[发明专利]内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机，该内燃机具有第一燃烧室；在所述第一燃烧室内被可位移地导向的第一活塞，该第一活塞以第一活塞表面沿着第一方向面对所述第一燃烧室；第二燃烧室；在所述第二燃烧室内被可位移地导向的第二活塞，所述第二活塞以第二活塞表面沿着第二方向面对所述第二燃烧室，所述第一方向和所述第二方向彼此相反。

背景技术

这种类型的发动机被称为“气缸对置(boxer)型”。它们可以用作静止驱动件，也可以用于车辆。

虽然在使内燃机效率更高方面取得了显著进步，但是如果其为两循环或四循环汽油发动机或柴油发动机，仍然非常需要对这种发动机的效率进行进一步改进，。

本发明的基本目的是提供一种效率更高的内燃机。

发明内容

本发明的目的通过上述类型的内燃机来实现，其中所述第一活塞和所述第二活塞彼此耦接，以使它们同时移动。

与“气缸对置型”内燃机相比，本发明的内燃机的活塞并非彼此相独立地行进。从而，第一活塞上行程对应于第二活塞下行程，反之亦然。将两循环原理应用于本发明发动机，可以获得一种发动机，其效率非常高，因为彼此耦接的两个活塞的每个行程都将包括一次做功行程。做功行程交替分配到两个燃烧室其中之一。

应该理解，本发明的基本原理还可以应用于使用四循环原理的发动机。这样还能得到效率更高的发动机，因为两个活塞不必像通常发动机公知的那样分别引导。

还应该理解，本发明的基本原理可以适用于具有多于两个燃烧室的发动机。

在一种实施例中，活塞表面所面对的方向彼此背离。这意味着活塞设置在各燃烧室之间。

在另一种实施例中，所述方向彼此相向。这意味着两个燃烧室设置在两个活塞之间。

在特别优选的实施例中，两个活塞沿着共用轴线行进。这将进一步增大发动机效率，因为可以消除垂直于活塞行进轴线起作用的剪切力。

每个活塞可以驱动单独的曲轴，这些曲轴可以布置成让活塞设置在各曲轴之间。这种布置导致相对扁平的发动机，其中做功行程的能量可以有效地传递到曲轴。

本发明特别优选的实施例包括旋转设置在燃烧室内的活塞。这样进一步使得剪切力和活塞与燃烧室壁面之间的摩擦最小化。

在特别优选的实施例中，发动机包括驱动装置来旋转所述活塞。这意味着所述活塞不仅可旋转地设置在燃烧室内，而且它们受到主动驱动，从而在燃烧室内旋转。让活塞旋转将使活塞和燃烧室壁面之间的摩擦最小化。这种旋转可以是持续性的，以便活塞沿着它们的行进轴线而独立于其位置旋转。但是，也可以以活塞并不沿着其整个行程长度旋转的方式来驱动活塞。

应该理解，所述驱动装置可以由单独的驱动件来提供。但是，优选所述驱动装置包括齿轮装置，该齿轮装置与各曲轴中的至少一根曲轴耦接。这样就不再需要单独的驱动件，并且优势在于活塞的旋转速度与曲轴的旋转速度耦连。通过选择适当的齿比，可以调节活塞旋转速度。

在优选实施例中，齿轮装置包括齿轮，其驱动各活塞中的至少一个活塞。在一些实施例中，应该认识到，驱动两个活塞来避免扭转载荷。优选所述齿轮与各活塞中的至少一个活塞相互作用，该活塞包括一表面，该表面包括平行于活塞行进的轴线延伸的齿，其中所述齿的长度至少与活塞的行程长度一样长。这种齿轮布置允许沿着活塞整个行程长度旋转活塞，这样就具有了上述摩擦最小化的优势。

为了进一步提高本发明发动机的效率，提出了让活塞面对燃烧室的表面具有倾斜节段，从而在旋转活塞时在燃烧室内形成涡流。这种涡流具有若干优势。一方面，包含在燃烧室内的气体可以被带入螺旋运动，以使燃烧室内的气体均质混合，因此实现均匀燃烧和更为清洁的废气。这种涡流对于在燃烧室内交换气体混合物也非常有好处。涡流可以用来将新鲜空气吸入燃烧室，以及将废气推出燃烧室。这对于使用两循环原理的发动机特别有帮助。

在本发明一种实施例中，燃烧室可以由单个缸体构成。这意味着两个燃烧室的壁面彼此呈平齐结构，所以可以非常容易地制造两个燃烧室，而不会让两个燃烧室不对准。在这种情况下，提出了将两个活塞整体形成为一个单元，以使它们彼此整体地构造。该单元不是必须构成一件式的，其可以包括多个彼此装配的元件。

在另一种替代实施例中，燃烧室由分开的缸体构成。为了耦接两个活塞，提出了借助连接轴来连接这些活塞。这种连接轴允许布置上述带有齿的表面，该齿被齿轮驱动，从而旋转这两个活塞。