專利名稱：具有變?nèi)荼鹊陌l(fā)動機的改進的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及多個適當機構(gòu)，用于調(diào)節(jié)可變壓縮比發(fā)動機兩根曲軸之間的瞬時扭矩水平。
為了達到這個目的，將可變定時傳動機構(gòu)連接到發(fā)動機的飛輪，并置于發(fā)動機飛輪與長行程曲軸的軸之間。
本發(fā)明提供一種機構(gòu)，保證液壓缸在可變定時傳動機構(gòu)控制上的位移引起兩根曲軸的兩根軸之間的角位置變化，從而在不需要小曲軸的軸上作用最輕軸向應力時，可以選擇位置。
根據(jù)本發(fā)明，此新的發(fā)動機包括兩根曲軸，一根具有長行程曲柄，另一根具有短行程曲柄。兩根曲軸利用齒輪系和可變定時傳動機構(gòu)以相同的旋轉(zhuǎn)速度連接到發(fā)動機的飛輪，其連接小齒輪是齒輪系的一部分，相對短行程曲軸角向位移，在兩根曲軸之間形成無限的計時比，而不需要中斷兩根曲軸之間的傳動。
根據(jù)本發(fā)明，可變定時傳動機構(gòu)的聯(lián)接位于短行程曲軸第一軸承座內(nèi)，從而滿足所述聯(lián)接的較大的軸向精度以及較小的整體尺寸。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種可變定時傳動機構(gòu)，并緊固在氣缸外殼中，使可變定時傳動機構(gòu)聯(lián)接伸入發(fā)動機飛輪旁邊的聯(lián)接器外殼中。可變定時傳動機構(gòu)的設計使其可以與發(fā)動機外殼分開，相對于發(fā)動機的小沖程曲軸、大沖程曲軸和飛輪獨立。
聯(lián)接器外殼關(guān)閉蓋有利地處于發(fā)動機飛輪旁邊，所述關(guān)閉蓋還作為可變定時傳動機構(gòu)引導氣缸的緊固支撐。聯(lián)接器外殼關(guān)閉蓋的拆卸使緊固在氣缸外殼的可變定時傳動機構(gòu)可以觸及?？勺兌〞r傳動機構(gòu)作為可更換的機械組件可以從氣缸外殼去除，而不必拆卸聯(lián)接外殼。
根據(jù)本發(fā)明，成對的兩個氣缸是以其位移區(qū)分的，按倒V形狀排列。成對的兩個氣缸在其上死點形成氣缸外殼中的共用燃燒室，從而使氣體這些氣缸中的一個流到另一個，與活塞的位置無關(guān)。發(fā)動機還可以具有幾對的兩個氣缸，每個氣缸位于這兩根曲軸之一的上方。短行程曲軸的曲柄操作較小氣缸活塞的連桿，長行程曲軸的曲柄操作較大氣缸活塞的連桿。
根據(jù)本發(fā)明，當發(fā)動機具有火花點火機構(gòu)時，發(fā)動機包括余隙空間中的至少一個火花塞，點火是通過半速時與長行程曲軸同步的本領域公知的機構(gòu)實現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，當發(fā)動機具有壓縮點火機構(gòu)時，發(fā)動機包括余隙空間的至少一個燃料噴射器，燃料在半速時與長行程曲軸配合噴射。
根據(jù)本發(fā)明，發(fā)動機計時是通過在半速時與長行程曲軸配合的至少一根凸輪軸實現(xiàn)的，從而在四沖程循環(huán)的特定時刻通過進氣和排氣閥(未圖示)將一對氣缸周期性地連接進氣和排氣管(未圖示)。膨脹沖程同時作用于成對氣缸的每個活塞，從而使兩根曲軸與原動力配合。兩根曲軸直接連接到發(fā)動機外傳動機構(gòu)，使可變定時傳動機構(gòu)僅僅將短行程曲軸的發(fā)動機扭矩傳遞到發(fā)動機飛輪，而不傳遞到大曲軸的曲柄?？勺兌〞r傳動機構(gòu)的不同角間隙的作用是在最大壓縮沖程過程中(最大位移的活塞的上死點)，修改最小位移形成的額外空間，此額外的空間是由余隙空間確定的，從而在可變定時傳動機構(gòu)沖程開始時朝最大值修改發(fā)動機壓縮比，在可變定時傳動機構(gòu)沖程結(jié)束時朝最小值修改。
根據(jù)本發(fā)明，具有作用在可變定時傳動機構(gòu)上的控制氣缸的液壓放大器，與增壓壓力成正比改變較小氣缸位移的額外體積，從而以最小的污染將發(fā)動機保持在最佳運行條件下。
根據(jù)本發(fā)明，在原型機上預先建立的程序允許去除過大的壓力和溫度應力。發(fā)動機的每個運行條件以逐點比例存儲，從而包含了所有發(fā)動機輸出能力。每個存儲點是四個傳感器測量的數(shù)值的綜合進氣壓力、進氣溫度、發(fā)動機速度和發(fā)動機溫度。每個組合與啟動可變定時傳動機構(gòu)的氣缸位置同步記錄。這個程序允許標準型發(fā)動機按照與試驗臺的原型機的相同方式自動控制。燃料質(zhì)量規(guī)格也是相同的，從而利用四個傳感器測量的高頻監(jiān)測數(shù)值，相同運行狀態(tài)能夠在標準型發(fā)動機上精確重現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，為了改進第一和第二曲軸之間相位角的控制裝置，提供可變定時傳動機構(gòu)的布局。此結(jié)構(gòu)是由兩根曲軸之間的一種新式間隔形成的，從而使可變定時傳動機構(gòu)在發(fā)動機飛輪旁邊突出。可變定時傳動機構(gòu)具有直接連接的引導氣缸，監(jiān)測短行程曲軸和長行程曲軸之間的相位角。
根據(jù)本發(fā)明，兩個位移之間的尺寸關(guān)系至少在1/10和9/10之間，優(yōu)選地在1/5到3/5之間，取決于為發(fā)動機安排的增壓壓力的最大程度?？勺儔嚎s比發(fā)動機的配置，使成對的兩個氣缸的軸線具有相對缸蓋平面以非對稱倒V形狀的布局。成對的兩個氣缸軸線之間的孔徑角至少在1到60度之間，這取決于來自兩根曲軸的聯(lián)接中固定和運動部分的整體的需求。
根據(jù)本發(fā)明，對于發(fā)動機氣缸外殼中的成對的兩個氣缸軸線的設置存在兩個不同選擇 發(fā)動機第一選擇是以非對稱倒V形狀取向的成對的兩個氣缸，但僅僅是兩個氣缸較大一個的軸線垂直固定在缸蓋平面上。小氣缸的活塞具有凸臺，修改燃燒室的外形以便形成(在壓縮沖程結(jié)束時，在上死點)最小形狀和燃燒室體積。在大氣缸活塞上還具有中空，垂直于缸蓋平面。所述活塞的中空和凸臺的形式方式，有利地在所述活塞處于上死點時不阻礙成對的兩個氣缸的連通孔。
作為上述第一選擇的一部分，當在缸蓋中具有形狀和尺寸與所述活塞突起相同的互補凹陷時，省略一個活塞上的任何凸臺。
發(fā)動機的第二選擇具有非對稱倒V形的成對的兩個氣缸的軸線，但垂直于缸蓋平面。在活塞的頂部具有截頭脊，當所述活塞處于上死點時，具有平行于缸蓋平面的公差數(shù)量。在處于上死點的兩個活塞的非截頭平面與缸蓋平面之間的空間形成燃燒室。
根據(jù)本發(fā)明，取決于兩個上述選擇，并取決于非對稱倒V形成對氣缸的數(shù)量，長行程曲軸氣缸和短行程曲軸氣缸通過其上死點彼此連接，其方式是形成這成對的兩個氣缸共用的燃燒室，燃燒室通過在接頭水平的凹陷或一些其它溝槽連接到所述氣缸，直到缸蓋平面，使進氣和燃燒氣體能連續(xù)地在所述氣缸和燃燒室之間連續(xù)連通，無論活塞的位置處于四沖程循環(huán)的何處。
發(fā)動機飛輪在發(fā)動機后部套裝并緊固在長行程曲軸的末端，發(fā)動機的可變定時傳動機構(gòu)在發(fā)動機飛輪一側(cè)套裝在所述軸的末端。小曲軸與發(fā)動機飛輪之間的聯(lián)接通過可變定時傳動機構(gòu)與所述飛輪連接成一整件，從而使其可以使所述發(fā)動機飛輪彼此獨立無關(guān)地同時調(diào)節(jié)兩根曲軸的每一根的扭矩大小。
根據(jù)本發(fā)明，取決于上述兩個選擇，發(fā)動機的結(jié)構(gòu)是基于兩根曲軸之間的分開距離提出的需要實現(xiàn)的。當在其相應曲軸周圍的兩個齒輪之間的分開距離較小時，曲軸在相應旋轉(zhuǎn)速度下直接連接。當兩根曲軸之間的分開距離較大時，提供運動鏈系，包括在其相應曲軸周圍的兩個互補連接齒輪，這也在相同旋轉(zhuǎn)速度下形成聯(lián)接。
根據(jù)本發(fā)明，取決于上述兩個選擇，當可變定時傳動機構(gòu)處于發(fā)動機前面時，控制氣缸方法剛好有效，從而能夠改變兩根曲軸之間的角時刻，而不需要借助于發(fā)動機后部的飛輪。



下面將通過以下的描述并參考附圖更加詳細地說明本發(fā)明，附圖表示的兩個具體實施例僅僅作為例子給出的，代表兩個發(fā)動機選擇。在這些附圖中 圖1表示發(fā)動機氣缸外殼1的剖視圖。為了使附圖更加清楚，曲軸4、5上未表示配重28。成對的兩個氣缸2、3被定位成非對稱倒V形狀，兩個氣缸中較大的一個氣缸2的軸線垂直于缸蓋平面29。這成對的兩個氣缸2、3共用的燃燒室24處于氣缸外殼1中。在燃燒室24中有孔32。在氣缸2的活塞6上具有垂直于缸蓋平面的中空部(未圖示)。在氣缸3的活塞8上具有凸臺11?；钊?、8處于膨脹沖程，表明曲軸4、5兩個聯(lián)接之間的間隔。像非對稱倒V形布局的成對的兩個氣缸2、3的軸向孔形成30度。大氣缸2的軸線A垂直于缸蓋襯墊29。在外殼中形成通道或溝槽32，對于每對氣缸2、3，通道或溝槽32在小氣缸和大氣缸之間延伸。
圖2表示圖1氣缸外殼的平面圖。以立體形式看到四對成對的氣缸。部分截面或部分分解圖使其可以看到可變定時傳動機構(gòu)10以及兩根曲軸4、5的齒輪14、16，而沒有兩個中間連接齒輪(未圖示)。圖示的活塞處于排氣沖程，用于表示兩根曲軸4、5聯(lián)接與氣缸外殼側(cè)壁之間所需的空間。可變定時傳動機構(gòu)10和發(fā)動機飛輪26可以根據(jù)以30度定位的非對稱倒V形取向的成對的兩個氣缸2、3的孔徑張角而分開。溝槽32的平均寬度(垂直于穿過大氣缸軸線與缸蓋襯墊平面相交點的直線測量的寬度)在氣缸平均直徑的0.5到0.8倍之間。平均寬度有利地在缸蓋襯墊平面的水平上確定。優(yōu)選地，在缸蓋襯墊平面29水平的溝槽最小寬度有利地在一組氣缸平均直徑的0.3倍到1倍之間(特別是在0.5到0.8倍之間)。溝槽的體積在兩個活塞處于上死點的最小余隙體積的2％到15％之間。
圖3表示氣缸外殼1的剖視圖。為了更清楚地表示，曲軸4、5上未表示配重28。成對的兩個氣缸2、3可以區(qū)分，以倒V形非對稱取向，這些氣缸的軸線未垂直于缸蓋平面29。這成對的兩個氣缸2、3共用的燃燒室24處于氣缸外殼1中，在每個這些活塞6、8的頂部具有截頭脊，由缸蓋平面29限定。在燃燒室24中包括孔32。活塞表示為膨脹沖程以表明兩根曲軸4、5聯(lián)接之間所需的空間。成對的兩個氣缸2、3的軸向孔，形成為非對稱倒V形，已經(jīng)限定在24度的孔徑張角，相對于缸蓋平面29大氣缸的9度與小氣缸的15度之間的分離?？勺兌〞r傳動機構(gòu)10和發(fā)動機飛輪26之間的分離，可以根據(jù)以非對稱倒V形處于24度的成對的兩個氣缸2、3的孔徑張角實現(xiàn)。
圖4表示圖3氣缸外殼的平面圖。以立體形式看到成對的兩個氣缸2、3。部分截面或部分分解圖使其可以看到可變定時傳動機構(gòu)10以及兩根曲軸4、5的齒輪14、16，而沒有兩個中間連接齒輪(未圖示)。圖示的活塞處于排氣沖程，用于表示兩根曲軸4、5聯(lián)接與氣缸外殼1側(cè)壁之間所需的空間?？勺兌〞r傳動機構(gòu)10和發(fā)動機飛輪26可以根據(jù)在24度定位的，以非對稱倒V形取向的成對的兩個氣缸2、3的孔徑張角而分開。氣缸2、3的軸線不垂直于缸蓋襯墊平面。相對于垂直缸蓋平面的直線，大氣缸2的軸線有利地不如小氣缸3軸線傾斜。
圖5表示平行于可變定時傳動機構(gòu)軸線的剖視圖。在軸13的末端，可以看到可變定時傳動機構(gòu)的外花鍵。
圖6表示可變定時傳動機構(gòu)的部分剖視圖，其連接軸12與小沖程曲軸5的軸形成為一體。
圖7是與小沖程曲軸的軸形成為一體的可變定時傳動機構(gòu)的立體剖視圖，其中可以看到潤滑溝槽。
圖8是揭示設計可變壓縮比發(fā)動機結(jié)構(gòu)的32種可能組合的圖。

具體實施例方式 從圖1到圖7可以看出，氣缸外殼1包括平行布局的兩根曲軸4、5，一根具有長行程曲柄4，另一根具有短行程曲柄5。分別相應地裝有活塞6、8和連桿7、9的兩個氣缸2、3，每個裝在曲軸4、5上方。由軸承座20支撐的短行程曲軸5的曲柄與小氣缸3的活塞8的連桿9一起運動，由軸承座21支撐的長行程曲軸4的曲柄與大氣缸2的活塞6的連桿7一起運動。成對的兩個氣缸2、3的軸線以相對缸蓋平面29的非對稱倒V形處于氣缸外殼1中?？梢钥闯觯瑑蓚€上述小氣缸還通過相應共用燃燒室24的余隙空間彼此連接。所述氣缸2、3之間的氣體通道是通過孔或內(nèi)溝槽，或所述燃燒室氣缸外殼32中形成的溝槽形成的。
4幅圖上的成對的兩個氣缸2、3的容量之間的關(guān)系固定在2/5，這決定了小氣缸3位移相對成對的兩個氣缸2、3的總位移是2/7的一部分理論扭矩。連桿相對活塞沖程的中心距離(頭到腳)固定在1.68。氣缸的沖程/孔比(stroke/bore ratio)固定在1.21。
兩種選擇的發(fā)動機的其它構(gòu)件的尺寸是基于壓縮點火發(fā)動機類型利用以下參數(shù)廣泛測試得到的6缸直列，最大速度2200rpm，400馬力，測試路程1500000公里。
在壓縮點火類型中，發(fā)動機包括余隙空間24中的至少一個燃料噴射器(未圖示)。燃料噴射是在半速下聯(lián)系長行程曲軸4利用公知方法進行的。
在控制點火類型中，發(fā)動機包括余隙24中的至少一個火花塞(未圖示)。點火是通過公知方法(未圖示)實現(xiàn)的，并在半速下與長行程曲軸4同步。
對于具有非常大位移的發(fā)動機，在半速下與長行程曲軸4連接的第二凸輪軸(未圖示)可以裝在部分氣缸蓋上(未圖示)，懸于小氣缸3上方，與大氣缸2中執(zhí)行的四沖程循環(huán)的打開和關(guān)閉同步地周期性二次打開和關(guān)閉進氣和排氣。成對的兩個氣缸2、3的位移之比至少在1/10到9/10之間，優(yōu)選地在1/5到3/5之間，使發(fā)動機可以采用1到7的增壓壓力比。
可變定時傳動機構(gòu)10是三個重疊同心元件構(gòu)成第一元件由位于內(nèi)部的傳動軸35形成，第二元件由位于外部的齒輪14的襯套36形成，第三元件由位于上述兩個元件之間的中間部分的滑管17構(gòu)成。所述襯套36通過軸承39保持在軸承板15中，軸承39在軸承板15和襯套36之間適當?shù)呐?。所述軸承板15緊固在氣缸外殼1上，使可變定時傳動機構(gòu)10形成與短行程曲軸5的軸13分開的組件。為此，短行程曲軸5和可變定時傳動機構(gòu)10連接其相應的軸12、13?？勺兌〞r傳動機構(gòu)10裝有軸承板15，其通過位于氣缸外殼1的孔的中心被固定。位于軸承座20軸頸的軸12的內(nèi)直花鍵，與軸13的外直花鍵配合，從而為可變定時傳動機構(gòu)的軸提供足夠大小的剛性，為兩根軸12、13之間的連接提供所需的較小空間。這種布局可以從發(fā)動機外殼1拆卸可變定時傳動機構(gòu)，而不必拆卸短行程曲軸5。
將短行程曲軸5軸頸的軸承座20支撐的連接替換為沒有短行程曲軸5和可變定時傳動機構(gòu)10之間的支撐的連接，其優(yōu)點是將軸承39限制在軸承板15和襯套36之間的適當?shù)膯我慌拧?br> 驅(qū)動軸35和襯套36有利地通過剛性連接到軸35的軸承座40而相對彼此同心和軸向保持。軸承座40具有軸向和徑向推力軸承43，從而允許軸35獨立于襯套36自由地旋轉(zhuǎn)。軸承座40在直花鍵12、47的邊界所處的位置處構(gòu)成軸35的整體的一部分。軸承座40和襯套36處于發(fā)動機單元1內(nèi)部。軸承座40制成盤狀，規(guī)則地打孔，從而允許環(huán)41被螺栓緊固在軸45的直花鍵47的邊界一側(cè)的表面上。環(huán)41裝在軸承座40的飛輪上用于形成凹陷，從而允許軸向和徑向推力軸承43的外圈42安裝。軸承43的內(nèi)圈44裝在襯套36上，壓靠環(huán)繞襯套36的環(huán)狀墊圈45。墊圈45用于補償軸承43內(nèi)圈44與角接觸軸承39內(nèi)圈之間的空間，后者利用襯套36上的單螺母51通過固定所有上述部分而被保持軸向壓靠襯套36的肩部。
襯套36的齒輪14位于發(fā)動機外殼1的外部而不是發(fā)動機單元1，并且通過剛性裝在曲軸4上的齒輪16和位于兩個上述齒輪14、16之間的中間齒輪21，在相同旋轉(zhuǎn)速度下連接到長行程曲軸4。
驅(qū)動軸35在軸承座40朝向軸承板15的一側(cè)包括直花鍵47，滑管17配合在直花鍵47上?；?7在其內(nèi)圓周上包括一些與直花鍵47配合的花鍵48，使滑管17在傳動軸35上可以軸向滑動。
襯套36的內(nèi)表面包括與滑管17的外螺旋花鍵52配合的螺旋花鍵49，允許滑管17在襯套36中螺旋地運動，在滑管36沿驅(qū)動軸17螺旋運動的同時，提供所述第二和第三構(gòu)件之間的角位移。當滑管17不是軸向移動時，襯套36固定成與軸35的旋轉(zhuǎn)相關(guān)。
當所述滑管17的末端處于軸承座40阻擋形成的限位極限時，滑管17的長度在襯套36內(nèi)是預定的。滑管17的另一端在襯套36外部是自由的，穿過齒輪14到發(fā)動機單元1外部，利用適當?shù)臋C構(gòu)允許兩排傾斜接觸軸承內(nèi)圈50固定。所述軸承內(nèi)圈50與滑管17的旋轉(zhuǎn)運動相關(guān)，而軸承外圈50沒有任何旋轉(zhuǎn)運動，與保持件18相關(guān)。
壓縮比程序決策存儲器，由液壓控制系統(tǒng)使用，允許保持件18和滑管17移動，從而改變兩根曲軸4、5之間的提前角。
可變定時傳動機構(gòu)的行程開始位置設置成使滑管17處于氣缸(未圖示)上的出口限位位置，對應于短行程曲軸5曲柄和長行程曲軸4曲柄的最小角傳遞(angular feed)。
可變定時傳動機構(gòu)的行程結(jié)束位置設置成使滑管17處于限位位置(也在氣缸上，但未圖示)，對應于短行程曲軸5曲柄和長行程曲軸4曲柄的最大角傳遞。
發(fā)動機正時的實現(xiàn)是通過至少一根凸輪軸(未圖示)在半速下與長行程曲軸4配合。進氣和排氣閥(未圖示)在四沖程過程的特定時刻周期性地連接這對氣缸2、3與進氣和排氣管(未圖示)。
氣缸3的位移和氣缸2的位移之比至少在1/10到9/10之間，優(yōu)選地在1/5到3/5之間，使其可以基于增壓壓力適應發(fā)動機的壓縮比。
可變定時傳動機構(gòu)10裝有固定在氣缸外殼1上的軸承板15，使可變定時傳動機構(gòu)10可以構(gòu)成與短行程曲軸5的軸13分開的組件。為此，可變定時傳動機構(gòu)10和短行程曲軸5都具有其相應的軸12、13?？勺兌〞r傳動機構(gòu)10的軸12外花鍵末端以下述方式制造，即，使位于軸承座20軸頸中和軸13中的內(nèi)花鍵對應。兩個緊靠部分之間的連接是通過在軸承板15裝入氣缸外殼1的孔時軸向滑動實現(xiàn)的。軸承板15裝在短行程曲軸5的軸13周圍，允許軸12定心在軸頸20和在所述軸13中，后者有利地在軸承板15裝在氣缸外殼1時作為軸12的剛性軸承外殼。這種方法使其可以從聯(lián)接器外殼1拆卸可變定時傳動機構(gòu)10，而不必執(zhí)行拆卸短行程曲軸。在短行程曲軸5的軸頸20水平，可變定時傳動機構(gòu)10的軸12的鄰接凸末端與軸13中形成的鄰接凹末端，其優(yōu)點是減小發(fā)動機外殼1中可變定時傳動機構(gòu)聯(lián)接的體積。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方式，發(fā)動機包括增強短行程曲軸5和可變定時傳動機構(gòu)10之間軸向剛度的機構(gòu)。軸12、13合并成單根軸，使傳動軸35包括盤40以及與短行程曲軸5相關(guān)的直花鍵47。盤40和軸承板15的緊固支撐之間的分開距離，等于當短行程曲軸插入氣缸外殼1的軸承座20時，軸承板15的氣缸外殼1固定與盤40的固定支撐之間的分開距離。這種組裝意味著短行程曲軸5的軸通過軸承39軸向固定，襯套36通過短行程曲軸5的軸承座軸向固定。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方式，在聯(lián)接器外殼31中具有兩個中間連接齒輪(未圖示)，處于短行程曲軸5的齒輪14與固定在墊圈19上的第二齒輪16之間，與發(fā)動機飛輪26和長行程曲軸4相關(guān)聯(lián)，從而實現(xiàn)兩根曲軸4、5的反向旋轉(zhuǎn)(在相同速度下)。
可變定時傳動機構(gòu)10包括在朝向齒輪14一側(cè)的滑管17，滑管的外部在其圓周上具有螺旋花鍵52，與齒輪14的螺旋花鍵49配合?；?7還包括與軸12相關(guān)的、配合外花鍵48的內(nèi)直花鍵47，滑管17配合在其上面，從而在滑動時，所述管17能在傳動軸12和齒輪14之間產(chǎn)生斜間隙。
壓縮比程序決策存儲器作用于固定在保持件18和滑管17上的控制氣缸，以便修改兩根曲軸4、5的兩根軸之間的斜間隙。
可變定時傳動機構(gòu)的行程開始和行程結(jié)束可以下述方式操縱，即，使滑管17不能滑動到控制氣缸(未圖示)上的限定位置以外。所述控制氣缸固定在發(fā)動機飛輪26旁邊的聯(lián)接器外殼31的關(guān)閉蓋23的支撐上。拆下關(guān)閉蓋23可以進行可變定時傳動機構(gòu)10的維護或者拆卸，而不必拆卸聯(lián)接器外殼31。根據(jù)本發(fā)明以及根據(jù)這個布局，所述控制氣缸的軸有利地固定在可變定時傳動機構(gòu)10控制的保持件18上。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方式，所設計的發(fā)動機類型選擇的最小和最大壓縮比，是基于不同發(fā)動機構(gòu)件的尺寸確定的，即，一方面，成對氣缸2、3的位移之比，以及另一方面，這些氣缸2、3總位移和余隙空間24之比，這些比值被確定以使得可變定時傳動機構(gòu)的行程結(jié)束位置限定的，短行程曲軸5的曲柄與長行程曲軸4的曲柄之間的最大提前角，在壓縮沖程結(jié)束時(活塞6的上死點)決定活塞8相對余隙空間24所需額外體積的位置，從而在連桿9和短行程曲軸5的曲柄之間的角度至少90°時確定發(fā)動機的所述最小壓縮比。
在可變定時傳動機構(gòu)的行程結(jié)束位置，對與不同發(fā)動機構(gòu)件適當尺寸相關(guān)的兩根曲軸之間的角度調(diào)節(jié)，允許發(fā)動機按以下方式運行 ●在膨脹沖程，通過活塞8上的燃燒氣體至少與短行程曲軸5的曲柄上的最大瞬時扭矩相關(guān)； ●在膨脹沖程，通過在打開排氣閥(未圖示)之前限制活塞8的上升，這是所述活塞8上的燃燒氣體背壓來源； ●在進氣沖程結(jié)束時，通過限制活塞8的上升，這是氣缸3內(nèi)填充體積損失的原因。
這樣做的優(yōu)點是發(fā)動機在滿負荷下保持最大比輸出。
最大壓縮比的選擇是利用與最大壓縮比確定的尺寸數(shù)值的相同數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的，從而由可變定時傳動機構(gòu)的行程開始位置確定的、短行程曲軸5的曲柄與長行程曲軸4的曲柄之間的最小提前角，在壓縮沖程結(jié)束時(活塞6的上死點)決定活塞8相對余隙空間24所需額外體積的位置，從而決定發(fā)動機的所述最大壓縮比，此時短行程曲軸5的曲柄連桿9遠離其上死點，從而所述連桿9與短行程曲軸5的曲柄形成一個角度。
在可變定時傳動機構(gòu)的行程結(jié)束位置，對與不同發(fā)動機構(gòu)件適當尺寸相關(guān)的兩根曲軸4、5之間的角度調(diào)節(jié)，允許發(fā)動機按以下方式運行 在壓縮沖程結(jié)束時，通過活塞8在兩根曲軸4、5的曲柄之間的每度角位移下具有更大的平移運動。
這樣做的優(yōu)點是加快發(fā)動機在低負荷下的壓縮比修改過程。
所用符號的解釋 P＝壓縮比 V1＝成對氣缸中的大氣缸的位移 V2＝成對氣缸中的小氣缸的位移 V1/V2＝成對氣缸的位移之比 α＝短行程曲軸的曲柄的提前角 ve＝氣體在氣缸之間傳輸而沒有過度擠壓所需的成對氣缸的余隙空間； (αminimum)＝在可變定時傳動機構(gòu)的行程開始時短行程曲軸的曲柄提前角 (αmaximum)＝在可變定時傳動機構(gòu)的行程結(jié)束時短行程曲軸的曲柄提前角； Va(αminimum)＝由短行程曲軸的曲柄最小提前角確定的、在可變定時傳動機構(gòu)行程開始時附加至余隙空間的額外體積； Va(αmaximum)＝在壓縮沖程結(jié)束時，當長行程曲軸的曲柄處于其上死點時，由短行程曲軸的曲柄最大提前角確定的、在可變定時傳動機構(gòu)行程結(jié)束時附加至余隙空間的額外體積； Vr(αminimum)＝在進氣沖程結(jié)束時，當長行程曲軸的曲柄處于其下死點時，由短行程曲軸的曲柄的最小提前角確定的、可變定時傳動機構(gòu)行程開始時的壓縮空氣體積； Vr(αmaximum)＝在進氣沖程結(jié)束時，當長行程曲軸的曲柄處于其下死點時，由短行程曲軸的曲柄的最大提前角確定的可變定時傳動機構(gòu)行程結(jié)束時的壓縮空氣體積； 變?nèi)萑紵野l(fā)動機的壓縮比特征和公式 (V1+V2)×氣缸對的數(shù)量＝發(fā)動機位移 V1+[V2-Vr(α)]×氣缸對的數(shù)量＝由可變定時傳動機構(gòu)提前角確定的發(fā)動機位移 在確定由可變定時傳動機構(gòu)的提前角建立的壓縮比之后的發(fā)動機理論壓縮特性 定義可變定時傳動機構(gòu)的行程開始時的最大壓縮比。實際上，不必從V2中減去Vr(αminimum)，因為其確實可以被忽略。
定義可變定時傳動機構(gòu)的行程開始時的最小壓縮比。實際上，不必從V2中減去Vr(αmaximum)，因為V1和V2中容納的空氣質(zhì)量取決于最大增壓壓力下的存儲校準值。
根據(jù)Va(α)是否位于可變定時傳動機構(gòu)的行程開始與行程結(jié)束之間的任何角位置，可以假定壓縮比的簡化公式為 根據(jù)本發(fā)明，選擇最小壓縮比可以在可變定時傳動機構(gòu)的兩個行程結(jié)束極限之間進行。第一極限是利用短行程曲軸5的曲柄與長行程曲軸4的曲柄之間的最大提前角得出的，從而確定壓縮沖程結(jié)束時(活塞6的上死點)活塞8相對余隙空間24所需額外體積的位置，由此確定在連桿和短行程曲軸的曲柄之間的角度至少90°時的所述最小壓縮比；第二極限是利用短行程曲軸5的曲柄與長行程曲軸4的曲柄之間的較小提前角得出的，與兩個氣缸2、3的位移比減小成正比，直到兩根曲軸4、5的工作區(qū)產(chǎn)生的公差極限，根據(jù)以下最小壓縮比公式由成對氣缸2、3的平行和靠近位置確定 可以定義成對氣缸的位移之間的較高壓縮比，從而減小裝在位移較小的發(fā)動機上的可變定時傳動機構(gòu)的應力；反之，可以定義成對氣缸2、3位移之間的較小壓縮比，從而增大位移較大的發(fā)動機的速度。
實際上，不必從V2中減去Vr(αmaximum)，因為V1和V2中容納的空氣質(zhì)量取決于壓縮比和增壓壓力之間的存儲校準值。
最大壓縮比的選擇是基于為最小壓縮比定義的尺寸數(shù)值進行的，從而在可變定時傳動機構(gòu)的行程開始時，短行程曲軸5的曲柄與長行程曲軸4的曲柄之間的最小提前角，在壓縮沖程結(jié)束時(活塞6的上死點)，確定活塞8相對余隙空間24所需額外體積的位置，從而確定最大壓縮比，此時短行程曲軸5的曲柄連桿9遠離其上死點，從而所述連桿9與短行程曲軸5的曲柄形成一個角度。因此，最大壓縮比可以利用以下公式定義 實際上，不必從V2中減去Vr(αminimum)，因為V1和V2中容納的空氣質(zhì)量取決于壓縮比和進氣管低壓之間的存儲校準值。
圖表基于以下公式得到 a＝小氣缸3的上死點 b＝小活塞8的頂點 s＝小活塞8的表面 l＝小連桿9的長度 r＝小曲軸5的長度 A＝大氣缸2的上死點 B＝大活塞6的頂點 S＝大活塞6的表面 L＝大連桿7的長度 R＝大曲軸4的長度 Vm＝余隙空間24 α＝旋轉(zhuǎn)角(在上死點為0°)(逆時針)

＝小曲軸5相對大曲軸4的提前角
根據(jù)眾多應用之一使發(fā)動機運行并提高性能的例子 存儲在計算機計算表中的上述公式能夠產(chǎn)生和選擇不同發(fā)動機構(gòu)件的尺寸數(shù)值，即，成對氣缸2、3的位移之間的壓縮比以及這些氣缸2、3總體積和余隙空間24之比。計算表被限定為使發(fā)動機最大和最小壓縮比計算的數(shù)值，與分別在可變定時傳動機構(gòu)的行程開始和行程結(jié)束時的、短行程曲軸的曲柄和長行程曲軸的曲柄之間的最小和最大提前角的相應度數(shù)一致。
具有壓縮點火機構(gòu)的四沖程發(fā)動機的優(yōu)點為 ●體積效率高； ●比輸出高； ●機械摩擦的損失??； ●發(fā)動機適應十六烷值； ●理想溫度在壓縮沖程結(jié)束時的準確限定，從而在所有情況下(從冷啟動到高增壓壓力)提供適合的燃料自點火； ●發(fā)動機在高海拔的性能好； ●廢氣中的碳氫化合物和氮的氧化物排放低。
具有火花點火機構(gòu)的四沖程發(fā)動機的優(yōu)點為 ●體積效率高； ●比輸出高； ●機械摩擦和抽吸的損失??； ●發(fā)動機的低工況效率高，因為正比于進氣管低壓(節(jié)氣門關(guān)閉)的高壓縮比； ●發(fā)動機適應十六烷值； ●發(fā)動機在高海拔的性能好； ●空燃混合物均勻性好； ●廢氣中的一氧化碳、氮的氧化物和碳氫化合物排放低。
裝在道路運輸拖拉機中的，具有壓縮點火機構(gòu)和高增壓壓力值的四沖程發(fā)動機的優(yōu)點和使用條件。
根據(jù)活塞平均速度，發(fā)動機每個氣缸的位移減小，允許發(fā)動機速度增大以及低頻的持續(xù)減小。但是，齒輪箱—輸出軸組件的高齒輪減速應該達到第二發(fā)動機—驅(qū)動減速。因為機械摩擦正比于位移并且對負荷不太敏感，所以效率更高。在車輛限速計的支持下，在增大發(fā)動機功率的同時可以保持發(fā)動機制動。
在圖6所示的方式中，短行程曲軸5和可變定時傳動機構(gòu)10之間的徑向剛性得到增強。軸12、13合并成一根軸，從而承載盤40的傳動軸35與短行程曲軸5關(guān)聯(lián)。當短行程曲軸裝入氣缸外殼的軸承座時，襯套36與其機械部分(15、36、39、41、43、45、51)配合，固定在傳動軸35的盤40上，同時，軸承板15穿過孔固定在氣缸外殼1中。在此安裝之后，短行程曲軸的曲柄通過軸承39軸向固定，同時通過短行程曲軸的所有軸承座與軸承39相關(guān)而在徑向保持襯套36。
由于將倒V形排列的成對的兩個氣缸之間的冷卻劑液體包圍的多個壁，在所述氣缸上死點接合高度終止在一個壁上，因此所述壁被有益地利用，展寬成基本矩形溝槽的形狀直到缸蓋平面。成對的兩個氣缸之間經(jīng)過所述溝槽的氣體通道還使其可以為這些所述氣缸共用的特定燃燒室。
在優(yōu)選和圖示的實施例中，溝槽32僅僅處于氣缸外殼的主體上，并且部分在缸蓋襯墊中或者在所述缸蓋襯墊的厚度內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程的四沖程內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機通過自燃燒或控制點火運行，其包括
氣缸外殼部分(1)，其具有第一列氣缸(2)和第二列氣缸(3)，每個第一列氣缸(2)具有軸和直徑，每個第二列氣缸(3)具有軸和直徑，第一列氣缸(2)具有比第二列氣缸(3)的位移和直徑大的位移和直徑；
活塞(6、8)，每個活塞適于在氣缸中被驅(qū)動往復運動并且與連桿連接；
具有彼此平行的旋轉(zhuǎn)軸的兩根曲軸，第一曲軸(4)具有長行程的曲柄，而第二曲軸(5)具有比第一曲軸的曲柄的長行程短的短行程的曲柄，所述曲軸(4、5)適于通過齒輪系(14、16)和可變定時傳動機構(gòu)(10)在相同轉(zhuǎn)速下連接；
其中與連桿(7、9)相關(guān)聯(lián)的每個活塞由曲軸的曲柄操縱，第二曲軸(5)的短行程曲柄操縱在小氣缸(3)中運動的活塞(8)的連桿(9)，而第一曲軸(4)的長行程曲柄操縱在大氣缸(2)中運動的活塞(6)的連桿(7)，
并且第一列氣缸(2)布置在第一曲軸(4)上方，而第二列氣缸(3)布置在第二曲軸(5)上方，
每個第一列氣缸(2)通過余隙空間連通至少一個第二列氣缸(3)，由此形成一對彼此連通的兩個氣缸(2、3)，允許氣體從一個氣缸流到另一個，而與所述氣缸(2、3)中運動的活塞(6、8)的位置無關(guān)，
其特征在于，氣缸外殼部分具有一個面，氣缸沿此面打開，有利地沿著氣缸蓋密封平面的面在所述面中形成溝槽，從而形成每對氣缸的明顯通道，一組溝槽中的一個溝槽在第一列氣缸中的一個氣缸和第二列氣缸中的一個氣缸之間延伸，有利地在缸蓋襯墊中形成相應的額外凹陷，所述溝槽的平均和/或最小寬度(在缸蓋襯墊平面中確定的寬度)是所述溝槽連接的氣缸的平均直徑的0.5到0.8倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機，其中對于通過溝槽彼此連接的每對氣缸，所述氣缸對的第一列氣缸的氣缸軸線與平行于曲軸旋轉(zhuǎn)軸的直線限定第一平面，而所述氣缸對的第二列氣缸的氣缸軸線與平行于曲軸旋轉(zhuǎn)軸的直線限定第二平面，所述平面之間限定1°和60°之間的角度，有利地在10°到50°之間，優(yōu)選地在15°到45°之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機，其中一組氣缸的軸線大致在一個點上相互交叉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的內(nèi)燃機，其中兩根曲軸的兩根旋轉(zhuǎn)軸線限定一個平面，在所述第一和第二平面之間或者在所述旋轉(zhuǎn)軸線之間限定中間平面或中間直線，其區(qū)別在于，一對氣缸的中間平面或中間直線或多或少垂直于由兩根曲軸的兩根旋轉(zhuǎn)軸線限定的所述平面。
5.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其特征在于，處于一對兩個氣缸之間的溝槽的體積占所述氣缸對的總余隙體積的1％到25％，所述總余隙體積是由兩個活塞在上死點位置時的該氣缸對的總自由體積限定。
6.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機包括凸輪軸，在半速時凸輪軸與第一曲軸(4)配合，以便保證在四沖程循環(huán)的預定時刻將兩個氣缸(2、3)組經(jīng)過進氣和排氣閥與進氣和排氣管周期性連接。
7.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其中內(nèi)燃機包括可變定時傳動機構(gòu)(10)的布局，所述布局適于至少部分接收用于控制第一和第二曲軸直線之間相位角差的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機，其中第一和第二曲軸分別與第一驅(qū)動輪和第二驅(qū)動輪相關(guān)聯(lián)，其特征在于，一傳動裝置在所述輪之間延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機，其中，在長行程曲軸(4)的軸上安裝內(nèi)燃機飛輪，同時可變定時傳動機構(gòu)(10)裝在短行程曲軸(5)的軸上，其特征在于，兩根曲軸(4、5)的軸適于使可變定時傳動機構(gòu)(10)靠近內(nèi)燃機飛輪(26)定位。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃機，其中可變定時傳動機構(gòu)(10)的控制包括直接連接的引導氣缸，用于監(jiān)測短行程曲軸(5)與長行程曲軸(4)之間的相位角差。
11.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其特征在于，其包括可變定時傳動機構(gòu)(10)，可變定時傳動機構(gòu)(10)具有與短行程曲軸(5)的軸(13)分開的組件，并且可變定時傳動機構(gòu)(10)裝有軸承板(15)，軸承板(15)通過定位在氣缸外殼(1)上的孔的中心而被固定，并且可變定時傳動機構(gòu)(10)包括軸(12)，軸(12)的一個末端具有外花鍵，而軸(13)與構(gòu)件(20)相關(guān)聯(lián)，或者具有包括帶內(nèi)花鍵的凹陷的部分，所述內(nèi)花鍵適于與軸(12)的外花鍵配合以保證軸(12、13)彼此連接，同時仍允許它們之間的軸向移動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)燃機，其特征在于，軸(13)與軸承座軸頸(20)相關(guān)聯(lián)，軸承座軸頸(20)具有與軸(12)的外花鍵配合的內(nèi)花鍵。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)燃機，其特征在于，為了增強短行程曲軸(5)和可變定時傳動機構(gòu)(10)之間的軸向剛度，軸(12和13)合并成單根軸，從而使包括盤(40)和直花鍵(47)的傳動軸(35)與短行程曲軸(5)相關(guān)聯(lián)，當短行程曲軸插入氣缸外殼的軸承座時盤(40)和軸承板(15)的緊固支撐與盤(40)緊固支撐之間的分開距離。
14.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其中缸蓋襯墊大致在一個平面中延伸，其特征在于，相對于缸蓋襯墊平面，第一列氣缸(2)的軸線或多或少垂直于缸蓋襯墊平面(29)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機，其特征在于，第二列氣缸(3)的活塞(8)具有調(diào)整燃燒室(24)形狀的凸臺(30)，所述凸臺具有或多或少平行于缸蓋襯墊平面的至少一個面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機，其特征在于，或多或少平行于缸蓋襯墊平面的面等于在缸蓋襯墊平面測量的第二列氣缸面積的至少25％，有利地至少40％，優(yōu)選地至少60％到90％。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的內(nèi)燃機，其特征在于，第一列氣缸(2)的活塞(6)具有或多或少平行于缸蓋襯墊平面的面，所述面具有適于開口在溝槽(32)上的中空部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的內(nèi)燃機，其特征在于，凸臺和/或中空部分適于在活塞上死點位置形成余隙體積，其與溝槽(32)相鄰的至少一部分在缸蓋襯墊平面下面延伸到氣缸中，延伸的高度至少等于溝槽(32)在缸蓋平面(29)下面的深度。
19.根據(jù)權(quán)利要求1到14中的任一項所述的內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機具有缸蓋，所述缸蓋(對于每一個第二列氣缸)適于接收處于上死點位置的活塞(8)的一部分，并且當活塞(8)處于上死點時，形成(對于每一個第二列氣缸)至少部分處于缸蓋中與溝槽(32)連通的腔室。
20.根據(jù)權(quán)利要求1到14和19中的任一項所述的內(nèi)燃機，其特征在于，第一列氣缸(2)的軸線和第二列氣缸(3)的軸線不垂直于缸蓋平面(29)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的內(nèi)燃機，其特征在于，第二列氣缸(3)的活塞(8)是截頭的，用于調(diào)節(jié)燃燒室(24)的形狀，所述活塞具有至少一個或多或少平行于缸蓋襯墊平面的面，按照相同的方式，氣缸(2)的活塞(6)是截頭的，以便調(diào)節(jié)燃燒室(24)的形狀，所述活塞具有至少一個或多或少平行于缸蓋襯墊平面的面。
22.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機包括內(nèi)燃機飛輪(26)，內(nèi)燃機飛輪(26)套裝并緊固至第一列氣缸的活塞的曲軸(4)末端并有利地位于聯(lián)接器外殼(31)中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的內(nèi)燃機，其特征在于，可變定時傳動機構(gòu)(10)在內(nèi)燃機飛輪(26)旁邊套裝在小曲軸(5)的末端上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的內(nèi)燃機，其特征在于，在聯(lián)接器外殼(31)中，內(nèi)燃機包括傳動機構(gòu)，傳動機構(gòu)具有經(jīng)由可變定時傳動機構(gòu)(10)處于第二組活塞的曲軸(5)和內(nèi)燃機飛輪(26)之間的齒輪系。
25.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其特征在于，可變定時傳動機構(gòu)包括相對于第二列氣缸的活塞的曲軸旋轉(zhuǎn)軸軸向地滑動的管或軸(17)，并且內(nèi)燃機包括限位機構(gòu)，用于限制可變定時傳動機構(gòu)在行程開始和行程結(jié)束之間的運動行程。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機包括控制滑管或軸(17)的軸向位移的控制氣缸，所述氣缸與限位機構(gòu)相關(guān)聯(lián)，用于限制所述行程開始和行程結(jié)束之間的位移，所述控制氣缸被有利地緊固在內(nèi)燃機飛輪(26)旁邊的用于聯(lián)接器外殼(31)關(guān)閉蓋(23)的支撐上。
27.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其特征在于，兩根曲軸(4、5)與齒輪(14、16)以直接接觸的方式相關(guān)聯(lián)，所述軸沿相反旋轉(zhuǎn)方向以相同速度轉(zhuǎn)動。
28.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其特征在于，兩根曲軸(4、5)通過兩個中間連接齒輪系彼此連接，兩個中間連接齒輪處于裝在軸上的兩個齒輪(14、16)之間，使得所述軸沿相反旋轉(zhuǎn)方向以相同速度轉(zhuǎn)動。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的內(nèi)燃機，其特征在于，位于裝在軸上的兩個齒輪(14、16)之間的兩個中間齒輪，有利地定位在并且每個連接在穿過兩根曲軸(4、5)軸線的平面的一側(cè)。
30.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機包括控制氣缸，用于改變兩根曲軸(4、5)之間的角位置，而不用經(jīng)過位于內(nèi)燃機后部的介于中間的內(nèi)燃機飛輪(26)；或者其特征在于，可變定時傳動機構(gòu)(10)的控制包括直接接觸的引導氣缸，用于監(jiān)測短行程曲軸(5)和長行程曲軸(4)之間的相位角差。
31.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其中可變定時傳動機構(gòu)(10)具有控制機構(gòu)，用于通過液力放大器調(diào)節(jié)第二曲軸(5)的曲柄和第一曲軸(4)的曲柄之間的提前角，液力放大器具有作用于可變定時傳動機構(gòu)(10)的受控推進器，所述傳動機構(gòu)在大氣缸(2)的活塞(6)壓縮沖程結(jié)束時將內(nèi)燃機的壓縮比在最小壓縮比與最大壓縮比之間調(diào)節(jié)，所述最小和最大壓縮比取決于
a)大氣缸(2)的位移和小氣缸(3)的位移之比，以及
b)一方面，小氣缸和大氣缸的總體積之比，另一方面，余隙空間(24)的體積與在大氣缸(2)的活塞(6)壓縮沖程結(jié)束時小氣缸(3)形成的額外體積之比，可變定時傳動機構(gòu)(10)調(diào)節(jié)第二曲軸(5)的曲柄與第一曲軸(4)的曲柄之間的提前角，以便得到所述的壓縮比，所述提前角在最大值和最小值之間變化，在最大值下，在大氣缸(2)的活塞(6)壓縮沖程結(jié)束時在小氣缸(3)的活塞(8)的連桿(9)與第二曲軸(5)曲柄之間形成至少90°的角，以便形成最小壓縮比，在最小值下，在大氣缸(2)的活塞(6)壓縮沖程結(jié)束時，提前角對應于小氣缸(3)的活塞(8)適當?shù)奈恢?，以便形成得到最大壓縮比所需的額外體積，第二曲軸(5)的曲柄與小氣缸(3)的活塞(8)的連桿(9)形成一個角度。
32.根據(jù)任一項上述權(quán)利要求所述的內(nèi)燃機，其中第一曲軸(4)的曲柄在其旋轉(zhuǎn)過程中經(jīng)過上死點和下死點，其特征在于，兩根曲軸(4、5)設置為形成兩根曲軸的最小工作空間，從而得到成對的兩個氣缸(2、3)的位移之間的最小比值，并且可變定時傳動機構(gòu)在行程開始位置和行程結(jié)束位置之間運動，成對氣缸(2、3)的最小壓縮比是在可變定時傳動機構(gòu)行程結(jié)束時得到的，并利用下面的公式計算
式中
V1成對氣缸(2、3)中的大氣缸(2)的位移；
V2成對氣缸(2、3)中的小氣缸(3)的位移；
ve氣體在氣缸(2、3)之間傳輸而沒有被過度擠壓所需的成對氣缸(2、3)的余隙空間(24)體積；
(αmaximum)在可變定時傳動機構(gòu)的行程結(jié)束時第二曲軸(5)的曲柄提前角；
Vr(αmaximum)在進氣沖程結(jié)束時，當?shù)谝磺S(4)的曲柄處于其下死點時，由第二曲軸(5)的曲柄的提前角確定的、可變定時傳動機構(gòu)行程結(jié)束時的壓縮空氣體積；
Va(αmaximum)在壓縮沖程結(jié)束時，當?shù)谝磺S(4)的曲柄處于其上死點時，由第二曲軸(5)的曲柄提前角確定的、在可變定時傳動機構(gòu)行程結(jié)束時附加至余隙空間(24)的額外體積；
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的內(nèi)燃機，其特征在于，可變定時傳動機構(gòu)(10)包括三個重疊的同心元件，即傳動軸(35)構(gòu)成的內(nèi)部元件；由襯套(36)構(gòu)成的外部元件，所述襯套(36)支撐用于連接兩根曲軸(4、5)的齒輪(14)；以及處于所述內(nèi)部元件和外部元件之間并由相對于所述內(nèi)部元件和外部元件滑動的管(17)構(gòu)成的中間元件，襯套(36)通過軸承(39)保持在軸承板(15)中，
并且，第二曲軸(5)具有軸(13)，軸(13)的一個末端鄰接傳動軸(12)的一個末端，所述末端具有對應的花鍵和花鍵槽從而可以連接它們，并且在將軸承板(15)緊固在氣缸外殼的孔上的過程中，所述三個元件相對第二曲軸(5)的軸(13)是自對中的，從而在不拆卸第二曲軸(5)的情況下允許拆卸傳動機構(gòu)，
軸承座(40)支承著固定環(huán)(41)，固定環(huán)(41)形成軸承(43)的外圈(42)的座，軸承(43)的內(nèi)圈(44)緊固在襯套(36)上以保持傳動軸(35)，
墊圈(45)處在軸承(43)的內(nèi)圈(44)與軸承(39)的內(nèi)圈(37)之間，所述墊圈(45)用于補償所述圈之間的分離空間并軸向地保持軸承(39)的軸承圈(37)抵靠襯套(36)的肩部，
單螺母(51)確保在襯套(36)上緊固軸承(43)和(39)的內(nèi)圈(44)和(37)以及墊圈(45)，
傳動軸(35)在固定環(huán)(46)一側(cè)具有直花鍵(47)，滑管(17)配合在直花鍵(47)上，滑管(17)在其內(nèi)表面具有直花鍵(48)，從而可在傳動軸(35)上線性滑動，并且襯套(36)在其內(nèi)表面具有螺旋花鍵(49)，
滑管(17)具有一個在襯套(36)外部始終自由的末端，所述末端與兩排角接觸軸承(50)的內(nèi)圈互相保持，所述軸承(50)的外圈與氣缸(未圖示)的保持件(18)互相保持，以及
螺旋花鍵以下述方式設置，即，當滑管(17)在襯套外部移動時，所述滑管減小第二曲軸(5)的曲柄相對第一曲軸(4)的曲柄的角傳遞，或者反之亦然。
34.根據(jù)權(quán)利要求31到33的任一項所述的壓縮點火四沖程內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機包括處于余隙空間中的至少一個燃料噴射器，所述燃料噴射器制造成在半速時接觸長行程曲軸。
35.根據(jù)權(quán)利要求31到34的任一項所述的四沖程內(nèi)燃機，其特征在于，點火是受控制的，并且包括余隙空間(24)中的至少一個火花塞，點火在半速時與第一曲軸(4)同步執(zhí)行。
36.根據(jù)權(quán)利要求30到34的任一項所述的四沖程內(nèi)燃機，其特征在于，兩個成對氣缸(2、3)的位移之比在1/10和9/10之間，有利地在1/5和3/5之間。
37.根據(jù)權(quán)利要求31到36的任一項所述的四沖程內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機包括油槽(27)，其通過氣缸外殼(1)頂部整個容納兩根曲軸(4、5)。
38.根據(jù)權(quán)利要求31到37的任一項所述的四沖程內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機包括位于第一列氣缸(4)的曲軸下面的油槽(25)，而第二列氣缸(5)的活塞的曲軸在氣缸外殼的一個面上方以及在油槽(25)上方的一個高度上容納在氣缸外殼(1)中，所述面朝向油槽(25)傾斜，氣缸外殼(1)的所述傾斜面有利地具有用于第二列氣缸(5)的活塞的曲軸的進出面板(22)。
39.根據(jù)權(quán)利要求31到38的任一項所述的四沖程內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機包括可變定時傳動機構(gòu)控制氣缸，所述可變定時傳動機構(gòu)(10)有利地處于內(nèi)燃機前面。
40.根據(jù)權(quán)利要求31到39的任一項所述的四沖程內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機包括兩個不同的外殼，即聯(lián)接器外殼(31)和氣缸外殼(1)，從而上述兩個元件有利地通過套裝在大曲軸(4)上的同心罩(38)在曲軸的軸向并排組裝。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機包括內(nèi)燃機飛輪，其有利地通過介于中間的墊圈(19)套裝在大曲軸(4)上。
42.根據(jù)權(quán)利要求40或41所述的內(nèi)燃機，其特征在于，聯(lián)接器外殼(31)在同心罩(38)上可相對氣缸外殼傾斜運動，從而通過固定機構(gòu)將其傾斜地安裝在氣缸外殼(1)上，特別是處于上述兩個外殼的鄰接部分的外周上。
43.根據(jù)權(quán)利要求31到42的任一項所述的四沖程內(nèi)燃機，其特征在于，內(nèi)燃機包括形成單獨不可分開構(gòu)件的聯(lián)接器外殼(31)和氣缸外殼(1)，以及位于兩個上述外殼下面并適于被拆卸的油槽(25)或(27)，從而拆卸所述油槽還打開聯(lián)接器外殼的底部。
44.包括根據(jù)權(quán)利要求1到43的任一項所述的至少一臺內(nèi)燃機的器械或設備或機器。
全文摘要
一種四沖程內(nèi)燃機，包括氣缸外殼部分(1)，所述氣缸外殼具有第一列氣缸(2)和第二列氣缸(3)，每個第一列氣缸(2)具有軸線和直徑，每個第二列氣缸(3)具有軸線和直徑，其中內(nèi)燃機的每個第一列氣缸(2)通過氣缸外殼的余隙空間連通至少一個第二列氣缸(3)。
文檔編號F02B75/22GK101371019SQ200780002568
公開日2009年2月18日 申請日期2007年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月23日
發(fā)明者吉爾貝·呂西安·查爾斯·亨利·路易·范·阿弗爾馬泰 申請人:吉爾貝·呂西安·查爾斯·亨利·路易·范·阿弗爾馬泰