。所述引擎可为内燃机。平移构件可在其由于往复式构件的向外运动而行 进时脱离可旋转输出构件。可旋转功率输出构件(例如，输出轴)可包含不同于引擎的机轴 的旋转轴。
[0027] 在一些方面，经配置以耦合到往复式引擎的往复式活塞的功率递送装置可包含： 旋转功率输出轴，其不同于引擎的机轴;拉杆装置，其用于连接到往复式活塞且基于活塞的 往复运动而平移;线性齿轮装置，其耦合到拉杆以与拉杆一起平移;可旋转小齿轮，其耦合 到输出轴且经配置以与线性齿轮装置介接;及单向离合器装置，其安置在输出轴与小齿轮 之间，以在小齿轮在朝向活塞通过其旋转的机轴的活塞运动的第一方向上旋转时啮合输出 轴，其中输出轴的旋转轴与线性齿轮装置和小齿轮之间的接触区之间的距离在活塞在引擎 中往复运动时保持实质上恒定。
[0028] 实施例可包含以下特征中的一或多者。
[0029] 能量存储元件可耦合在拉杆与线性齿轮装置之间。输出轴的旋转轴与线性齿轮装 置和小齿轮之间的接触区之间的距离可大体上垂直于线性装置的平移轴。线性齿轮装置可 包含齿条。线性齿轮装置可为链条。
[0030] 在一些方面，从往复式引擎提取可旋转功率的方法可包含:将平移齿条耦合到往 复式引擎的往复式活塞;将旋转小齿轮耦合到不同于引擎的机轴的旋转输出轴，所述小齿 轮与齿条介接以响应于活塞和齿条的平移运动使小齿轮旋转；以及使用离合器装置选择性 地将输出轴与小齿轮啮合，以仅在活塞朝向其所耦合到的机轴行进时使输出轴旋转，其中 输出轴的旋转轴与齿条和小齿轮之间的接触区之间的转矩臂距离在活塞在引擎中往复运 动时保持实质上恒定。
[0031] 在一些方面，本文中的方法可通过维持驱动往复式引擎的输出轴的实质上恒定长 度转矩臂来增加工作往复式引擎的输出扭矩(例如，平均输出转矩）。所述引擎可为内燃机。 所述引擎可为外燃机。
[0032] 在一些方面，往复式引擎可包含至少一个活塞和汽缸，所述活塞在一端经由连接 杆连接到机轴，所述活塞另外经由实质上不变长度转矩臂连接到输出轴。力矩臂可包含拉 杆/齿条/小齿轮/离合器布置。所述齿条可安置在拉杆上，所述小齿轮经由离合器耦合到输 出轴，并且齿条可啮合到小齿轮以使输出轴旋转。所述离合器可包含空转离合器。所述离合 器可包含斜撑离合器。
[0033] 在一些方面，能量存储装置可定位在拉杆与输出轴之间，所述拉杆经配置以耦合 到往复式引擎的往复式构件。能量存储装置可包含弹簧(例如，盘形弹簧）。
[0034] 在一些方面，可实施拉杆压力密封装置以限制往复式引擎汽缸通过拉杆经由其进 入汽缸的开口的压力损失。压力密封装置可包含迷宫式密封装置。
[0035] 在一些方面，机动车可包含包括至少一个活塞和汽缸的往复式引擎，所述活塞在 一端上经由连接杆连接到机轴，所述活塞另外经由实质上不变长度转矩臂连接到输出轴。 所述机动车可包含轻型货车、运货车、消防车、长途货车、摩托车以及客车中的一或多者。
[0036] 在一些方面，越野设备可包含包括至少一个活塞和汽缸的往复式引擎，所述活塞 在一端上经由连接杆连接到机轴，所述活塞另外经由实质上不变长度转矩臂连接到输出 轴。越野设备可包含农用拖拉机、施工设备、货车、平土机、起重机、压路机、焊机以及栗中的 一或多者。
[0037] 在一些方面，发电机组（例如，起电机组)可包含具有至少一个活塞和汽缸的往复 式引擎，所述活塞在一端上经由连接杆连接到机轴，所述活塞另外经由实质上不变长度转 矩臂连接到输出轴。
[0038] 在一些方面，船只或船舶可包含具有至少一个活塞和汽缸的往复式引擎，所述活 塞在一端上经由连接杆连接到机轴，所述活塞另外经由实质上不变长度转矩臂连接到输出 轴。
[0039] 在一些方面，飞机或直升机可包含具有至少一个活塞和汽缸的往复式引擎，所述 活塞在一端上经由连接杆连接到机轴，所述活塞另外经由实质上不变长度转矩臂连接到输 出轴。
[0040] 在一些方面，功率递送装置可经配置以耦合到往复式引擎的往复式元件，并且经 配置以经由实质上一致长度力矩臂耦合到功率输出元件。
[0041] 实施例可包含以下特征中的一或多者。
[0042] 功率递送装置可包含耦合到往复式元件的拉杆。功率递送装置可包含可与拉杆啮 合的可旋转构件，所述可旋转构件经配置以使所述功率输出元件旋转。可旋转构件可经配 置以实质上仅在第一方向上啮合拉杆并使其旋转，并且允许可旋转构件在与第一方向相反 的第二方向上相对于输出元件自由旋转。可旋转构件可使用离合器装置耦合到输出元件， 所述离合器装置经配置以允许可旋转构件在第二方向上相对于输出元件自由旋转。所述离 合器装置可包含斜撑离合器。所述可旋转构件可包含齿轮装置，并且所述拉杆可包含可与 齿轮装置啮合的齿条。功率输出元件可包含输出轴。功率递送装置可包含密封构件以限制 往复式引擎通过功率递送装置经由其耦合到往复式元件的开口的汽缸压力损失。所述密封 构件可包含迷宫式密封构件。功率递送装置可包含用于暂时存储由往复式元件产生的能量 且随后在往复式元件在引擎内行进时将所述能量释放到功率递送装置的能量存储装置。能 量存储装置可包含耦合在拉杆与运动传递装置之间的弹簧元件。所述弹簧元件可包含一或 多个盘形弹簧，并且所述运动传递装置可包含可与耦合到输出元件的可旋转齿轮啮合的齿 条。往复式元件为经配置以在汽缸内往复运动的活塞。在一些方面，往复式引擎可包含功率 递送装置。在一些方面，用于增加往复式引擎的功率输出的往复式引擎的套件可包含功率 递送装置。
[0043] 在一些方面，从往复式引擎提取可旋转功率的方法可包含将平移构件耦合到往复 式引擎的往复式构件；以及使用实质上恒定最大长度力矩臂将平移构件耦合到可旋转功率 输出构件。
[0044] 实施例可包含以下特征中的一或多者。
[0045] 实质上恒定长度力矩臂可包含耦合到功率输出构件的可旋转齿轮装置和耦合到 平移构件的齿条。力矩臂可包含拉杆/链条/链齿轮/离合器布置。力矩臂可包含拉杆/缆线/ 滑轮/离合器布置。
[0046] 在一些方面，增加工作往复式引擎的输出功率(例如，平均输出功率）的方法包含 维持驱动往复式引擎的输出轴的实质上恒定长度转矩臂。
[0047] 在一些方面，增大工作往复式引擎的热效率的方法可包含维持驱动往复式引擎的 输出轴的实质上恒定长度转矩臂。
[0048] 在一些方面，本文描述的功率递送装置可用作混合能量存储系统，其中所存储的 旋转能用于由于在引擎的活塞下行程期间耦合到往复式引擎的机轴的旋转的输出轴的旋 转而产生有用功率(例如，机械(旋转）功率），并且通过利用旋转输出轴的所存储的能量产 生有用功率，所述旋转输出轴经配置以脱离活塞(例如，使用单向离合器），使得其即使在往 复式引擎的机轴已减速(例如，或停止)的情况下也可继续旋转。也就是说，如下文论述，输 出轴可以某种方式耦合到往复式引擎(例如，親合到引擎的活塞），使得输出轴仅在活塞的 下行程期间耦合到活塞，但能够在活塞的上行程期间继续自由旋转。一旦脱离机轴，自由旋 转的功率输出轴的所存储能量就可用于在引擎减速或停止时产生有用的功率来驱动所附 接的负载。
[0049] 如本文中论述，在一些情况下，输出轴在使用期间可具有潜在地与引擎机轴不同 的旋转速度。因此，输出轴与活塞和离合器装置之间的连接点（例如，在耦合到离合器装置 的外部分的滑轮或链齿轮(或离合器装置不直接耦合到输出轴的任何一个部分））之间的旋 转速度差异也可在使用期间存在。由于活塞的往复式运动（即，以及离合器装置的外部分的 相关联脉冲），基于来自离合器装置的外部分的输入的输出轴的所得运动可包含脉冲旋转， 所述脉冲旋转在往复式活塞在其整个行程中移动时在速度和扭矩上变化。因此，在一些实 施例中，功率递送装置可包含连接在功率递送装置与功率递送装置向其提供功率的系统之 间的联轴器(例如，流体联轴器(例如，扭矩转换器）），所述联轴器可帮助减少（例如，最小 化)此脉冲运动的负效应并且还可充当扭矩倍增装置(例如，扭矩倍增扭矩转换器）。例如， 所述联轴器可连接到功率递送装置输出轴、机动车传动系统的轴、发电机输入轴或其它类 似系统输入的一端。
[0050]
[0051] 以下定义一般用于工程工业中且可在许多教科书和因特网源中找到。所述定义在 此处仅出于实例目的而提供且并非旨在限于本发明。
[0052] 扭矩为施加到物体(例如，轮或机轴）的扭力。需注意，不需要运动来使扭矩存在。 例如，如果你站在附接到冻结的扁尾螺栓的单向扳手上，即使可能不存在移动你也在向所 述螺栓施加扭矩。为简单起见，本文中的扭矩以镑力英尺（lbf_ft)(其表示相等的给定力 (以镑为单位)作用于以英尺为单位的杠杆长度的一端）为单位进行测量和描述。例如，以 180镑的体重站在具有1英尺长的力矩臂的单向扳手上产生1801bf_ft的所得扭矩。此外，站 在2英尺的单向扳手上的90镑的儿童施加相同的所得扭矩。
[0053] 功为力在某一距离上的施加。需注意，用于描述功的单位与扭矩相同（例如，镑乘 以英尺），但功单位可写为ft-lb以与扭矩值区分。扭矩与功之间的实际差别在于:在此情况 或功情况中，距离单位(例如，"英尺"部分)描述移动的长度(例如，英尺），而对于扭矩来说， 距离描述力矩臂的长度。如果以1〇〇镑的力将汽车推动30英尺，那么所做的功为3000ft_lb 的功。更简单的实例为将某个重物（以镑为单位)举起给定距离（以英尺为单位）。如果你使 用某种机械利益(例如，扳手），你将做同样数量的功，这是因为通过使所要的作用力减半， 你将必须使你施加力的距离加倍以实现相同目的。
[0054] 功率为功在有限时间上的施加。1秒钟内的550ft-lb的功等于1马力(HP)。
[0055] 所以，以下描述和计算用于解释从扭矩变为马力的转换。以87.5的镑（力）在我们 的1英尺力矩臂单向扳手的端部上推动施加87.51fb-ft的扭矩。因为还没有运动，所以未产 生功或功率。然而，考虑扁尾螺栓略微松动并开始转动，但需要相同87.5镑的力来保持扳手 转动。对于扳手的每一个绕转，在(2*π*1英尺)或6.28英尺(其为推动扳手的手正在画出的 圆的周长）的距离上施加87.5镑的力。因此，产生总共550ft-lb的功来使扳手旋转。仅当此 系统实际运动时执行功。根据计算功，可快速地得出以下结论:如果足够快地做功以使扳手 每秒转动一个绕转，那么每秒执行550ft-lb的功，这意味着正在施加1马力的功率。
[0056] 根