[发明专利]改进的燃烧发动机

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机并且特别涉及利用苏格兰轭将直线移动转变为旋转运动的往复活塞发动机。

背景技术

熟知本领域的技术人员可以理解，内燃机现在已经伴随我们几十年并且变成最熟悉的设计，其中，往复活塞使用连杆连接活塞至曲柄轴的曲柄销以转变活塞的直线往复运动成为该曲柄轴的旋转运动。

通常，连杆在其两端连接至活塞和曲柄销的地方是可连接的。这一活塞通过穿过该活塞和连杆的肘销连接至该连杆。通常，对于如此的内燃机的这些种设计称之为滑块曲柄发动机。然而，时间已经证明这些类型的内燃机具有显著的缺点和限制。

已经存在推动，尤其是现在矿物燃料变得缺乏，并且存在较大的通过来自传统内部燃烧能量的废气来改进传统的滑块曲柄发动机以保护环境的社会重点。

苏格兰轭已经用于寻求在滑块曲柄发动机上应用循环动力学的特定的发动机设计中。

通常，传统的苏格兰轭发动机通过非可连接的连杆连接两水平相对的活塞至具有容纳曲柄轴的曲柄销的槽的梭子。导向设施限制该梭子的运动至直线路径并且当该曲柄轴旋转通过其范围时该曲柄销在该槽内滑动，转换该直线往复活塞移动成为旋转曲柄轴运动。

由于熟知本领域的技术人员可以认识到，该梭子内的该槽必须至少与该曲柄销直径一样宽并且至少与该曲柄销行程的直径一样长。

进一步，由于该活塞杆为限制为直线往复运动的活塞板或类似物的一部分，该曲柄轴的任何移动将自动引起该活塞延伸或缩回离开任何可预设的瞬时位置，包括点火位置。

发动机设计中的当前趋势是使用传统的具有苏格兰轭结构的活塞杆增加发动机每分钟转数。传统苏格兰轭的使用通常并不总是可行的，因为该活塞行程短并且可用于吸入空气进入燃烧室的时间非常短。对于燃料来说这使得燃烧处于少于理想的15比1空气/燃料配给，转而，留下未燃尽的燃料作为污染物排放进入大气。

排放的未燃尽的燃料浪费了本应当转换为驱动活塞的动力的能量。

在当前可得到的滑块曲柄发动机以及苏格兰轭两者的基础设计中实际上出现的是，在该活塞杆和曲柄轴之间存在低效的耦合，并且迄今为止，为克服这一问题所有人曾做过的是试图通过包括额外的昂贵的进气阀放置于每个汽缸内，以便于起因于该空气/燃料混合物的不完全燃烧的额外的空气吸入。

因此，克服活塞杆/曲柄轴耦合中的低效率的最好方式其中之一是创造一种活塞杆借以处于其完全延伸位置一时间段而不是一时间点的机构，其中，在火室内该活塞的全部的力将会以完全垂直的位置定位在其最上面的位置，从而然后提供确保该空气/燃料混合物有效燃烧的点火。

因此，本发明的目的在于克服上述问题中至少一部分，或者提供一种有用的选择。

本发明的进一步目的在于提供一种基于使用苏格兰轭配置的原理的内燃机，其中，为了指定的燃料负载的该空气/燃料混合物的有效点火和燃烧，该活塞和/或这些活塞能够在它们的最高位置放置一个时间段，因此通过在该活塞和/或驱动该曲柄的动力轴之间更有效的耦合，可论证的提供该活塞发动机的效率增加。

本发明的进一步目的和益处将通过完整阅读下面的说明而明白。

发明内容

因此，在本发明的一种形式中，虽然这不必是本发明的唯一形式也不必是最广泛形式，提供了一种内燃机，所述发动机特征在于：至少一活塞，其关联于苏格兰轭结构以转换该至少一活塞的大体上直线的运动为曲柄轴的可旋转运动；以及

其中所述苏格兰轭结构配置为使它的运转模式在当该曲柄轴处于第一角度范围内时的曲柄模式以及当该曲柄轴处于第二角度范围内时的凸轮模式之间为可互换的，所述凸轮模式为当该曲柄轴处于该第二角度范围内时使得该至少一活塞停留。

优选的，所述第二曲柄轴角度范围在0°和45°之间。

优选的，所述第一曲柄轴角度范围在45°和360°之间。

优选的，所述苏格兰轭结构包括能够由关联于该曲柄轴的轮构件衔接的内周边缘，以使所述轮沿其旋转导向。

优选的，所述内周边缘包括沿该苏格兰轭结构的所述内周边缘的肩部，所述肩部沿所述内周边缘成形并且定位以使当该轮构件衔接该肩部时，该活塞处于并保持在它的最上面的位置，其中所述活塞将保持于所述最上面的位置直至该轮构件已经旋转导向超过该苏格兰轭结构的该内周边缘的该肩部。

优选的，所述内周边缘形成与该至少一活塞相同的结构的一部分，所述结构包括导向工具以便利其直线运动。

优选的，所述导向工具包括沿大体上平行于该活塞的运动延伸的外壳可移动的一系列滚轮，所述滚轮旋转支撑于它们各自的外壳内。