[发明专利]内燃机

说明书

内燃机包括至少一个汽缸和位于汽缸内的一对相对的往复活塞，其中在该对活塞之间形成有燃烧腔室。发动机具有与汽缸相关联的至少一个燃烧点火器，燃烧点火器的一部分暴露于形成在相对的活塞之间的燃烧腔室内。

技术领域

本发明涉及内燃机。更具体地，本发明涉及具有相对的活塞配置的内燃机。

背景技术

WO2008/149061(考克斯传动(CoxPowertrain))描述了一种2汽缸2冲程直接喷射式内燃机。两个汽缸水平地相对，并且在每个汽缸中存在用于在其之间形成燃烧腔室的、相对的往返活塞。活塞驱动位于两个汽缸之间的中央曲轴。每个汽缸中的内活塞(即接近曲轴的活塞)通过一对平行的止转轭(scotch yoke)机构驱动曲轴。每个汽缸中的外活塞通过第三止转轭驱动曲轴，其中第三止转轭通过穿过内活塞中心的驱动杆套叠在内活塞的两个止转轭机构之间。连杆具有空心管形状，并且燃料通过容纳于连杆内的燃料注入器被注入到燃烧腔室中。连杆的壁具有一系列圆周地相隔开的孔，燃料通过这些孔侧向地向外射出到燃烧腔室中。

发明内容

本发明通常涉及相对活塞内燃机，该内燃机在每个汽缸中具有火花塞以引发或协助形成于汽缸中两个相对的往复活塞之间的燃烧腔室中的燃烧。通过这种方式，能够提供相对活塞发动机的“火花点燃”或“火花协助”的变体。这创造了使用更多类型的燃料的机会以运转发动机。压燃式发动机所需的高压缩比(通常为15:1或更高)对于10:1左右的压缩比就足够的火花点火式发动机不是必须的。

在第一方面中，本发明提供了一种内燃机，其包括至少一个汽缸、位于汽缸内的一对相对的往复活塞以及与汽缸相关联的至少一个燃烧点火器，其中在该对活塞之间形成有燃烧腔室，燃烧点火器的一部分暴露于形成在相对的活塞之间的燃烧腔室内。

燃烧点火器可以是例如火花塞、等离子火花发生器或热线点火塞。为了方便起见，在下文中燃烧点火器被称为“火花塞”，但是在上下文允许的情况下也应考虑包括等离子火花发生器、热线点火塞或者用于对于汽缸中的燃料/空气混合物的点火或协助点火的任何其他合适的装置。在燃烧点火器是火花塞的情况下，(至少)该火花塞的电极是暴露于形成在相对的活塞之间的燃烧腔室内的部分。

特别是，在只采用单个火花塞的情况下，火花塞优选处于汽缸/活塞的中心轴线处或靠近于汽缸/活塞的中心轴线。火花塞电极通常将处于火花塞的一个端部(突出到汽缸中的端部)处。

在一些实施方式中，火花塞被固定到汽缸的一个端部处，通常是固定到固定的结构性部件，并且从该端部沿着汽缸的中心轴线或者与汽缸的中心轴线平行地突出到汽缸中，以在整个发动机循环期间将火花塞的电极定位到所述燃烧腔室内的固定位置中。在这种情况下，火花塞延伸经过与汽缸中突出有火花塞的端部最接近的活塞，并且该活塞被配置成沿着容纳有火花塞的壳体进行往复运动。

在可选的布置中，火花塞被固定到活塞中的一个并与该活塞一同移动。在这种情况下，可以使用柔性引线、如刷子的滑动电连接或者例如电感耦合的非接触式电连接来给火花塞供电。

通常，活塞的动作将驱动位于汽缸的一个端部处的曲轴，最接近汽缸的曲轴端部的活塞被指示为“内活塞”，并且最远离曲轴的活塞被指示为“外活塞”。每个火花塞可以与外活塞或者内活塞相关联。

特别是，在火花塞被固定到沿着火花塞壳体往复运动的关联(例如，外)活塞的情况下，火花塞优选被冷却。冷却可以例如通过空气、油、或发动机冷却剂或它们的组合提供。

在活塞之一在火花塞壳体上进行往复运动的情况下，壳体的外表面优选提供跑合面(running surface)，活塞可以沿该跑合面滑动。密封系统(例如，一个或多个密封环)被设置在活塞与壳体的跑合面之间，以限制燃烧气体的泄漏以及润滑油进入到燃烧腔室。