专利名称：带曲轴箱压缩机构的发动机的制作方法
本申请基于1998年9月22日提交题为“Engine with Crankcaseprecompression”的美国临时申请60/101,298。
本发明涉及一种压缩产生动力的流体的发动机。
内燃机是一类由压缩的流体产生动力的发动机。在奥托循环型发动机中，在汽缸中往复运动的一个活塞在每个工作循环的部分中产生一个真空。这个真空使得约等于活塞排量的一定体积的空气，或一定体积的空气和燃料吸入到汽缸中。然后在汽缸中的活塞压缩这个体积的空气或空气和燃料，随后点火。在点火时获得的燃烧产物膨胀和引起活塞位移。这个活塞又通过一个连杆旋转起动力源作用的一个曲轴，或称为传动件。
一直在为提高内燃机的输出功率在进行着很多努力。这一般是用一个增压器实现的，后者利用风机或容积式叶轮向一个汽缸压送附加的空气。
虽然一个增压器在增加输出功率中是有效的，但是，增压器显著增加了发动机的复杂性，重量和成本。而且，增压器显著增加在短时间可能毁坏发动机的爆燃和提前点火的可能性。为此，有增压器的发动机比通常吸气发动机的可靠性低。
位于曲轴箱内的发动机的曲轴具有轴承套支撑的轴颈或支承件。发动机设有一个润滑系统，润滑系统的主要功能是从轴颈和轴承套除去热。在较小的发动机中，轴颈和轴承套小，并且从轴颈或轴承套的最热的位置到曲轴箱的较冷的大气的距离不大，这不成大的问题。但是，在较大在发动机中，轴颈和轴承套较大，润滑系统会不能够从轴颈和轴承套除去足够的热量。
虽然在较大的发动机中，通过用较容易冷却的滚柱轴承或滚珠轴承代替轴承套，能够取得充分的冷却，但是，使得重量，噪音和成本增加。
本发明的目的是较简单地增加发动机的输出功率。
本发明的另一目的是降低发动机中爆燃的可能性。
本发明的又一目的是，很少或不增加的重量，噪音或成本之下，强化发动机传动件的支承和轴承件的冷却。
本发明取得的上述目的和其他目的在以下的说明中将会变得明了。
本发明的一个方面在于，一种发动机，它包括壁装置，限定一个第一通道，一个第二通道和一个向每个通道开放的一个间隔室。第一通道具有一个面向间隔室的一个第一端和远离间隔室的相反的第一端。相似地，第二通道具有一个面向间隔室的第二端和远离间隔室的相反第二端。一个第一件可在第一通道中往复运动，和一个第二件可在第二通道中往复运动。发动机还包括向间隔室引入流体的装置，和从间隔室向远离的第一端和远离的第二端输送流体的装置。发动机也包括流体流动控制装置，用于将远离第二端与输送装置密封的同时，建立在输送装置和远离第一端之间的连通。流体流动控制装置还在将远离第一端与输送装置密封的同时，建立输送装置和远离第二端之间的连通。发动机还包括由往复运动件驱动的传动装置。传动装置和往复运动装置得设置使第一和第二往复运动件同时向面向间隔室的各自的第一和第二通道的端移动。同样，传动装置和往复运动装置设置得使第一和第二往复运动件同时分别向远离的第一和第二端运动。
在上述发动机中，各往复运动件同时运动离开一个间隔室。这使得与往复运动件的排量的总和相等的流体量能够抽入到所述间隔室。随后往复运动件同时向间隔室运动，从而使得流体能够被压缩。最好设置流体流动控制装置，使得在往复运动件向间隔室运动时，在所述间隔室和往复运动件运行的两个通道之一之间建立连通。结果，往复运动件将流体压送到这个通道，通道接受比相应的往复运动件的排量大的多的流体的体积。当往复运动件现在离开间隔室运动时，先供给到这一个通道的流体能够受到附加的压缩。以此方式，可以获得一个增压效果。
上述发动机使得在没有复杂的风机或叶轮机构的情况下，能够获得一个增压效果。而且，这个增压效果基本上是没有成本的，因为它利用发动机中的往复运动件的正常的运动。
本发明的另一个方面在于是，一种发动机包括限定至少一个通道以及一个向所述通道开放的一个间隔室的壁装置。所述通道具有面向间隔室的一个端和远离间隔室的另一端。一个往复运动件在通道中能够往复运动，在间隔室中设置的一个传动装置由所述往复运动件驱动。发动机还包括向通道的远端引入流体的装置，和控制流体向这端引入的流体流动控制装置。流体流动控制装置包括一个可旋转的阀件，所述阀件设有至少一个口，它从引入流体的装置接受流体，并将流体引入通道的远离端。阀件具有一个旋转轴线，可以沿这个轴线移动。
发动机能够设有一个口，例如在发动机的头中，在流体要向包含往复运动件的通道中引入时，它与在阀件中的口重叠。此时，在阀件中的口开放，而在与发动机头的口不重叠时，所述阀件的口关闭。
通过将阀件设计成可旋转的以及可轴向移动的，能够实现比仅是打开和关闭阀件的口更多的功能。因此，能够将这些运动之一用于这个功能，而将另一运动用于改变阀件的口和发动机头的口的重叠量。重叠量的改变又使得流体的紊流能够增加或减少。在发动机处在有可能爆燃的条件下工作时，紊流的增加使得能够减低出现这个现象的可能性。
本发明的另一个方面是一种发动机，如前所述的，包括限定至少一个通道以及向所述通道开放的一个间隔室。一个往复运动件也能够在所述通道中往复运动，并且在所述间隔室中的一个传动件也是由所述往复运动件驱动。在本发明的这个方面，发动机还包括传动装置的一个轴承件，并且所述轴承件设有至少一个冷却槽，后者沿传动件的一段延伸，沿所述段向传动件开放。
在此发动机中，在一个轴承件中的一个冷却槽与一个传动件相邻，如一个由轴承件支撑的曲柄。因此冷却槽在轴承件的最热的位置上，使得轴承件在这个位置上有效地冷却。而且，通过冷却槽流动的冷却流体能够在冷却轴承件的同时，冷却接邻的传动装置的段。冷却槽能够改善轴承件的冷却，而发动机的重量和成本或发动机的噪声的增加即使有也是很少的。
本发明的另一方面在于是，操纵一个发动机的方法，它包括以下步骤，通过同时使得每两个往复运动件沿一个相应的通道从一个较接近间隔室的第一位置向远离间隔室的第二位置运动，向间隔室抽入流体。所述方法还包括步骤，通过同时将所述的往复运动件的每个，从相应的第二位置向相应的第一位置的方向运动，将所述流体压缩和将它的至少一个部分引入到两个通道之一。所述方法还可以包括步骤通过将相应的往复运动件在从相应的第一位置向相应的第二位置的方向运动，压缩向一个通道引入的部分流体。各往复运动件最好在正相反的方向中运动。
所述方法还可以包括步骤旋转一个阀件，控制上述部分流体的流动。所述方法还可包括步骤用往复运动件驱动一个传动件，传动件又能够旋转所述阀件。
本发明的另一方面在于是，一种操纵一种发动机的方法，它包括步骤，向一个通道输入流体，和通过将一个往复运动件沿在预定的方向的所述通道运动，将通道中的流体压缩。这个方法另外包括步骤在压缩步骤后向预定的方向的一个相反方向沿所述通道将所述往复运动件运动，控制向所述通道流体流量。所述的控制步骤包括在一个旋转轴线上旋转一个阀件，将所述阀件沿所述轴线移动。
本发明的另一个方面在于是，操纵一种发动机的方法，它包括步骤往复运动一个往复运动件，和用所述的往复运动件驱动一个传动件。所述传动件具有由一个轴承件容纳的支承件，所述方法也包括步骤，冷却所述轴承件。所述冷却步骤包括在支承件和轴承件之间建立流体流动。
本发明的这个方面能够还包括步骤，从在轴承件和支承件之间的一个位置向支承件输入流体。
参照附图的以下详细说明将使本发明的气体特征和优点明了。
图1是本发明的一种发动机的侧视图；图2a-2g是图1的发动机的简化，示意，部分剖的侧视图，示出发动机的不同的运转阶段；图3是图1发动机的阀件的部分剖侧视图；图4是图1发动机的曲轴和连杆的部分侧视图；图5是图4的曲轴的部分侧视图，示出曲轴的其他细节；图6是图4曲轴的轴承的内表面的部分图7是图4的曲轴的另一轴承的内表面的部分图；图8是图4的曲轴的附加轴承的内表面的部分图；图9与图5相似，示出曲轴另一个实施例；图10是取自水平面的图1发动机的简化的部分剖视图，示出图4的曲轴的另一个轴承；图11是取自竖直平面的与图1的发动机相似的发动机的一部分的部分剖视图；图12是图11的汽缸头的底视图。
见图1和图2a-2g，示出本发明的发动机10。发动机10是内燃发动机，但是也可以是使用压缩流体产生动力的另一型式的发动机。
发动机10包括一个外壳12，它包括一个汽缸组，一个汽缸头和一个曲轴箱，并包含两个相同的汽缸。发动机外壳12具有多个壁，包括一个前壁14，一个后壁16，一个顶壁18和一个底壁20，它们配合限定一个曲轴箱室或间隔室22和一对汽缸内径或通道24和26。曲轴箱室22连通在汽缸内径24和26之间，汽缸内径24和26从曲轴箱室22在它的径向伸出。具有圆形截面的汽缸内径24和26位于曲轴箱室22的两个相反侧，在正相反方向运行。
汽缸内径24具有一个相邻面向曲轴箱室22的纵端24a；和一个远离曲轴箱室22的相反的纵端24b。同样，汽缸内径26具有一个相邻面向曲轴箱室22的纵端26a；和一个远离曲轴箱室22的相反的纵端26b。每个纵端24a和24b向曲轴箱室22开放，曲轴箱室22固定通过这两个纵端24a和24b与两个汽缸内径24和26连通。
远离曲轴箱室22的纵膛孔端24b由一个阀机构或流量控制机构28控制。相似地，远离曲轴箱室22的纵膛孔端26b由一个阀机构或流量控制机构30控制。阀机构28安装在一个汽缸头106中，后者具有一个通过螺栓108安装到未示出的排气管上的突缘106a。同样，阀机构30安装在一个汽缸头110中，后者具有一个通过螺栓112安装到未示出的排气管上的突缘110a。
最好是，每个阀件28和30包括一个图3所示的可旋转的阀件或流量控制件32。
见图3，阀件32包括一个圆形截面的细长阀件34，后者具有一个吸入管段36和排出管段38。吸入管段和排出管段36和38都在长形件34的纵向延伸，并且由一个间隔或分开壁40彼此分开，后者跨长形件34的腔延伸。
吸入段36具有一个远离间隔40的纵端36a和设在纵端36a中的一系列的接受口或开口42。接受口42起向吸入段36内引入流体的作用，形成一个在吸入段36的圆周上的中断的环。吸入段36还设有在接受口42和间隔40之间的一系列的排放口或开口44。从吸入段36向汽缸内径24或26输送流体的排放口44，排列成在吸入段36的纵向延伸的一排。口42和44构成吸入段36的仅有的开口。
排出段38有远离间隔40的纵端38a，和一系列的入口，设在间隔40和纵端38a之间的排出段38中。入口46起从汽缸内径24或26向排出段38输送流体的作用，位于排出段38纵向连续的一个排中。纵端38a打开允许从排出段38向一个排出系统排放流体。
吸入段36的排放口44和排出段38的入口46可以是圆形的，方形的，三角形的或梯形的，最好是椭圆形的，或近似椭圆形的。排放口44与入口46在长形件34在圆周上偏离约90度。
细长阀件34具有一个与吸入段36的纵端36a紧固的附加段48。附加段48设有一排键槽50，和槽50形成在附加段48的圆周上连续的一个圆。将槽50设计成接合一个起旋转阀件32的作用的传动链轮或旋转件，因此附加段48可以被认为是一个长形件34的传动段。
在图3中。细长阀件34的纵端36a和附加段48具有一个比阀件34的其余部分较大的外径。
细长阀件34可以是一个整体件或是一个组装件。
图1示出每个阀机构28和30的阀件32的传动链轮或旋转件52。远离相应的吸入段36的每个传动段48的端设有一个未示出的带螺纹的孔，安装一个相关阀传动链轮52的固定螺栓或固定件54。
再次参见图2a-2g，圆形截面的一个活塞或往复运动件56在汽缸内径24中运行。活塞56在相邻曲轴箱室22的一个位置(图2a)和接近但离开阀机构28的一个位置(图2a)之间可运动。这两个可以分别称为下死点和上死点。活塞56是在汽缸内径24中紧密滑动配合，形成在内径24的纵端24a和24b之间的一个密封。远离曲轴箱室22的活塞56的侧面上的汽缸径24的部分与汽缸头106的燃烧侧一起构成一个燃烧室。在汽缸内径24中的燃烧能够由一个火花塞或点火源58起燃。在压燃时，例如在柴油发动机中发生的，燃烧能够由雾化燃料的喷入起燃。
圆形截面的第二活塞或往复运动件60在汽缸的内径26中运行。活塞60与活塞56相同，可在相邻曲轴箱室22的一个位置(图2a)和接近但离开阀机构30的一个位置(图2b)之间运动。与前同，这两个位置能够分别称为下死点和上死点。活塞60在内径26中紧密滑动配合，并在纵端26a和26b之间形成一个密封。远离曲轴箱室22的活塞60的侧面上的缸径26的部分与汽缸头110的燃烧侧一起构成一个燃烧室。在汽缸内径26中的燃烧能够由一个火花塞或点火源62起燃。但是，对于压燃，例如在柴油发动机中发生的，能够通过喷入雾化的燃料起燃。
最好是，发动机10具有一个高度超径程的设计，即，大的缸径冲程比。
结合图2a-2g见图4，一个曲轴或传动件64位于曲轴箱室22内。曲轴箱室64具有一个旋转轴线R，垂直汽缸内径24和26的轴线。曲轴64设有一个曲柄排列66，它包括两个侧向的曲柄68和70，它们彼此在曲轴64的轴向间隔开。曲柄排列66还包括位于侧向曲柄68和70之间的一个中心曲柄72。
侧向曲柄68包括一对隔开的曲柄臂68a和68b，它们支承一个曲柄销或轴颈68c。相似地，侧向的曲柄79包括一对间隔开的曲柄臂70a和70b，它们支承一个轴颈70c。侧向的曲柄68的曲柄臂68b和侧向的曲柄70的曲柄臂70b也构成中心曲柄72的相应曲柄臂。因此，中心曲柄72具有与侧向曲柄68共用的曲柄臂68b，和与侧向曲柄70共用的曲柄臂70b。曲柄臂68b和70b支承中心曲柄的一个轴颈72c。
曲柄臂68a,68b,70a和70b可以是圆形的，并垂直于曲轴64的旋转轴线R。曲柄臂68,68a,70a和70b都具有相同的厚度和直径，并且曲柄臂68,68a,70a和70b的直径构成曲轴64的最大直径。曲轴64的旋转轴线R穿过曲柄臂68,68a,70a和70b的中心。
轴颈68,70c和72c也是圆形的，轴颈68,70c和72c的轴线平行于曲轴64的旋转轴线R。如图2a-2g所示，侧向轴颈68c和70c具有相同的长度，这个长度是中心轴颈72c的一半。
侧向的轴颈68c和70c同轴，位于曲轴64的旋转轴线R的一侧上。中心轴颈72c位于旋转轴线R的相反侧，轴颈68c,70c和72c与轴线R等距离。
一个侧向的连杆74安装到侧向的轴颈68c，同时，一个侧向的连杆或长形的连接件76安装到侧向轴颈70c。同样地，一个中心连杆或长形的连接件78安装到中心轴颈72c。中心连杆78固定到活塞56，同时，侧向的连杆74和76在活塞60的一个直径的两个隔开的位置固定到活塞60。
可以考虑把轴颈(曲柄销)68c,70c和72构成相应连杆74,76和78的支承件。
侧向的连杆74和76具有相同的尺寸。见图2a-2g，侧向连杆74和76的厚度是中心连杆78的一半，中心连杆78在其他方面具有与侧向连杆74和76相同的尺寸。
活塞56和60具有相同的质量，同时，侧向的连杆74和76的总质量等于中心连杆78的质量。而且，将侧向的连杆74和76适当地固定到活塞60和侧向轴颈68c和70c的各种安装件的总质量与将中心连杆78适当地固定到活塞56和中心轴颈72c的各种安装件的相同。通过这样的设计，对活塞56和60，曲轴排列66，连杆74,76和78和安装件，相对于一个第一平面，存在着一个一致的质量分布，所述第一平面是垂直轴颈(曲柄销)72c的轴线等分轴颈72c的平面。另外，相对于垂直第一平面包含旋转轴线R的第二平面，存在着一个一致的质量分布。因此，第一平面的任何一侧质量与第二平面任何一侧的质量相同。因此，取得一个动态的质量平衡，消除了或实际上消除了摇摆振动。
曲轴64，连杆74,76和78以及安装件一起构成一个使得活塞56和60往复运动的装置。同轴的活塞56和60以这样的方式往复运动，以致活塞56和60同时向相应的上死点运行并达到上死点。同样，活塞56和60同时向相应的下死点运行并达到下死点。
最好将曲轴箱室22设计成，使得它们的尺寸最小。最好是，曲轴箱室22的尺寸等于曲柄排列66加上曲柄排列66的无阻碍旋转的正好足够的间隙的尺寸。活塞56和60的同轴性，再加上减低或消除摇摆振动，使得能够获得最小可能的曲轴箱体积。
发动机10能够以燃料和空气的混合物运行，这个混合物可以用于冷却轴颈68a,69b和70c以及支撑曲轴64旋转的轴颈。而且，少量的油(oil)，例如体积0.5％到2％的油，可以加到燃料中。这种空气，燃料和油的混合物被称为燃料混合物，能够另外起润滑轴颈和支撑曲轴64的轴颈的轴承的功能。最好是，结合到混合物中的油是可生物降解的。
见图5与图4，曲轴64具有连杆轴颈或支承件114和116，它们支撑曲轴64在旋转轴R上旋转。轴颈114从曲柄臂68a向曲柄排列66的一侧伸出，同时，轴颈116从曲柄臂70a向曲柄排列66的相反一侧伸出，共有共同的轴线R。
轴颈116带有一个比轴颈116直径小的延伸部118。延伸部118与轴颈116同轴，设有外螺纹，能够将曲轴64连接到附件上。为了清晰起见螺纹118a的部分已被省略。轴颈114能够具有与轴颈116同样的一个延伸部。
一个室或腔120，例如一个气室120，位于轴颈116内。轴颈116具有一个圆柱外轴承表面116a，并且一个导管122从内室120向轴承表面116a径向伸出。内室120还向在带螺纹延伸部118中的内螺纹的轴向通道124开口。在工作时，轴向通道124由旋拧进入通道122的外螺纹塞126关闭。
轴颈114和它的延伸部可以同样分别设有一个内室和轴向通道。
在曲柄销68C内形成一个室或腔128，同时，在曲柄销70c内形成一个室130。室128和130例如可以构成气室(plenum)。如图所示，在曲柄销68c中的内室128可以伸入到邻接的曲柄臂68a和68b，在曲柄销70c中的内室130可以延伸到相邻的曲柄臂70a和70b。曲柄销68c具有一个圆柱形的外轴承表面68d，后者由一个径向导管132连接到内室128，同时，曲柄销70c具有一个圆柱形的外轴承表面70d，后者由一个径向导管134连接到内室130。
曲柄销72c同样设有一个内室或腔136，例如一个气室，并且如图所示，内室136可以伸入到邻接的曲柄臂68b和70b。曲柄销70c具有一个圆柱形的外轴承表面78d，一个导管138从内室136伸到轴承表面78d。
内室128,130和136不必位于曲柄销68c,70c和72c中。而是代之以相邻曲柄销68c,70c和72c的连杆74,76和78形成内室。
每个轴颈114和116旋转在一个具有两个开口端的圆柱轴承套或轴承件中，所述开口端彼此相对，轴承套的纵向或轴向隔开。因此轴承套的两个开口端能够看作是轴承套的轴向或纵向的两端。
结合图5见图6，一个轴颈114和116的轴承套的符号是140。轴承套140具有一个内轴承表面140a，它设计成面向轴颈116的外轴承表面116a，或轴颈114的外轴承表面。内轴承表面140a设有一系列彼此平行的规律间隔的槽142。槽142在轴承套140的轴向或纵向延伸，即，槽142在从一个轴承套140的纵端向另一端的方向延伸。内轴承表面140a还设有一个环形槽144，后者在轴承套140的圆周方向延伸。在图6中，环形槽144以90度角相交纵向槽142。
一个轴承套140安装在轴颈116上，环形槽144在径向导管122上通过。一个第二轴承槽140以同样的方式安装轴颈114上。
见图5和7，每个曲柄销68c和70c在一个圆柱形轴承套或称轴承件146中旋转，后者也具有在轴承套146的纵向或轴向彼此相对的隔开两个开口的端。必须配合在曲柄臂68a和68b之间的或曲柄臂70a和708b之间的轴承套146比轴承套140短。轴承套146具有一个内轴承表面146a，后者设计成面向曲柄销68c的外轴承表面68d或曲柄销70c的外轴承表面70d。内轴承表面146a设有在轴承套146的轴向或纵向的一系列的彼此平行规律隔开的槽148，内轴承表面146a还设有在轴承套146圆周上的相交每个纵槽148的环形槽150。在图7中，环形槽150以90度角相交纵槽148。
一个轴承套146安装在曲柄销68c上，环形槽150在径向导管132上通过。一个第二轴承槽146安装在曲柄销70c上，环形槽150在径向导管134上通过。
见图5和8，曲柄销72c在一个圆柱轴承套或轴承件152中旋转，与前述相同，后者具有在轴承套152的纵向或轴向彼此相对隔开的两个开口端。轴承套必须在曲柄臂68a和68b之间配合，并且因为在曲柄臂68b和70b之间的距离比曲柄臂68a和68或70a和70b之间的距离大，轴承套152能够比轴承套146长。
轴承套152具有一个内轴承表面152a，它设计成面向曲柄销72c的外轴承表面72d。内轴承表面152a设有，在轴承套152的轴向或纵向延伸的，一系列彼此平行的规律间隔的槽154。内轴承表面152a还设有一个环形槽156，后者在轴承套1 52的圆周方向延伸，并与每个纵向槽154相交。在图8中，环形槽156以90度角相交纵向槽154。
轴承套152安装在曲柄销72c上，环形槽156在径向导管138上通过。
图9中用以表示相似件的符号与图5相同，但是增加100，示出的一个与图5的曲轴64不同的曲轴164。
如图9所示，曲轴164的轴颈214具有比轴颈214直径小的延伸部158。曲轴64的延伸部118设有将曲轴64连接到附件上的螺纹118a，而曲轴164的延伸部158带有同样用途的键槽160。而且，在曲轴164中，省略了曲轴64的内室120以及邻接通道124。而是，曲轴164设有一个圆形室162，例如一个通气室，它位于在轴颈214和它的延伸部158之间的区域中，即在远离其上安装轴颈214的曲柄臂168a的轴颈214的端上。圆形室162外接轴颈214的部分和延伸部158的部分。
轴颈214的轴承套能够与图6的轴承套相似，只是可以省略环形圆周上的槽144。此时，环槽144建立在纵槽142之间的连接。因为在曲轴164中，通过具有向圆形槽162开放的纵槽，这样的连接能够建立，环形槽144成为不必要的。在轴颈214的轴承套中的纵槽能够在轴承套的长度上延伸。
曲轴164的轴颈216能够具有象轴颈214那样的一个带键槽的延伸部，或具有象曲轴64的轴颈116那样的带螺纹的延伸部。而且，轴颈216能够设有一个象轴颈214的室162那样的圆形室，或与曲轴64的室120相似的内室。
在图10中，与图1和图2a-2g相同符号表示相似的件。
图10示出曲轴64的轴颈114和116或曲轴164的轴颈214和21 6的另一种轴承套174。轴承件174支撑在一个轴承承载器176中，后者又安装在发动机外壳12的前壁14中。轴承承载器176从前壁14的外表面向面向曲柄箱轴室22的它的内表面延伸。
轴承件174包括一个圆柱形壁174a，它容纳在轴承承载器176中，并限定一个轴颈114,116,214和216的安装通道。安装通道178具有面对曲轴箱室22的轴向或纵向端178a和一个远离曲轴箱室22的一个相反的轴向或纵向端178b。在纵端178a上，圆柱轴承壁174a设有一个环形的止推突缘174b，它从轴承壁174a向外径向伸出。
轴承承载器176具有一个面向曲轴箱室22的端表面176a。端表面176a设有一个接受轴承件174的止推突缘174b的环形切口。
圆柱轴承壁174a设有一个圆柱腔180，它延伸在轴承壁174a的长度上，圆周外接安装通道178。圆柱腔180相交一个环形的腔182,后者形成在止推突缘174b中，并从圆柱轴承壁174a向止推突缘174b的径向外边延伸。在止推突缘174b的边上，环形腔182向曲轴箱室22开放。
再次参见图1，一个链轮或旋转件80安装在发动机64外壳12外的曲轴64上。曲轴链轮80由两个环形的传动件82和84接合，后者例如可以是呈有齿皮带形的。传动件82围绕阀机构30的阀传动链轮52延伸接合，传动件84围绕阀机构28的阀传动链轮52延伸接合。因此，传动件82和84的功能是将曲轴64的旋转传动到可旋转的阀件32，因此后者由曲轴64旋转。
一个油门体86安装在发动机外壳12上，并且一个喷射器或化油器88位于油门体86和外壳12之间。安装喷射器或化油器88是为了向曲轴箱室22引入空气和雾化燃料和油混合物的流体，并且成为向室22输入流体的一个装置。
结合图1考虑图2a-2g，发动机外壳12的顶壁18设有一个向曲轴箱室22引入这种燃料混合物的入口90。一个单向件92，如一个针阀，通过入口90控制燃料混合物的流量。
发动机外壳12的底壁20设有一个从曲轴箱室22排放燃料混合物的出口94。通过出口94的燃料混合物的流量由一个单向件96控制，它也可以是一个针阀。
一个输送管或导管98，从出口94引向位于汽缸内径24的纵端24b上的阀机构28。一个第二输送管或导管100，从出口94引向位于汽缸内径26的纵端26b上的阀机构30。
结合图1见图3，输送管98具有一个带环形部分98a的套形的端98a。环形管部分98a包围构成阀机构28的部分的可旋转的阀件32的接受口42。通过输送管98的燃料混合物进入环形管部分98a，然后通过接受口42进入可旋转阀件32的吸入段36内。环形管部分98a向各接受口42分配燃料混合物。
环形管部分98a设有一个或多个突缘102。各突缘102使得环形管部分98a能够通过一个或多个紧固件104，如螺栓，紧固到汽缸头106上。
如图1所示，输送管100也具有一个带环形部分的套形的端100a。环形管部分100a包围构成阀机构30的部分的可旋转的阀件32的接受口42。通过输送管100的燃料混合物进入环形管部分100a，然后通过接受口42进入可旋转阀件32的吸入段36内。环形管部分100a向各接受口42分配燃料混合物。
与输送管98的环形管部分98a相似地，输送管100的环形管部分100a设有将环形管部分100a安装到汽缸头110的一个或多个突缘。环形管100a的突缘在图1中见不到。
安装曲轴箱室22，使得通过阀92与喷射器或化油器88连通，或通过阀96与输送管98和100连通。还安装曲轴箱室22，与位于相应的活塞56和60的与曲轴箱室22相同一侧上的每个汽缸内径24和26的部分连通。在其它情况下，曲轴箱室22是密封的。
下面将参照图2a-2g说明发动机10的工作过程。在说明中，箭头E和I仅表示燃料混合物是否进入或离开汽缸内径24和26。在汽缸内径24和26外的实际流动方向不同于箭头E和I表示的方向。
见图2a，活塞56和60刚开始离开下死点运动。阀96和阀机构30关闭。另一方面，阀92已打开，如箭头E所示，对于阀机构28的排放段38是同样的。
在活塞56和60向上死点运行时，在曲轴箱室22和汽缸内径24和26的邻接部分中产生一个真空。由喷射器或化油器88来的空气和雾化的燃料的混合物通过入口90被抽入曲轴箱室22和和汽缸内径24和26的邻接部分中。抽入到曲轴箱室22和和汽缸内径24和26的邻接部分中燃料混合物的体积等于活塞56和60排量的总和。在活塞56和60达到上死点时，阀92和阀机构28关闭。
在图2b中，活塞56和60刚开始从上死点运动离开。阀92和阀机构30关闭，而阀96和阀机构28的吸入段36已打开。箭头I表示阀机构28的吸入段36打开。
在活塞56和60向下死点运行时，活塞56和60压缩先吸入到曲轴箱室22和汽缸内径24和26的邻接部分的燃料混合物。同时，活塞56和60将压缩的燃料混合物通过开口94，输送管98和阀机构28的吸入段36，压送到汽缸内径24的纵端24b。活塞56是在一个吸入冲程上，通过纵端24b流入的燃料混合物进入起燃烧室作用的汽缸内径24的部分。由于不可避免的摩擦损失，供给到汽缸内径24的燃烧室的燃料混合物的体积比活塞56和60的排量的总和的稍小。但是，这个体积比活塞56单独的排量的或活塞60单独的排量的大的多。一旦活塞56和60达到下死点，阀96和阀机构28关闭。
见图2c，活塞56和60正在开始运动离开下死点。阀96和阀机构28保持关闭，同时，阀92和阀机构30的排放段38已打开。阀机构30的排放段38的开放用E表示。
在活塞56和60向上死点运动时，等于活塞56和60的排量总和的燃料混合物的一个新的量被抽入到曲轴箱室22和汽缸内径24和26的邻接部分中。活塞56在压缩冲程上，并将在汽缸内径24的燃烧室中的燃料混合物压缩。在汽缸内径24的燃烧室中的这个压缩形成一个燃料混合物的附加的压缩，因为，这些燃料混合物先已被压缩。在活塞56和60达到上死点时，阀92和阀机构30关闭，火花塞58发火点火在汽缸内径24的燃烧室中的燃料混合物。
见图2d，活塞56和60刚开始运动离开上死点。阀92和阀机构28保持关闭，而阀96和阀机构30的吸入段36已打开。箭头I表示阀机构30的吸入段36的打开。活塞56在一个动力冲程上。
在活塞56和60离开上死点时，活塞56和60压缩在曲轴箱室和汽缸内径24和26的邻接部分中新的燃料混合物。同时，活塞56和60通过开口94，输送管100，阀机构30的吸入段36和汽缸内径26的纵端26b压送新的燃料混合物。活塞60在一个吸气冲程上，通过纵端26b流动的燃料混合物进入起燃烧室作用的汽缸内径26的部分。由于不可避免的摩擦损失，供给到汽缸内径26的燃烧室的燃料混合物的体积比活塞56和60的排量的总和稍小。但是，这个体积比活塞56单独排量的或活塞60单独排量的大的多。一旦活塞56和60达到下死点，阀96和阀机构30关闭。
见图2e，活塞56和60正开始运动离开下死点。阀96和阀机构28保持关闭，同时，阀92和阀机构28的排放段38已开放。箭头E表示阀机构28的排放段38的开放。
在活塞56和60向上死点运动时，等于活塞56和60的排量总和的燃料混合物的一个附加的量被抽入到曲轴箱室22和汽缸内径24和26的邻接部分中。活塞56在排气冲程上，并将在汽缸内径24的燃烧室中的较早时燃烧的产物通过阀机构28的排放段38压出这个燃烧室。在另一方面，活塞60在一个压缩冲程上，压缩在汽缸内径24的燃烧室中的燃料混合物。在缸径26的燃烧室中的这个压缩形成燃料混合物的附加的压缩，因为，这些燃料混合物先已被压缩。在活塞56和60达到上死点时，阀92和阀机构30关闭，火花塞62发火点火在汽缸内径26的燃烧室中的燃料混合物。
见图2f，活塞56和60刚开始运动离开上死点。阀92和阀机构30保持关闭，而阀96和阀机构28的吸入段36已打开。箭头I表示阀机构28的吸入段36的打开。活塞60在一个动力冲程上。
在活塞56和60离开上死点时，活塞56和60压缩最近输入曲轴箱室和汽缸内径24和26的邻接部分中的燃料混合物到。同时，活塞56和60通过开口94，输送管98，阀机构28的吸入段38和汽缸内径24的纵端24b压送这燃料混合物。活塞56又在一个吸气冲程上，通过纵端24b流动的燃料混合物进入起燃烧室作用的汽缸内径24的部分。与前同，引入汽缸内径24的燃烧室的燃料混合物体积比活塞56单独排量的或活塞60单独排量的大的多。一旦活塞56和60达到下死点，阀96和和阀机构28关闭。
见图2g，活塞56和60正开始运动离开活塞56和60正在开始运动离开下死点。阀96和阀机构28保持关闭，同时，阀92和阀机构30的排放段38已打开。E表示阀机构30的排放段38的打开。
在活塞56和60向上死点运动时，等于活塞56和60的排量总和的燃料混合物的另一个量被抽入到曲轴箱室22和汽缸内径24和26的邻接部分中。活塞60在一个排气冲程上，并将在汽缸内径24的燃烧室中的较早时燃烧的产物，通过阀机构30的排放段38，压出这个燃烧室。相反，活塞56在一个压缩冲程上，压缩刚进入汽缸内径24的燃烧室中的燃料混合物。在汽缸内径24的燃烧室中的这个压缩形成燃料混合物的附加的压缩，因为，这些燃料混合物先已被压缩。在活塞56和60达到上死点时，阀92和阀机构30关闭，火花塞58发火点火在汽缸内径24的燃烧室中的燃料混合物。现在工作顺序回到图2d，进行反复，同时发动机10运转。
虽然活塞56和60一同向上死点和下死点运动，但是，活塞56和60是曲轴位相相差180度。因此，在活塞56和60中的一个在吸气冲程时，另一个在压缩冲程。相似地，在活塞56和60中的一个在压缩冲程，另一个在排气冲程。这个排列是平衡的，产生均匀360度间隔开的点火脉冲。
因为供给汽缸膛24或26的燃烧室的燃料混合物的体积超过相应的活塞56或60的排量，并且在向燃烧室引入时燃料混合物被压缩，并且在引入后又被压缩，获得一个增压效果。这个增压效果是在没有复杂的风机或叶轮机构之下取得的。而且，因为效果实际基于一个发动机的日常运行时发生的作用，这个效果实际上是没有成本的。这个增压效果，使得发动机的马力和转矩能够以低成本显著增加。发动机10的马力和转矩可以比没有曲轴箱压缩的大40到45％。
抽入到曲轴箱室22的燃料混合物能够润滑和冷却曲轴轴承套140,146和162，另外，能够冷却活塞56和60的内侧。这使得温度梯度以及爆燃的可能性和活塞的损坏显著降低。另外，可以不要对于曲轴轴承件润滑通常需要的泵，油槽和管线。
见图5-9，在曲轴64或164旋转时，周期地向曲轴箱室22输入新的燃料混合物加料。因为每个加料的燃料是刚进行了雾化的或汽化的，加料是冷的，能够冷却整个曲轴箱。加料是在压力下，加料的一部分流入到各轴承套140,146和152的纵槽142,148和154。在曲轴64的情况中，沿纵槽142,148和154流入的燃料混合物进入环形槽144,150和156，然后在曲轴箱压力下被压送到内室120,128,130和138。另外，在曲轴164中，虽然燃料混合物通过环形槽150和156被引入到内室228,230和238，混合物从纵槽槽42直接供给到圆形室162。
在内室120,128,130和138中的加压的燃料混合物，或另外在曲轴箱164的圆形室162和内室228,230和238中的燃料混合物，在跨轴承套，如套140,146和152，的表面在减小的压力下流出。
因此，在曲轴64或164的每次旋转时，向曲轴箱室22的轴承表面引导至少一次一个压力驱动的新鲜的冷燃料混合物流。
如果内室120,128,130,138,228,230,238和圆形室162被油充满，它们会失去它们的功能。根据情况，室120,128,130,138,228,230和238可以通过一个管连接节流体的低压侧，或可以设有排放通道，使得油能够由离心力排出。
最通常的发动机中，活塞销的润滑不需要特殊注意。然而，因为本发明发动机10是一个高性能的发动机，强化的润滑对于减低活塞销和活塞顶的温度是理想的。为此，销是中空的，它们的端被塞住，如用塑料钮，以致在每个销中形成一个内室或气室。为了避免擦伤活塞销，销是在活塞中压配合的，并且在支撑连杆的小端的各衬套中摇动。衬套设有纵槽以及相交纵槽的中心环形槽。流入一个衬套的纵槽的燃料混合物进入中心槽，从这里混合物通过一个导管被压送到相应的活塞销。
见图10，在压力下，从轴承承载器176中的至少一个孔，冷的燃料混合物供给到轴承件174的圆柱腔180。在安装通道178的纵端178b上，即离止推突缘174a最远的圆柱腔180的区域上或附近，燃料混合物进入圆柱腔180。燃料混合物在圆柱腔180的圆周分布，穿过圆柱轴承壁174a的长度，到在止推突缘174b中的环形腔182。润滑燃料混合物通过环形腔182径向向外流动，以减低的压力排到曲轴箱室22。
在正相反的方向中的活塞56和60的运动使得反转矩和排气脉冲的振幅能够减半。这样的运动也使得由于活塞56和60的往复运动的振动能够几乎完全消失。
如前所述，对于活塞56和60，曲柄的排列66，连杆74,76和78和连杆74,76和78的安装件，相对于垂直轴线等分曲柄销72c的一个第一平面，有着一个均匀的质量分布。另外，相对于垂直第一平面的和含有旋转轴线R的一个第二平面，有着一个均匀的质量分布。这些均匀的质量分布使得能够取得一个动态的质量平衡，从而摇摆和它伴随的振动能够完全或几乎完全消除。
大的汽缸膛孔冲程比使得活塞速度能够减低。这又使得能够减少磨损和内应力，增加发动机10的寿命。大的缸径比还能够使得容积和热效率能够增加。这样的比另外使得能够降低温度梯度，从而能够减少爆燃的可能性。
大的膛孔冲程比也使得最大的连杆角度能够降低。这使得连杆74,76和78重量以及曲轴64的起作用的长度能够减少。另外，减低了在汽缸壁上的侧面推力和摩擦。结果，增加刚度，降低了发动机的重量。同时，由缸壁产生的摩擦和热降低，因此进一步减少爆燃倾向。
如稍早指出的，可旋转的阀件32可以是一个整件，或是一个组装件，并能够由一个带齿的皮带传动。包括可旋转阀件的32的一个阀系统具有很多优点，其中包括对于减少或消除爆燃的很重要的几个。以下是这个系统的一些优点1．可旋转阀件32使得温度梯度能够降低，局部过热明显消除，从而降低爆燃的可能性。这是由于在每个工作循环时，阀件32的热排放段38向汽缸头的较冷的外部旋转。
2．在可旋转阀件是整体件时，热能够从热的排放段38向相对冷的吸气段36流动。这使得跨汽缸头和邻近活塞56或60顶温度梯度能够降低，因此进一步减少爆燃可能性。
3．可旋转阀件32使得在汽缸头的排气侧的温度能够降低，因为，热的排气通过阀件32放出，而不是通过在汽缸头106或110的本身材料上的一个口。如果希望的话，阀件32的排放段38的内表面能够带耐火材料的涂层，将阀件32和盖与高热负荷隔热。
4．能够安装可旋转阀件32，使得它不突出到邻接的燃烧室中(如提升阀那样)，从而能够获得高压缩比。
5．系统简单，可靠并自润滑，很少需要调节。
6．系统的运行没有大的偶然过旋转(overrev)的危险，过旋转能够快速损坏一个提升阀发动机。
7．系统的噪音小。
8．系统使得能够使用极小的燃烧室容积。这又使得能够取得在使用乙醇和丙烷燃料时要求的高压缩比。
9．可旋转阀件32能够起一个加强汽缸头106或110的刚度的结构件的作用。
10．可旋转阀件32使得在一个缸径24或26中的从曲轴箱室22到燃烧室输送流体的部件数，从约20个少到2个，即，阀件32本身和输送管98或100。如果需要的话，部件数可以多于2个，例如，阀件32的传动段48可以做成一个分开的件。
11．可旋转阀件32使得汽缸头的正面(最大截面)能够显著减少。
12．驱动可旋转阀件32的动力直接随每分钟转数变化，而驱动一个提升阀的动力是随每分钟转数的平方变化。
在图11中，与图1-3相同的符号加100表示相似的部件。
图11示出，一个输送管400可以包括一个环形管部分400a和一个分开的导管400b，如一个软管。环形管部分400a通过一个加紧装置354连接到导管400b。
环形管部分400a设有一个突缘356。图356使得环形管部分400a能够通过螺丝等适当的紧固件358，安装到汽缸头410。
图11也示出一个可旋转的阀件332，它设计成在它的轴向或纵向进行有限的运动。可旋转的阀件332具有一个长形的阀件334，后者与图3的细长阀件34所不同的是，阀件334在接受口342区域中，设有一个径向向外伸出的环形突缘360。而且，在阀件34中，附加段48和吸入段36的纵端36a具有一个比排放段38大的外径。相对照，长阀件334的排放段338具有与附加段448和吸入段336的纵端336a相同的外径。而且，阀件34的附加段48是带键槽的，而阀件334的附加段448不是。
在细长阀件34的附加段48中的键槽50建立与起旋转可旋转阀件32作用的相应的传动链轮52的连接。因此，传动链轮52设有与现有的细长阀件34的键槽50咬合的键槽。图11中，传动链轮352没有键槽，而是具有一个连接部分352a，用于将传动链轮352安装到细长阀件334上。连接部分352a从一个带齿部分352b轴向向外伸出，部分352b构成传动链轮352的部分，起接合一个如带齿的皮带的环形传动件的功能。
细长阀件334具有一个圆柱壁334a，在远离阀件334的吸入段的附加的段448的端上，壁334a具有一个向着离开吸入段336的圆柱端面。传动链轮352的连接部分352a，通过螺丝等的紧固和调节件362穿过在连接部分352a中的开槽的孔安装到这个端面上。紧固和调节件362不仅起将传动链轮352安装到细长阀件334上的作用，而且还起细调可旋转阀件332的定时的作用。
一个圆盘364抽入远离吸入段336的附加段448的端中，在这端关闭细长阀件334。圆盘364具有一个有螺纹开口的加厚的中心部364a。一个外螺纹的工作件366，如一个底部带头的螺栓，穿过在传动链轮352的连接部分352a中的一个孔，旋钮到圆盘364的带螺纹开口中。
可旋转的阀件332在它的轴向或纵向，相对于汽缸头410以及传动链轮352，紧固和调节件362和工作件366可滑动。图11中，阀件332水平滑动，即，从左向右，和从右向左。
细长阀件334的环形突缘360，在输送管400的环形管部分400a内，具有一个主表面360a，后者面向离开汽缸头410。主表面360a受到从输送管400向阀件332流动的燃料混合物的压力。此压力将可旋转阀件332推向图11的右方。
环形突缘360与环形管部分400a，细长阀件334的圆柱形壁334a和汽缸头410配合，限定一个至少一个弹簧的，如螺旋弹簧的间隔室368。环形突缘360具有一个第二主表面360b，后者面向离开主突缘表面360a，面对间隔室368，弹簧370压在第二主表面360b和汽缸头410上。如图11所示，弹簧向左推可旋转阀件332。
可旋转阀件332向右的运动由弹簧370限制，在弹簧370施加在主突缘表面360b上的力与燃料混合物施加在主突缘表面360a上的力平衡时，弹簧防止进一步运动。另一方面，可旋转阀件332向左的运动由形成在输送管400的环形管部分400a的内表面上的一个止动器或支座372限制。在主突缘表面360a接触止动器372时，可旋转阀件332向左的运动停止。在图11中，可旋转阀件332在它的最左位置，在这位置，主突缘表面360a压在止动器372上。
即使通过啮合在阀传动链轮352上的，和在细长阀件334的附加段448上的键槽，驱动阀件332旋转，可旋转阀件332也能够发生纵向或轴向运动。能够调节在这些条件下的阀件332的运动，例如，通过设计阀传动链轮352和与它啮合的传动件，如带齿的皮带，使得阀传动链轮352的宽度超过传动件的宽度的量等于可旋转阀件332的希望的位移。例如，可旋转阀件332能够设置得轴向运动通过一个等于或约等于6毫米的距离。这个距离可以相当于在细长阀件334中的排放口344的宽度的75％。
汽缸头410设有一系列的出口374，后者具有排放口344的大小，形状和数量。可旋转阀件332的各排放口344，由连接件344a彼此分开，同时，汽缸头410的各出口374由连接件374a彼此分开。连接件374a和344a的大小，形状和数量相同。连接件374a和344a彼此配合，在可旋转阀件332轴向移动时，改变有效口宽度。有效口宽是可用于燃料混合物流动的口344和374宽度上的自由区域大小。
可旋转阀件332设置得使在阀件332在它的最右位置中时，阀件332的排放口344正对齐汽缸头410的出口374。这种情况在图12的A上示出，说明连接件344a和374a也正对齐。在可旋转阀件332的最右位置，有效口宽EW是最大的，通过口344和374的整个宽度可用于流过燃料混合物。
在图12的B上，可旋转阀件332从它的最右位置稍向左移动。口344和374以及连接件344a和374a都不再正对齐，每个阀口344的一部分由汽缸头410的连接件374a阻挡。连接件344a和374a彼此合作，以从最大值减小有效口宽度EW。
在图12的C上，可旋转阀件332已向左进一步移动，即从在B的位置左移，因此有限口宽EW从在B的值减小。
在图12的D上，可旋转的阀件332已取它的最左位置，有效阀口宽度EW最小。
将可旋转阀件332的轴向移动用于抑制爆燃和提前点火。
爆燃是一种现象，其中燃料混合物太贫，在它的整个体积点火，而不是具有火焰前燃烧的特征(flame-front burning)。其结果，发生一个峰压，它导致高压负荷和高热负荷。一般是发出爆鸣声的爆燃，引起油膜破坏以及阀，活塞头和燃烧室表面的破坏。爆燃也能够将火花塞处，阀和其他暴露的冷却不好的件的温度提高到这样的程度，使得这些件中的一个或多个比通常早地开始点火燃料混合物。这种状态称为提前点火，引起一个直接的相当大的动力损失。提前点火还造成快速破坏活塞环，烧毁排气阀和熔化活塞顶的高压负荷和热负荷，从而毁坏发动机。
由于冷的状态/或燃料混合物的低速度，从而由悬浮产生较大的未汽化的燃料液滴时，可发生爆燃。在发动机温热或者在发动机冷起动时能发生爆燃。在一个温热发动机中，在称为“拖曳”的负荷下低速，或在低到中速时，如果突然油门开放，从而产生对通常的燃料混合物的需求增加，就会发生爆燃。
见图11和12，通过向从阀件332流向缸径326的燃料混合物施加紊流，和增加混合物的速度，能够抑制爆燃。可由人工或自动进行的可旋转阀件332的轴向移动，使之能够在燃料混合物中诱发紊流。
假设本发明发动机以最大马力和转速运行，阀件332的自动运行如下在最大的马力和转速，进入输送管400的环形管部分400a的燃料混合物的压力，足以克服作用在细长阀件334的环形突缘360上的弹簧370的阻力。结果，可旋转阀件332在它的最右位置中，如图12的A所示，在此阀口344正对齐汽缸头口374。有限口宽EW在最大值，通过口344和374的燃料混合物有小的紊流。但是，因为发动机是热的，燃料混合物具有一个高速度，紊流是不需要的，因为燃料液滴不会从悬浮出现，爆燃的可能性低。
如果发动机的操作员现在稍减小油门，燃料混合物的速度稍减低。因此，由悬浮中出现燃料液滴的倾向开始增加，爆燃的可能性也增加。在输送管400的环形管部分400a中的燃料混合物的压力稍减少，因为发动机油门稍减小，并且弹簧370能够向左移动可旋转阀件332。在图12的B上，弹簧370施加在细长阀件334的环形突缘360上的力，等于减小压力的燃料混合物施加的力。有限口宽EW从它的最大值稍减小，细长阀件334和汽缸头410的连接件344a和374a在燃料混合物的流道中产生小的突变或不连续。因此，在穿过口344和374的燃料混合物中诱发一个小程度的紊流，并且混合物的速度稍增加。由悬浮出现燃料液滴的倾向降低，伴随着爆燃的可能性的减低。
如果发动机进一步关油门，以致悬浮出现液滴的倾向从很小增加到中等程度，弹簧370进一步将可旋转阀件332从图12的B表示的位置向左移动，到C位置。弹簧370能够向左进一步移动可旋转阀件32，因为在发动机又关小油门时燃料混合物的压力出现一个附加的降低。有效口宽度EW从B减小，由连接件344a和374a形成的突变或不连续加大。结果，向通过口344和374的燃料混合物施加一个中等程度的紊流和速度增加，以平衡由悬浮出现燃料液滴的中等程度的倾向。
在发动机空转并且由悬浮出现燃料液滴的倾向高时，弹簧370向其最左位置推可旋转阀件32。在图12中D的这位置，有效口宽EW最小，由连接件344a和374a产生的突变或不连续最大。结果，在通过口344和374流道的燃料混合物中诱发的紊流程度最大，混合物的速度显著增加。即使油门突然打开也可抑制爆燃。
因为运动可旋转阀件332的能量来自弹簧370和燃料混合物的压力，此能量本质上是无成本的。
如稍早指出的，能够人工使可旋转阀件332轴向运动。通过将能够左右移动可旋转阀件的一个压一拉绳的一端系到操作件366上，这能够实现。绳的另一端连接到一个用手设定在“起动空转”，“中速”和“运行”之间可运动的杠杆。在这些情况下，弹簧370，止动器372和在细长阀件334上的环形突缘360可以取消。
一个椭圆的或近似椭圆形的口344和374的显著优点是，在发动机关小油门时，延时逐渐减小。这是由于，在可旋转阀件332向左运动时，不仅有效口宽EW而且有效口长减小。有效口长度是可用燃料混合物流动的口344和374长度方向的自由区域长度。随着减小发动机的速度可延时的逐渐减小，使得在发动机的有用的每分钟转数全范围内，能够取得平稳的运行。而且，这样延伸中的逐渐减小能够获得强力的中间范围的性能，以及强力的稳定空转，并允许发动机在空转和回旋(trolling)速度上“拖动”。
可以使得汽缸头410的口374倾斜或成一个角度，以致引起燃料混合物起旋涡。这进一步降低由悬浮出现燃料液滴的倾向。
在可旋转阀件332的自动轴向移动时，由于惯性在阀件332的运动中存在一个稍滞后现象。这使得，在阀口344打开前，来的燃料混合物能够充满输送管400和可旋转阀件332的吸入段336，从而防止在油门突然打开时，一个贫的空转混合物引起爆燃。在运动阀件332用的压一拉绳中，插入一个滞后的装置，人工轴向移动可旋转阀件332时，也能够取得一个滞后。
在一个常规的发动机中，仅有一组每分钟转数，油门位置，燃料混合物流动速度，紊流，转矩和马力条件是最优的。可旋转阀件332和它的轴向移动的安装设计使得能够在本发明的发动机操作范围上，取得更广的最优条件。很强的稳定空转，低每分钟转数时的高转矩和高每分钟转数时的动力充足显示了这一点。没有可通过可旋转阀件332获得的可变通口定时的发动机，不能够具有这样的灵活性。成本增加1到2％，本发明的可用的每分钟转数的范围可以增加20到30％。
可旋转和轴向移动的阀件332不仅能够获得更有效的口定时，而且对于每个速度范围诱发正确的紊流量，从而使得爆燃的危险能够降低。
在可旋转阀件32和332的吸入段36和336关闭时，在输送管98,100和400中收集了一定量的加压的燃料混合物。在排放口44,344又打开时，收集的燃料混合物使得能够获得燃烧室的较早的较重的加料，相伴着效率的增加。事实上，甚至在吸入冲程开始前，能够开始燃烧室的加料。
根据本发明的发动机能够获一个提高的马力/重量比，一个提高的马力/单位排量比，和一个提高的单位燃料消耗的马力比。而且，本发动机较简单，重量轻，噪音小，并具有较少的部件。另外，本发动机能够产生高转矩，即使在使用低品位的燃料时，能够无爆燃或提前点火运转。本发动机也使得获得良好的燃料效率。不需要稀有的材料或处理。另外，本发动机能够在一般的汽车制造厂制造。
本发明的发动机能够用于不同的方面。例如，发动机可以用在机动车，泵，发动机，农用机械和制造厂中，以及各种军事用途，如无人驾驶飞机，和无人侦察机。
在权利要求的范围内能够有各种方案。
权利要求
1．一种发动机，它包括壁装置，限定一个第一通道、一个第二通道和一个向每个通道开放的间隔室，第一通道具有一个面向所述间隔室的第一端和远离间隔室的相反第一端，所述第二通道具有一个面向间隔室的第二端和远离间隔室的相反第二端；一个第一往复运动件，在所述第一通道中往复运动；一个第二往复运动件，在所述第二通道中往复运动；向所述间隔室输入流体的装置；从所述间隔室向所述相反的第一端和相反第二端输送流体的装置；流体流动控制装置，将相反的第二端与输送装置密封的同时，建立在输送装置和相反的第一端之间的连通，所述流体流动控制装置还在将所述相反的第一端与输送装置密封的同时，建立输送装置和所述相反的第二端之间的流通；由所述第一和第二往复运动件驱动的传动装置，所述传动装置及第一和第二往复运动件设置得使第一和第二往复运动件同时分别向所述那个第一端和所述那个第二端运动，使得第一和第二往复运动件同时分别向所述相反第一端和所述相反第二端运动。
2．根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述第一通道和第二通道在正相反方向延伸。
3．根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述第一和第二往复运动件具有基本相同的质量，所述传动装置包括一个在一个预定轴线上可旋转的曲柄排列，所述曲柄排列包括在所述预定轴线一侧的一对隔开的同轴的第一曲柄销，和在所述轴线相反侧在各所述第一曲柄销之间的第二曲柄销，所述曲柄排列在含有所述预定轴线的一个平面的任何一侧具有基本相同的质量，所述曲柄排列在垂直所述第二曲柄销的一个平面的任何一侧也具有相同的质量，所述往复运动装置还包括从每个所述第一曲柄销向所述第一往复运动件延伸的一个第一连杆，所述往复运动装置另外包括从所述第二曲柄销向所述第二往复运动件延伸的一个第二连杆，所述第二连杆的质量基本等于各所述第一连杆的质量的总和。
4．根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，输送装置包括从所述间隔室向所述相反第一端延伸的一个第一导管，和从所述间隔室向所述相反第二端延伸的一个第二导管。
5．根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述的流体流动控制装置包括一个可旋转阀件。
6．根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，设置所述阀件由所述传动装置旋转和定时。
7．根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，所述阀件包括一个长形件，后者具有一个第一管段和第二管段，所述第一管段和第二管段在所述件的纵向延伸彼此分隔，所述第一管段连通所述输送装置，设有向所述相反端输送流体的一个第一口，所述第二管段设有从所述那个相反端排放流体的一个第二口。
8．根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述第一口和第二口在所述长形件的圆周上偏移。
9．根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述第一管段设有一个从所述输送装置接受流体的一个附加口。
10．根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述长形件还包括连接到所述传动装置的一个传动段。
11．根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述口中至少一个是三角形的，梯形的，椭圆形的或大约椭圆形的。
12．根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，所述可旋转阀件具有一个旋转轴线，并可沿所述轴线移动。
13．根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述第一通道和第二通道各包括一个缸膛，所述第一和第二往复运动件各包括一个活塞，所述间隔室包括一个曲轴箱室，所述传动装置包括一个曲柄。
14．根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述传动装置设有一个从所述间隔室接受流体的一个室。
15．根据权利要求14所述的发动机，其特征在于，所述室是大致环形的，外接所述传动装置的一部分。
16．根据权利要求14所述的发动机，其特征在于，所述传动装置包括一个轴颈，并且所述室设在所述轴颈中。
17．根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，还包括一个所述传动装置的轴承件，所述轴承件设有至少一个冷却槽，后者沿所述传动装置的一段延伸，沿所述段向所述传动装置开放。
18．根据权利要求17所述的发动机，其特征在于，所述轴承件具有相反的纵端，所述那个冷却槽在从所述纵端之一向另一纵端的方向延伸。
19．根据权利要求18所述的发动机，其特征在于，所述冷却槽在所述轴承件的圆周上延伸。
20．根据权利要求18所述的发动机，其特征在于，所述轴承件设有从所述纵端之一向另一端的方向延伸多个冷却槽，和在所述轴承件的圆周上延伸相交所述多个冷却槽的一个附加冷却槽。
21．根据权利要求17所述的发动机，其特征在于，所述传动装置设有向所述那个冷却槽开放的一个室。
22．一种发动机，包括限定至少一个通道以及一个向所述通道开放的一个间隔室的壁装置。所述那个通道具有面向间隔室的一个端和远离间隔室的另一端；一个往复运动件，在通道中能够往复运动；在间隔室中设置的一个传动装置，由所述往复运动件驱动；向通道的另一端输入流体的装置；流体流动控制装置，控制向所述另一端输入的流体，所述流体流动控制装置包括一个可旋转的阀件，所述阀件设有至少一个口，它从输入流体的装置接受流体，并将流体输入所述另一端，所述阀件具有一个旋转轴线，可以沿这个轴线移动。
23．一种发动机，包括一个壁装置，限定至少一个通道以及向所述通道开放的一个间隔室；一个往复运动件在所述通道中往复运动；一个传动件，在所述间隔室中，由所述往复运动件驱动；一个所述传动装置的轴承件，所述轴承件设有至少一个冷却槽，后者沿传动件的一段延伸，沿所述段向所述传动装置开放。
24．根据权利要求23所述的发动机，其特征在于，所述传动装置设有向所述那个冷却槽开放的一个室。
25．根据权利要求23所述的发动机，其特征在于，所述轴承件加压相反的纵端，并设有从所述纵端之一向另一端的方向延伸多个冷却槽，并且所述轴承件还设有所述轴承件的圆周上延伸相交所述多个冷却槽的一个附加冷却槽。
26．一种运转发动机的方法，它包括以下步骤通过同时使得两个往复运动件的每一个，沿一个相应的通道，从一个较接近间隔室的第一位置向远离间隔室的第二位置运动，向一个间隔室抽入流体；通过同时将所述的往复运动件的每个，从相应的第二位置向相应的第一位置的方向运动，将所述流体压缩和将它的至少一个部分引入到所述通道之一；通过将相应的往复运动件从相应的第一位置向相应的第二位置的方向运动，附加压缩在所述那个通道的所述部分流体。
27．根据权利要求26所述的方法，其特征在于，各所述往复运动件沿正相反方向运动。
28．根据权利要求26所述的方法，其特征在于，还包括旋转一个阀件的步骤，以控制所述流体的部分的流动。
29．根据权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括用所述往复运动件驱动一个传动件的步骤，设置所述传动件以旋转所述阀件。
30．根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述阀件包括一个长形件，后者具有一个第一管段和一个第二管段，所述第一管段和第二管段在所述长形件的纵向延伸，彼此间隔开，所述第一管段安排得从所述间隔室接受流体，设有向所述那个通道输送流体的一个第一口，所述第二管段设有从所述那个通道排放流体的一个第二口。
31．根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述第一和第二口在所述长形件的圆周上偏移。
32．根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述第一管段设有从所述间隔室接受流体的一个附加口。
33．根据权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括用所述往复运动件驱动一个传动件的步骤，所述长形件还包括一个连接到所述传动件的一个传动段。
34．根据权利要求30所述的方法，其特征在于，至少一个所述口是三角形的，梯形的，椭圆形的或大体椭圆形的。
35．根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述阀件具有一个旋转轴线，并且还包括沿所述轴线移动所述阀件的步骤。
36．根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述往复运动件驱动一个传动件，后者具有一个支承件，它由一个轴承件容纳，还包括冷却所述轴承件的步骤，冷却步骤包括在所述轴承件和所述支承件之间建立流体流动。
37．根据权利要求36所述的方法，其特征在于，还包括从所述轴承件和所述支承件之间的一个位置向所述支承件输入流体的步骤。
38．一种运转发动机的方法，它包括步骤向一个通道输入流体；将一个往复运动件沿在预定的方向的所述通道运动，将通道中的流体压缩；在压缩步骤后，向所述预定的方向的一个相反方向沿所述通道使所述往复运动件运动；控制所述流体向所述通道的流量，控制步骤包括在一个旋转轴线上旋转一个阀件，和沿所述轴线将所述阀件移动。
39．一种运转发动机的方法，包括步骤往复运动一个往复运动件；用所述的往复运动件驱动一个传动件；所述传动件具有由一个轴承件容纳的支承件；冷却所述轴承件，所述冷却步骤包括在支承件和轴承件之间建立流体流动。
40．根据权利要求39所述的方法，其特征在于，还包括从所述轴承件和所述支承件之间的一个位置向所述支承件输送流体的步骤。
全文摘要
一种发动机(10),具有一个组件,带有一个曲轴箱室(22)和从室(22)径向延伸的两个气缸(24,26)。一个活塞(56,60)在每个汽缸中往复运动。曲轴箱室容纳一个曲轴(64),它使得活塞在正相反的方向运动。在任何时间,两个活塞都或向上死点或下死点运动。在两个活塞向上死点运动的任何时间,一个喷射器(88)用于通过一个入口(90)向曲轴箱室输送燃料混合物。两个输送管(98,100)从出口(94)向各汽缸(24,26)的燃烧室延伸。在活塞(56,60)向上死点运动时,通过入口(90)抽入的燃料混合物体积对于活塞(56,60)的排量的总和。用一个伴随的预压缩,在吸气冲程时,这个体积的较大部分被压送到燃烧室。
文档编号F02B33/04GK1319159SQ99811250
公开日2001年10月24日 申请日期1999年9月22日 优先权日1998年9月22日
发明者詹姆斯·D·莱昂斯 申请人:邓莱昂R&D公司