)軸承構(gòu)件242的墩部分254和265在拱形件252和262之間延伸,并且匯合以形成間隔開(kāi)的軸承構(gòu)件和平面267,間隔開(kāi)的軸承構(gòu)件定位在汽缸體的相對(duì)側(cè)217和218之間,平面267縱向地平分汽缸并且包含其縱向軸線207。
軸承腹板構(gòu)件242的相對(duì)的拱形開(kāi)口完全穿過(guò)構(gòu)件延伸不是必要的情形。例如,如參考圖6、7和8可以理解的,也用作汽缸體210的端面的最外面的腹板構(gòu)件242e1和242e2的拱形開(kāi)口將被切割成面向汽缸體210內(nèi)部的內(nèi)表面,但是將不會(huì)完全穿過(guò)那些構(gòu)件延伸。然而,剩余腹板構(gòu)件的拱形開(kāi)口可完全穿過(guò)那些構(gòu)件延伸。進(jìn)一步地,拱形件的半圓形形狀不一定是限制性的,因根據(jù)各種發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)可使用其他拱形。
圖12和圖13清楚地示出通過(guò)將軸承腹板結(jié)構(gòu)從汽缸200、240之間移除來(lái)減小汽缸間間距的期望結(jié)果。然而,通過(guò)這個(gè)解決方案實(shí)現(xiàn)了另一個(gè)益處。由于在相關(guān)美國(guó)申請(qǐng)14/284,058和14/284/134中闡述的理由,期望在汽缸體210中提供開(kāi)放的室,以用于進(jìn)氣端口中增壓空氣的循環(huán),并且用于收集和輸送通過(guò)排氣端口排出的燃燒產(chǎn)物。在這點(diǎn)上,圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)的軸承腹板結(jié)構(gòu)將汽缸體的進(jìn)氣區(qū)域劃分為獨(dú)立的隔間,每一個(gè)隔間封閉獨(dú)立的汽缸的進(jìn)氣端口,并且阻止汽缸之間的增壓空氣的循環(huán)。類(lèi)似地構(gòu)造汽缸體的排氣區(qū)域。參考圖4、圖10、圖12和圖13,墩部分254的各區(qū)段穿過(guò)汽缸體210中的開(kāi)放的進(jìn)氣室269,汽缸體210包含汽缸襯套200的所有進(jìn)氣端口203。進(jìn)氣端口之間的軸承腹板結(jié)構(gòu)的消除釋放了用于增壓空氣循環(huán)到所有進(jìn)氣端口的汽缸間空間。墩部分區(qū)段254用作支撐進(jìn)氣室的相對(duì)的底板和頂板的柱。墩部分265的各區(qū)段穿過(guò)包含汽缸襯套200的所有排氣端口205的開(kāi)放的排氣室268。排氣端口之間的軸承腹板結(jié)構(gòu)的消除釋放了用于收集和輸送排氣產(chǎn)物的汽缸間空間。墩部分區(qū)段265用作支撐排氣室的相對(duì)的底板和頂板的柱。
為了使根據(jù)圖3的汽缸襯套能夠插入圖4和圖5的汽缸體中或從汽缸體移除,汽缸體210在接縫219處被分開(kāi)并且可分離成兩個(gè)塊區(qū)段220和221,接縫219限定在與所有汽缸體的軸線正交并且穿過(guò)汽缸的中間部分的平面上。如圖10最佳所示,接縫219通過(guò)塊區(qū)段220的表面271和塊區(qū)段221的表面272的鄰接而形成。如圖10和圖11最佳所示,兩個(gè)塊區(qū)段220、221通過(guò)螺紋緊固件234和270被固定到一起。為了將汽缸襯套200安置在通道中,移除緊固件234和270,分離塊區(qū)段220和221,并且將襯套200滑入到在多個(gè)塊區(qū)段中的一個(gè)塊區(qū)段中的汽缸通道的中間部分中并被安置。塊區(qū)段220和221然后通過(guò)螺紋緊固件234和270被固定到一起,從而將襯套200固定在汽缸通道中。如圖10和圖11的示例所示,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)210被組裝以便保留襯套200時(shí),汽缸襯套的進(jìn)氣端204和排氣端206被定位在連續(xù)的腹板軸承構(gòu)件對(duì)之間的通道的小直徑端部中,其中中間部分在大直徑中。
參考圖10和圖11,應(yīng)當(dāng)清楚的是,緊固件234和270上的負(fù)載非常高,因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)操作期間其承受曲軸力。出于這個(gè)原因,有用的是,曲軸箱組件216的四螺栓軸承蓋帽部分233的外螺栓234穿過(guò)曲軸箱組件221中的主軸承232、233延伸到拱形件262附近的軸承腹板242中,以將兩個(gè)汽缸體區(qū)段220和221接合在一起。通過(guò)使用擰入汽缸體區(qū)段220中并且穿過(guò)汽缸體區(qū)段221的長(zhǎng)緊固件,這些預(yù)期的負(fù)載被很好地控制。
盡管已經(jīng)參考目前優(yōu)選的實(shí)施例描述了新穎的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的特征,但是應(yīng)當(dāng)理解,在不脫離所描述的特征的精神下可以進(jìn)行各種修改。因此,根據(jù)這些特征的任何專(zhuān)利保護(hù)僅受限于所附權(quán)利要求。