不同選擇的凸輪臂46，從而可以完成這樣的改變。圖12示意性地描繪在選擇性地使凸輪臂與曲柄臂之比以百分之二十(20%)的增量改變時(shí)由接合點(diǎn)52(S卩，連接桿24的軸線74)追蹤的外橢圓路徑58和內(nèi)橢圓路徑60中的配置(大小和形狀)中所產(chǎn)生的相對(duì)改變和相對(duì)差異。圖13的圖表編輯受到這樣的改變影響的伴隨的變量的比較數(shù)據(jù)。具體地，在該圖表中編輯的數(shù)據(jù)假定lOOOcc位移發(fā)動(dòng)機(jī)，即，具有固定的lOOOcc進(jìn)入循環(huán)，并且，對(duì)于采用火花點(diǎn)火式燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)，具有固定壓縮比10:1，或者，對(duì)于采用壓縮來(lái)點(diǎn)火燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)，具有固定的15:1的壓縮比。總的說(shuō)來(lái)，圖表說(shuō)明凸輪臂與曲柄臂之比的增大實(shí)現(xiàn)在燃料消耗(每加侖行進(jìn)的英里)和轉(zhuǎn)矩方面優(yōu)于另外的可比較的lOOOcc位移常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。例如，在這樣的100cc發(fā)動(dòng)機(jī)中凸輪臂與曲柄臂之比為70%的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)膨脹容量1739CC，并且，以壓縮比10:1實(shí)現(xiàn)膨脹比16.7:1。實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明的lOOOcc發(fā)動(dòng)機(jī)的該配置將產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，但1739cc發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力輸出將僅消耗與常規(guī)100cc發(fā)動(dòng)機(jī)相同的量的燃料。
[0042]因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地理解，本發(fā)明容許廣泛的效用和應(yīng)用。在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)或范圍的情況下，除了在本文中描述的實(shí)施例和改編以外的本發(fā)明的許多實(shí)施例和改編，以及許多改變、修改和等效的布置將從本發(fā)明及其前面的描述顯而易見或通過(guò)本發(fā)明及其前面的描述而合理地提出。因此，雖然已在本文中關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例而詳細(xì)地描述本發(fā)明，但要理解，本公開僅是本發(fā)明的說(shuō)明性的且示范性的示例，只不過(guò)出于提供本發(fā)明的詳盡的授權(quán)的公開的目的而作出。前面的公開不旨在或被解釋為限制本發(fā)明或另外排除任何這樣的其他實(shí)施例、改編、改變、修改以及等效的布置，本發(fā)明僅受本發(fā)明所附的權(quán)利要求及其等效物限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)燃機(jī)，包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，其限定至少一個(gè)燃燒室； 曲柄軸，其安裝于所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，用于圍繞曲柄軸軸線旋轉(zhuǎn)；以及 活塞，其布置于所述燃燒室內(nèi)，用于沿著室軸線往復(fù)， 所述內(nèi)燃機(jī)能夠根據(jù)四沖程循環(huán)而運(yùn)行，其中，所述活塞通過(guò)沿第一方向移動(dòng)的進(jìn)氣沖程、沿第二方向移動(dòng)的壓縮沖程、沿所述第一方向移動(dòng)的膨脹沖程以及沿所述第二方向移動(dòng)的排氣沖程而在所述燃燒室內(nèi)往復(fù)，其中，所述壓縮沖程結(jié)束時(shí)和所述膨脹沖程開始時(shí)的所述活塞的位置限定為上死點(diǎn)， 連接桿，其可樞轉(zhuǎn)地安裝于所述活塞， 機(jī)械組件，其將所述連接桿可旋轉(zhuǎn)地連接至所述曲柄軸，用于將所述活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成所述曲柄軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述機(jī)械組件包括齒輪組，該齒輪組至少包括不可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的第一齒輪構(gòu)件和與所述第一齒輪構(gòu)件嚙合式地接合的第二齒輪構(gòu)件， 所述第二齒輪構(gòu)件包括支承部分，該支承部分具有:第一支承表面，所述連接桿安裝于該第一支承表面；和第二支承表面，其安裝于所述曲柄軸，用于使所述第二齒輪構(gòu)件與所述曲柄軸旋轉(zhuǎn)， 所述第二支承表面從所述曲柄軸軸線偏移，以在圍繞所述曲柄軸軸線的圓形路徑中移動(dòng)，用于貫穿所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述四沖程循環(huán)而將統(tǒng)一的機(jī)械曲柄臂施加于所述曲柄軸上， 所述第一支承表面和所述第二支承表面以偏移距離彼此隔開，引起所述第一支承表面交替地在圍繞所述曲柄軸的內(nèi)橢圓路徑和外橢圓路徑中移動(dòng)，用于將可變凸輪臂施加于所述曲柄軸上， 所述曲柄臂和所述凸輪臂之和引起所述活塞往復(fù)的長(zhǎng)度貫穿所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述四沖程循環(huán)而改變， 所述第一支承表面的所述內(nèi)橢圓路徑和所述外橢圓路徑相交于位于所述燃燒室軸線或緊鄰所述燃燒室軸線的點(diǎn)處，用于引起所述曲柄臂和所述凸輪臂協(xié)作地在所述活塞的所述上死點(diǎn)位置處產(chǎn)生所述曲柄軸上的正轉(zhuǎn)矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述第一支承表面的所述內(nèi)橢圓路徑和所述外橢圓路徑相交于與所述燃燒室軸線重合的點(diǎn)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述第一支承表面的所述內(nèi)橢圓路徑和所述外橢圓路徑相交于沿所述曲柄軸的旋轉(zhuǎn)的方向在所述燃燒室軸線之前隔開小于或等于近似二十五度(25° )的預(yù)定的度數(shù)的點(diǎn)處，用于使所述排氣沖程結(jié)束時(shí)和所述進(jìn)氣沖程開始時(shí)的所述活塞的位置以預(yù)定的間隔位于所述上死點(diǎn)位置下面，從而許可所述燃燒室在開始所述進(jìn)氣沖程時(shí)保持預(yù)定的體積的排氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述第二齒輪構(gòu)件的所述第一支承表面和所述第二支承表面選擇性地配置并制定尺寸，以實(shí)現(xiàn)所述凸輪臂的長(zhǎng)度與所述曲柄臂的長(zhǎng)度的預(yù)定比率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述凸輪臂長(zhǎng)度是所述曲柄臂長(zhǎng)度的至少近似 20%ο
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述凸輪臂長(zhǎng)度多達(dá)所述曲柄臂長(zhǎng)度的近似100% O
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，選擇所述凸輪臂的長(zhǎng)度與所述曲柄臂的長(zhǎng)度之比，以實(shí)現(xiàn)所述進(jìn)氣沖程結(jié)束時(shí)所述燃燒室中的預(yù)定的容積容量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述第二齒輪構(gòu)件包括冠狀齒輪部分，其具有圍繞環(huán)形主體的徑向向內(nèi)的表面而形成的齒輪齒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述第二齒輪構(gòu)件包括從所述冠狀齒輪部分向外伸出的支承部分，其中所述第一支承表面形成于所述支承部分的外表面上，且所述第二支承表面形成于所述支承部分的內(nèi)表面上，用于使所述連接桿在所述第一支承表面上旋轉(zhuǎn)，并使所述第二支承構(gòu)件在所述曲柄軸上旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述內(nèi)燃機(jī)是具有多個(gè)燃燒室和數(shù)量與小于或等于燃燒室的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的多個(gè)齒輪組的多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
11.一種內(nèi)燃機(jī)，包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，限定至少一個(gè)燃燒室； 曲柄軸，安裝于所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，用于圍繞曲柄軸軸線旋轉(zhuǎn)；和 活塞，布置于所述燃燒室內(nèi)，用于沿著室軸線往復(fù)， 所述內(nèi)燃機(jī)能夠根據(jù)四沖程循環(huán)而運(yùn)行，其中，所述活塞通過(guò)沿第一方向移動(dòng)的進(jìn)氣沖程、沿第二方向移動(dòng)的壓縮沖程、沿所述第一方向移動(dòng)的膨脹沖程以及沿所述第二方向移動(dòng)的排氣沖程而在所述燃燒室內(nèi)往復(fù)，其中，所述壓縮沖程結(jié)束時(shí)和所述膨脹沖程開始時(shí)的所述活塞的位置限定為上死點(diǎn)， 連接桿，可樞轉(zhuǎn)地安裝于所述活塞， 機(jī)械組件，將所述連接桿可旋轉(zhuǎn)地連接至所述曲柄軸，用于將所述活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成所述曲柄軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 所述機(jī)械組件包括齒輪組，該齒輪組至少包括不可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的第一齒輪構(gòu)件和與所述第一齒輪構(gòu)件嚙合式地接合的第二齒輪構(gòu)件， 所述第二齒輪構(gòu)件具有:第一支承表面，所述連接桿安裝于該第一支承表面；和第二支承表面，安裝于所述曲柄軸，用于使所述第二齒輪構(gòu)件與所述曲柄軸旋轉(zhuǎn)， 所述第二支承表面從所述曲柄軸軸線偏移，以在圍繞所述曲柄軸軸線的圓形路徑中移動(dòng)，用于貫穿所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述四沖程循環(huán)而將統(tǒng)一的機(jī)械曲柄臂施加于所述曲柄軸上， 所述第一支承表面和所述第二支承表面以偏移距離彼此隔開，引起所述第一支承表面交替地在圍繞所述曲柄軸的內(nèi)橢圓路徑和外橢圓路徑中移動(dòng)，用于將可變凸輪臂施加于所述曲柄軸上， 所述曲柄臂和所述凸輪臂之和引起所述活塞往復(fù)的長(zhǎng)度貫穿所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述四沖程循環(huán)而改變， 所述第二齒輪構(gòu)件的所述第一支承表面和所述第二支承表面選擇性地配置且制定尺寸，以實(shí)現(xiàn)所述凸輪臂的長(zhǎng)度與所述曲柄臂的長(zhǎng)度的預(yù)定比率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述凸輪臂長(zhǎng)度是所述曲柄臂長(zhǎng)度的至少近似20%ο
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述凸輪臂長(zhǎng)度多達(dá)所述曲柄臂長(zhǎng)度的近似 100%O
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，選擇所述凸輪臂的長(zhǎng)度與所述曲柄臂的長(zhǎng)度之比，以實(shí)現(xiàn)所述進(jìn)氣沖程結(jié)束時(shí)的所述燃燒室中的預(yù)定的容積容量。
【專利摘要】用于在運(yùn)行的每個(gè)循環(huán)的期間使內(nèi)燃機(jī)的沖程長(zhǎng)度改變的機(jī)構(gòu)包括齒輪組，齒輪組具有：第一齒輪，其不可旋轉(zhuǎn)地安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體；和第二齒輪，其具有形成在其內(nèi)表面上的齒，該第二齒輪與第一齒輪嚙合，以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的機(jī)械曲柄臂和用于貫穿發(fā)動(dòng)機(jī)的總沖程循環(huán)而產(chǎn)生活塞往復(fù)的改變的長(zhǎng)度的可變凸輪臂。選擇曲柄臂和凸輪臂相對(duì)于活塞往復(fù)的軸線的定向，用于使曲柄臂和凸輪臂協(xié)作地在活塞的上死點(diǎn)位置處產(chǎn)生曲柄軸上的正轉(zhuǎn)矩。齒輪組也選擇性地配置并制定尺寸，以實(shí)現(xiàn)凸輪臂的長(zhǎng)度與曲柄臂的長(zhǎng)度的預(yù)定比率。
【IPC分類】F02B75-32
【公開號(hào)】CN104685187
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201280075702
【發(fā)明人】S.A.佩雷斯佩雷斯, L.M.佩雷斯岡薩雷斯, H.J.佩雷斯佩雷斯
【申請(qǐng)人】盧戈發(fā)展公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2012年9月7日
【公告號(hào)】EP2893166A1, WO2014037758A1, WO2014037758A8