[發(fā)明專利]對稱的對置活塞、對置汽缸發(fā)動機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310143315.7
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN103375251A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設計）人: P·霍夫鮑爾
• 申請（專利權）人: 艾克莫特國際公司
• 主分類號: F02B75/24
• 分類號: F02B75/24
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;朱利曉

技術領域

本發(fā)明涉及用于對置活塞、對置汽缸發(fā)動機的建筑布置。

背景技術

對置活塞、對置汽缸(OPOC)發(fā)動機在美國專利6170443中公開，其整體通過引用結合在此。‘443中的構造具有不對稱布置的活塞。即，在其中一個汽缸中，進氣活塞(即暴露進氣端口的活塞)比排氣活塞更靠近曲軸定位。在另一汽缸中，排氣活塞比進氣活塞更靠近曲軸定位。這種布置提供了一些明顯的好處，例如發(fā)動機的幾乎完美的平衡。但是，由于進氣活塞和排氣活塞之間的不對稱布置和相位偏離(此偏離是出于清除目的設置的)造成一些小的不利。特別是，曲軸是開尾銷設計。即，聯接兩個汽缸的活塞的曲軸的軸頸不是聯接兩個連接桿的平滑的圓柱體，而是替代地包括彼此偏離的兩個圓柱形曲柄銷(如‘443中的圖9和圖10b所示)。與聯接兩個連接桿的更簡單的單個圓柱形軸頸相比，這是成本更高和更不結實的設計。曲軸中的最高應力位置傾向于位于曲軸的軸頸和腹板(web)部分之間的界面處。具有用于硬化曲軸的該部分的技術，例如：感應硬化或者軋制。這些對于開尾銷設計來說很困難并且昂貴。

另外，因為內部活塞以與外部活塞不同的方式聯接到曲軸，‘443的發(fā)動機具有4個明顯不同的活塞：內部進氣活塞；外部進氣活塞；內部排氣活塞；以及外部排氣活塞。為了降低工程成本、制造成本和復雜性，希望具有盡可能少的不同部件。其他不利包括優(yōu)化兩個燃燒室形狀和端口高度，即與兩個汽缸的每個一一對應。一個燃燒室通過內部進氣活塞和外部排氣活塞形成，另一個通過外部進氣活塞和內部排氣活塞形成。一個汽缸與另一個汽缸不一致的部分原因是由于鑒于進氣和排氣系統(tǒng)的不對稱本質而在流動特征上的差別。

為了克服這些不利，具有對稱布置的活塞的OPOC在美國7469664中公開，其整體通過引用結合在此。‘664中的OPOC的兩個汽缸是共線的，意味著兩個汽缸的中心軸線位于基本相同的線上。在‘664的發(fā)動機中，配合在一起的兩個連接桿聯接到單個軸頸，這這種布置通常稱為叉桿設計。由于叉桿必須在軸頸上滑動，曲軸是“組合件”，意思是其由多個部件組裝，最終組件在安裝連接桿之后完成。這種曲軸制造和組裝起來更昂貴。

為了克服與多件式曲軸相關的問題，用于內部活塞和外部活塞的替代聯接策略分別在以下目前未公開的美國申請中公開：2012年2月3日提交的13/365,558；和2011年4月2日提交的13/437,207。13/365,558和13/437,207共同轉讓并且整體結合在此。雖然這種公開的方案為OPOC發(fā)動機提供了很多好處并提供了活塞的希望對稱布置，但這些聯接布置在行業(yè)中是獨特的并且至今為止尚未測試。對于近期的生產目的，一些制造商偏好使用良好發(fā)展的技術，因此在進一步驗證之前不愿采用‘558和‘207中公開的聯接布置。

發(fā)明內容

根據這里公開的實施方式，一種依賴于已驗證的機械技術的有利OPOC構造提供了對稱布置的活塞并使用單件式曲軸。

公開了一種內燃發(fā)動機，包括：單件式曲軸；安裝所述曲軸的缸體，所述缸體限定兩個汽缸，其中兩個汽缸中的第一個相對于所述曲軸基本與兩個汽缸中的第二個相對，第一汽缸的中心軸線從第二汽缸的中心軸線偏離預定距離，第一進氣活塞和第一排氣活塞插入第一汽缸，其中第一排氣活塞比第一進氣活塞更靠近曲軸定位，第二進氣活塞和第二排氣活塞插入第二汽缸，其中第二排氣活塞比第二進氣活塞更靠近曲軸定位。發(fā)動機具有在曲軸的中心軸頸和第一排氣活塞之間進行聯接的第一推桿和在曲軸的中心軸頸和第二排氣活塞之間進行聯接的第二推桿，其中第一推桿和第二推桿彼此相鄰，并且汽缸偏離的預定距離基本上等于推桿之間沿著曲軸的轉動軸線所取的距離。

在一些實施方式中，第一對軸承殼放置在中心軸頸上，第一對軸承殼定位在中心軸頸和第一推桿之間，第二對軸承殼放置在中心軸頸上，第二對軸承殼定位在中心軸頸和第二推桿之間，其中第一對軸承殼鄰近第二對軸承殼。替代地，單部件的軸承殼放置在中心軸頸上，且第一推桿和第二推桿聯接到軸承殼的外表面。在一些實施方式中，所述成對的軸承殼的至少一個包括向外延伸的突部，第一推桿具有限定在第一推桿的與軸承殼嵌套的表面上的凹窩，所述突部與凹窩接合。