[發明專利]用于對置活塞發動機的氣缸襯套

有效

• 申請號: 201680015982.9
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN107429631B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: J·J·庫茲尼克;B·A·瓦格納
• 申請（專利權）人: 阿凱提茲動力公司
• 主分類號: F02F1/00
• 分類號: F02F1/00;F02F1/18;B23P15/00;F02B75/28
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

用于對置活塞發動機的氣缸襯套，以及利用其延長發動機耐用性和熱管理的對應方法，所述氣缸襯套具有相對的端部和孔，其中，縱向軸線用于支持一對對置活塞的往復移動。襯套的中間部分在相對的端部之間延伸，并且包括活塞在其內達到相應TC位置的環形襯套部分。襯套環在TC位置之間被安置在孔的在所述環形襯套部分的部分中，用于從活塞的頂部環岸刮除碳和/或增加環形襯套部分的耐熱性。

相關申請/優先權

本申請要求于2015年3月31日在美國專利及商標局提交的美國申請序列號14/675,340的優先權。本公開包括涉及2012年2月2日提交并且標題為“Opposed-PistonCylinder Bore Constructions With Solid Lubrication In The Top Ring ReversalZones(具有在頂部環換向區中的固體潤滑的對置活塞氣缸孔結構)”的共同擁有的美國申請13/385,127的公開內容的材料，該申請現在是美國專利8,851,029B2。

技術領域

本領域包括對置活塞發動機。更具體地，本領域涉及被構建為支持一對對置活塞的滑動移動的氣缸襯套。

背景技術

對置活塞發動機氣缸的結構是很好理解的。氣缸由被保持在氣缸通道中的襯套(有時被稱為套筒)構成，所述氣缸通道被形成在氣缸體中。對置活塞發動機的襯套具有與環形排氣部分縱向分開的環形進氣部分，所述環形進氣部分包括在第一襯套端部附近的氣缸進氣端口，所述環形排氣部分包括在第二襯套端部附近的氣缸排氣端口。襯套的在進氣和排氣部分之間的中間部分包括一個或更多個燃料噴射端口。兩個對置的相反移動的活塞被設置在襯套的孔中，其中活塞的端部表面面向彼此。在做功沖程開始的時候，對置的活塞到達襯套的中間部分中的相應上止點(TC)位置，其中它們在氣缸中彼此最接近。在做功沖程期間，活塞移動遠離彼此直至它們接近襯套的端部部分中的相應下止點(BC)位置，在所述下止點位置處它們最遠離彼此。在壓縮沖程中，活塞使方向反向并且從BC朝向TC移動。

提供了活塞和氣缸襯套之間的周向間隙空間以允許熱膨脹。在長達數小時運轉之后，碳積聚該間隙空間中、在活塞的頂部環岸(top land)上。碳在該空間中移動的活塞的頂部環岸上積聚的碳能夠導致增加的摩擦和環磨損；在最壞的情況下它能夠引起環頂起。在常規的四沖程單活塞發動機中，從頂部環岸移除的碳通常通過被安裝在氣缸襯套的頂部與氣缸蓋之間的刮油環硬件來執行。在對置活塞發動機中，限制了用于移除碳的可能部位。對置活塞發動機不包括碳刮油裝置能夠位于其中的氣缸蓋。襯套結構進一步降低該可能性。碳移除不發生在活塞的端口位于其中的BC位置附近是優選的。進氣端口附近的碳碎片會污染進入孔的增壓空氣，由此使燃燒退化。排氣端口附近的碳碎片能夠被掃到在燃燒之后離開氣缸的氣流內，由此增加排氣排放。因此希望從襯套內的遠離進氣端口和排氣端口的位置處的活塞頂部環岸移除碳。

在對置活塞發動機的整個運轉循環期間使發動機性能退化的另一因素與通過氣缸襯套的熱損失有關。當活塞相互緊密接近時，隨著燃料被噴射到在活塞端部表面之間壓縮的空氣內，燃燒發生。通過襯套的燃燒熱損失減少了在做功沖程中可用來分別驅動活塞的能量的量。通過限制這種熱損失，燃料效率將被改善，到冷卻液的熱排出將被減少，這能夠允許更小冷卻系統的使用，并且更高的排氣溫度能夠被實現，這導致更低的泵送損失。因此希望將盡可能多的燃燒熱保持在氣缸內。

根據本公開構建的對置活塞發動機氣缸襯套滿足碳移除的目的，由此相對于現有技術的對置活塞增加了發動機的耐用性。根據本公開的對置活塞襯套結構滿足熱包含的目的，由此允許對置活塞發動機比現有技術的對置活塞發動機運行更高的熱保持。在一些方面，根據本公開的對置活塞襯套結構同時滿足這兩個目的。

發明內容