對置活塞及其它內燃機的可變壓縮比系統及製造使用方法

2023-10-11 00:32:29

專利名稱：對置活塞及其它內燃機的可變壓縮比系統及製造使用方法
技術領域：
本發明公開通常涉及內燃機領域，並且更具體地，涉及用於改變對置活塞及其它內燃機的壓縮比和/或其它運行參數的方法和系統。
背景技術：
如今在使用的內燃機有許多種。往復活塞內燃機常見為雙或四衝程配置。這種發動機可以包括一個或多個在獨立的氣缸中往復運動的活塞，這些氣缸以各種各樣的不同配置來布置，包括「V」、內聯、或水平對置配置。這些活塞通常耦合到機軸，在向下衝程中將燃料/空氣混合物的充量(charge)吸入氣缸，並在向上衝程中壓縮燃料/空氣混合物。燃料/空氣混合物在活塞衝程頂部附近被火花塞或其它裝置點燃，產生的燃燒和膨脹驅動活塞向下，由此將燃料的化學能轉化為機軸的機械作業。眾所周知，常規的往復活塞內燃機有諸多限制-不僅僅是燃料的大量化學能以熱和摩擦的形式被浪費掉。結果，一般的轎車或摩託車發動機中的燃料能量僅有約25%真正轉化成了機軸作業來移動車子、為配件產生電力等。對置活塞(opposing-piston或opposed-piston)內燃機可以克服常規的往復內燃機的一些限制。這種發動機通常包括在同一個氣缸中的對置活塞對，其往復地朝向彼此或遠離彼此運動來減小和增大其間形成的燃燒室的容積。給定對中的每個活塞耦合到不同的機軸，這些機軸由軸承或其它裝置耦合在一起以提供公共的動力傳導系統並控制發動機正時。每一對活塞確定了公共燃燒容積或氣缸，而發動機可以包括許多這樣的氣缸，機軸連接到多於一個活塞，這取決於發動機的配置。這種發動機在例如申請號為12/624，276的美 國專利申請中有公開，該申請的整體通過引用併入本申請。不同於常規的往復發動機通常使用往復運動的提升閥來將新鮮的燃料和/或空氣送入燃燒室並將廢氣燃燒產物送出燃燒室，包括一些對置活塞發動機在內的有些發動機使用套筒閥來實現此目的。套筒閥通常形成氣缸壁的部分或全部。在一些實施例中，套筒閥沿軸來回地往復運動從而在適當時間打開和關閉進氣口與排氣口，從而將空氣或燃料/空氣混合物導入燃燒室，並將廢氣燃燒產物排出該室。在其它實施例中，套筒閥可以繞軸旋轉來打開和關閉進氣和排氣口。內燃機一般要求在較寬的運行條件範圍內工作。但是，在多數情況下，燃燒室中的最佳的幾何壓縮比並非對每個運行條件都相同。相反，最佳的壓縮比往往取決於發動機負荷、閥正時、及其它因素。可變的閥正時為基於負荷、燃料、溫度、溼度、高度和其它運行條件來優化或至少提高發動機性能提供了靈活度。但是，將可變的閥正時與可變壓縮比(VCR)合併，可以通過降低進氣節流和優化膨脹衝程來進一步減少抽吸效應損失以在已知的發動機運行條件下提高功率和效率。一些用於改變閥正式的系統可以克服複雜度的問題，以常規內燃機為例，其中的用於改變壓縮比的系統往往非常複雜，而且，作為結果，並未被廣泛應用。在對置活塞發動機的情形中，它們中的很多為可能不能從可變壓縮比實現可觀收益的柴油發動機。


圖I為適於與本技術不同實施例聯用的內燃機的部分剖面等距視圖。圖2為圖I中內燃機的部分圖解正視圖，顯示了影響基於本技術的一個實施例的發動機的定相(phasing)和壓縮比的各種部件之間的關係。圖3為具有彼此同相的對置機軸的對置活塞發動機的部分圖解切面正視圖。圖4A-4F為根據本技術的一個實施例的具有機軸定相的對置活塞發動機的一組部分圖解切面正視圖。圖5A- 顯示了根據本技術的幾個方面的機軸定相與氣缸移位之間關係的一組圖。
圖6A顯不了根據本技術的另一實施例的氣缸容積與機軸角度之間關係的圖，而圖6B為圖6A中的圖的放大部分。圖7A-7C為根據本技術的幾個實施例配置的移相器(phaser)的一組側截面圖。圖8顯示另一移相器系統的部分示意圖。詳細說明以下的公開介紹了用於改變對置活塞和其它內燃機中的壓縮比的系統和方法的幾個實施例。可以在內燃機中使用可變壓縮比來為所需的運行條件最優化或至少改進熱力循環。在火花點火式發動機中，例如，併入可變壓縮比能力使得發動機可以在輕負荷時工作得更有效率而在相對高的負荷時工作得更強勁。通常，發動機性能與通過燃燒系統的氣流相關。進入燃燒室的氣流依賴於各個傳 送通道的流動特性和相應的閥開度，以及閥打開與關閉動作的正時。現代的發動機可以使用可變閥正時來將發動機的運行特性調節到特定的運行環境和性能要求。但是，在常規的內燃機(例如，常規的往復活塞內燃機)中，燃燒室的內部容積與機軸角度之間是一個固定關係。因此，設計與這種發動機聯用的可變壓縮比系統通常非常複雜，從而沒有得到廣泛應用。但是，改變基本的發動機架構可以克服可變壓縮比系統的一些基本複雜性。例如，常規發動機包括在帶有相應氣缸蓋的單個氣缸內的單個活塞，對置活塞發動機使用運行在公共氣缸內的兩個對置活塞。雖然最初被開發來通過完全消除氣缸蓋來消除或減少經氣缸蓋的熱能散失，對置活塞發動機本身比常規內燃機更有利於可變壓縮比系統。一般地，使用可變機軸定相來改變壓縮比的對置活塞發動機為使用孔驅氣(portscavenging)的二衝程發動機,其消除與機軸相關的機軸正時問題。相反，功能性四衝程對置活塞發動機的出現需要新的用於可變機軸定相的系統來在這種發動機中改變壓縮t匕。對置活塞發動機，包括四衝程對置活塞發動機，所用的可變機軸定相系統的實施例已公開，例如，2009年11月23日提交的申請號為12/624，276且題為「具有優化的缸逕行程比的內燃機」的美國非臨時專利申請中，該申請的整體通過引用併入本申請。當兩個機軸用在例如對置活塞發動機中，且一個機軸的相被改變而另一個相對於發動機(例如，閥)定時保持不變時，機軸的最小容積位置相對於其原來的最小容積位置發生改變。如果，例如，第一機軸的相相對於對面的第二機軸超前20度，第一機軸的最小氣缸容積的位置將出現在上止點(TDC)之後10度而第二機軸的最小氣缸容積的位置將出現在TDC之前10度。另外，當氣缸容積最小時，超前的第一機軸將從其物理上的TDC位置移開而滯後的第二機軸則朝著其TDC位置移動。但是，如果需要進氣和排氣閥繼續工作在其相對於最小燃燒室容積(也即，「有效TDC」)的初始正時，則凸輪軸(或「凸輪」)正時必須改變來適應機軸相角的變化。更具體地，在以上例子中，凸輪軸需要相對於超前的第一機軸滯後10度來保持相同的閥正時，所述閥正時在超前的第一機軸的相角改變前就已存在。如以上的例子所述，如果對置活塞發動機中的一個機軸的相被改變(例如，超前)而另一個相對於發動機正時保持不變，貝1J需要改變相關凸輪軸相對於機軸的正時以維持相對於最大與最小燃燒室容積之間常見關係的恆定凸輪正時。否則，單純將相變引入到單機軸很可能導致不充分優化的閥正時。但是，在本技術的一個方面中，每個機軸與自己的變相裝置關聯，使得一個機軸可以超前而另一個可以滯後(例如，超前與滯後量相同)，由此消除要相對於機軸的凸輪正時來維持恆定凸輪正時的需要。在本技術的一個實施例中，可以用兩個定相裝置(「移相器」)來改變對置活塞之間的最小距離以改變對置活塞發動機中的壓縮比-每一個定相裝置與一個機軸相關聯。在這個實施例中，第一移相器可以改變(例如，超前)第一機軸，第二移相器可以改變(例如，「滯後」)第二機軸 。在輕負荷時，例如，機軸可以同相或接近同相於是活塞間的最小距離將會相對小(帶來較高的壓縮比)。作為結果，發動機在輕負荷時的基本平衡會相對較好。相反，在高負荷時，機軸可以更多地以異相移動來以增大活塞之間的最小距離，由此減小壓縮t匕。但是，增大相角的一個結果是，會在一定程度上犧牲基本平衡。但由於較高負荷運行沒有低負荷運行那麼常用，相應的發動機振動的增大也許在短時間內是可以接受的。在一些實施例中，由於點火前相對較低的工作溫度和低空氣/燃料混合物密度，上述例子中的發動機可以在高負荷下以較高的壓縮比工作。在這些情況下對撞擊和自燃的耐受性也相對較高。另外，由較高的壓縮比產生的相對高的膨脹比與和較低壓縮比關聯的較低膨脹比相比，能夠從擴張中的熱燃燒產物中提取出更多的功。相反，在較高的功率水平時，壓縮比可以被降低以避免或至少減小發動機撞擊。儘管這也會減小膨脹比，在膨脹衝程最初的較高的燃燒壓力並未消散得很快且可以用來在膨脹衝程中提供較高的扭矩。在本技術的一個方面中，從發動機取出功率的機軸稱為「主機軸」且其領先對置活塞發動機中的「從機軸」。這類固定相的發動機可以由主機軸來領先從機軸以獲得氣缸壁的側面的氣流孔的適當正時(例如，在二衝程設置先打開排氣孔)，並最小化或至少降低由從機軸向主機軸的扭矩傳遞。在以上的例子中，例如，當從機軸活塞在氣缸內處於其最頂部位置(也即，TDC)時，主機軸可以領先從機軸20度。在這個點上，從機軸活塞頂部上的壓力可以與連接棒相一致，因此對從機軸無法產生或無法產生顯著的扭矩。相反，對面活塞上的壓力對抗具有相對於主機軸多得多的角度和槓桿作用的連接棒，作為結果，可以對主機軸產生明顯的扭矩。通過這種方式，在機軸間傳遞的平均扭矩被顯著地降低，其可以最小化傳動機構部件中的損耗和摩擦。在本發明公開和通過引用併入本申請的專利申請中所描述的對置活塞發動機中，氣缸壁(例如，套筒閥)以與傳統四衝程往復內燃機中的提升閥運動相同或至少非常類似的方式移動。更具體地，進氣套筒閥從發動機的中心部分縮回將進氣口暴露於內部氣缸容積而兩個活塞則往回朝它們的底部位置移動。當活塞位於或靠近其底部位置時，活塞開始朝著彼此運動壓縮進氣充量，進氣套筒閥被朝著其座推回。閥座不允許高壓進氣充量漏出氣缸，因此允許柴油或火花點火燃燒，而後是燃燒產物的膨脹。當膨脹接近結束，活塞再次靠近其行程的底部，排氣套筒閥被打開。排氣套筒閥保持打開或至少接近打開，此時活塞朝向彼此返回並減小燃燒室的內部容積來驅動廢氣通過相應的排氣孔排出燃燒室。然後，排氣套筒閥在燃燒室達到其最小容積時關閉，重複循環。改變上述的對置活塞型發動機來包括本文所述的雙機軸定相的實施例為最優化或至少改善領先機軸與進氣套筒閥位置之間的關係提供了可能性。例如，對於某些發動機配置，由於進氣側的活塞頭(crown)有可能在活塞靠近其頂部TDC位置時阻止部分氣流通過進氣套筒閥，需要進氣套筒閥處於對置活塞發動機的主或領先機軸側。通過這種方式，活塞帶動進氣閥打開並避免阻塞進氣孔。相反，還需要將排氣套筒閥置於從或滯後機軸側，因為在燃燒室處於最小容積且排氣閥關閉後，排氣側活塞將由此達到其最大擴張(即，其TDC位置)。這可以由在閥關閉動作中靠近排氣孔的排氣側活塞頭來提供最小化的或至少降低了的排氣流幹擾。本文所述的對置活塞套筒閥發動機可以構造為具有用於操作進氣和排氣套筒閥的單個凸輪，或具有雙凸輪(每個閥一個)。這種雙凸輪設置可以使得凸輪軸彼此之間保持固定的關係，或者，凸輪軸相對於彼此調相。因此，可能的多種不同的機軸/凸輪軸配置包括，例如(I) 一個凸輪軸，兩個機軸，以及兩個移相器；其中一個移相器位於一個或另一個機軸上且另一移相器位於凸輪軸上。(2) —個凸輪軸，兩個機軸，以及兩個移相器；其中每個機軸上有一個移相器於是它們均可以被相對於凸輪軸調相(例如，一個超前，一個滯後)。(3)兩個凸輪軸，兩個機軸，以及兩個移相器；其中每個機軸上有一個移相器以使得它們兩個可以被相對於兩個凸輪軸適當地調相(例如，一個超前，一個滯後)。(4)兩個凸輪軸，兩個機軸，以及三個移相器；其中機軸中的一個上面有一個移相器，其餘兩個移相器在兩個凸輪軸上分別有一個。一種將進氣閥正時與本文所述的對置活塞發動機聯用的方式稱為晚進氣閥關閉 (Late Intake Valve Closing)或「LIVC」。如果進氣閥在氣缸容積在壓縮衝程上開始減小時保留稍稍地打開，進氣充量中的一部分會被推回進入進氣總管。儘管這會限制來自發動機的功率，其具有的積極效果是降低了將空氣(或空氣/燃料混合物)吸動穿過進氣孔上遊的風門主體所需的功。這一特性對於有助於輕負荷時提升發動機效率。這種閥正時設置還會帶來更低的有效壓縮比和更高的相對壓縮比。另外，這些效果可以與上述的機軸定相壓縮比控制系統和方法合併。晚排氣閥關閉(Late Exhaust Valve Closing, " LEVC")可以用於在進氣衝程的開始時從排氣孔將一部分廢氣吸回進入燃燒室。這種技術可以提供簡化的廢氣回收系統來提升排放控制和燃料效率。根據本技術的機軸/凸輪軸定相配置的另一個例子包括一個或兩個凸輪軸，兩個機軸，以及一個移相器。在這個例子中，單個的移相器可以安裝在主機軸上來使得其在低壓縮比時領先從機軸。在這些壓縮比時，可以為常規的打開和關閉正時來配置凸輪軸。在高壓縮比時，相對於主機軸的閥定時將帶來LIVC進氣動作和類似的晚排氣閥關閉(LEVC)。作為結果，晚排氣閥關閉將有效地降低壓縮比，同時為發動機效率保持相對較長的膨脹比。另外，晚排氣閥正時可以保證長的膨脹比且在進氣閥開始打開之前部分廢氣被拉回到燃燒室中。在以下的說明和圖1-8中闡述了具體細節，以提供對本技術幾個實施例的透徹了解。以下公開中未闡述介紹通常與內燃機、對置活塞發動機等相關聯的公知結構和系統的其它細節，以免不必要地妨礙對本技術各實施例的說明。在圖中所示的許多細節、相對尺寸、角度和其它特徵僅為本技術的具體實施例的圖釋。因此，其它實施例可以具有其它細節、尺寸、角度和特徵而不脫離本發明的精神或範圍。另外，本領域普通技術人員會理解，本發明進一步的實施例可以無需下述的若干細節而得以應用。在圖中，相同的參考數字指代相同或至少基本相近的元素。為了便於討論任意具體的元素，任一參考數字的最顯著的一個或多個數位指將該元素第一次引入的圖片。例如，元素130是參照圖I來首次引入並討論的。
圖I為具有一對對置活塞102和104的內燃機100的部分剖面等距視圖。為了便於參照，可以在此將活塞102、104稱為第一或左活塞102及第二或右活塞104。活塞102、104中的每個可運行地分別由相應的連接棒106、108分別耦合到相應的凸輪軸122、124。機軸122、124中的每個分別可操作地耦合到相應的機軸齒輪140a、140b並繞固定的軸旋轉。在運行中，活塞102和104在由相應的套筒閥構成的同軸對齊的氣缸內彼此靠近和遠離進行往復運動。更具體地，左活塞102在左或排氣套筒閥114中來回地往復運動，右活塞104在相應的右或進氣套筒閥116中來回地往復運動。如將在下面更具體介紹的，套筒閥114、116還可以來回地往復運動從而在發動機循環內的適當時候分別打開和關閉相應的進氣口 130和相應的排氣口 132。在圖釋的實施例中，左機軸122可操作地被一組同步或控制活塞運動的齒輪耦合(例如，同步地耦合)到右機軸124。更具體地，在這個實施例中，左機軸122被第一凸輪軸齒輪142a可操作地耦合到右機軸124，其中第一凸輪軸齒輪142a可操作地與第二凸輪軸齒輪142b上的齒接合。凸輪軸齒輪142可以固定地耦合到相應的中央軸150a、b來驅動一個 或多個凸輪軸(未示出)以運行套筒閥114、116。包括在2011年6月17日提交的申請號為61/498，481且題為「用於內燃機的剛性控制(連控軌道)閥系統」的美國臨時專利申請中公開的一個或多個剛性控制系統在內的各類凸輪軸和/或閥驅動系統可以與發動機100聯用，其中該美國臨時專利申請的整體通過引用併入本申請。凸輪軸齒輪142可以包括相應機軸齒輪140的兩倍數量的輪齒，於是凸輪軸以一半的發動機速度轉動，這對於四衝程發動機運行而言是常見的。圖2為內燃機100的部分圖解正視圖，其顯示了根據本技術一個實施例的控制發動機正時的各部件之間的關係。多個部件和/或系統(例如，套筒閥、進氣和排氣通道，等)為了清楚性而從圖2中省去。如這一視圖所顯示的，每個連接棒106和108分別樞轉地耦合到相應機軸122、124上的連杆軸頸(rod journal) 242 (單獨標識為第一連杆軸頸242a和第二連杆軸頸242b)。正如常規的機軸，連杆軸頸242從與機軸的中心軸對齊的主軸承軸頸246 (標識為第一主軸承軸頸246a和第二主軸承軸頸246b)偏離。在圖釋的實施例中，機軸122和124被定相以使得活塞102和104同時到達它們的上止點(TDC)位置。另外，機軸齒輪140中的每個與相應的機軸齒輪142適當地嚙合以在發動機運行中提供適當的套筒閥正時。但是，如在下文中更詳細介紹的，機軸122和124中的一個或兩個和/或凸輪軸150中的一個或兩個的定相可以被改變以調整發動機100的不同的運行參數。例如，機軸定相和/或閥定相可以適當地改變來將發動機100的壓縮比作為負荷和/或其它運行條件的函數來加以調整。圖3為具有同相的(即，兩個機軸的兩個周期性循環之間的相角為零度，或至少非常接近零度)對置機軸的發動機300的部分圖解正截面圖。發動機300的許多部件或特徵在結構和功能上與上文參照圖I和2詳述的發動機100至少基本類似。例如，發動機300為對置活塞發動機，其具有可操作地耦合到第一機軸322上的第一連杆軸頸342a的左或第一活塞302，以及可操作地耦合到第二機軸324上的第二連杆軸頸342b的右或第二活塞304。在圖釋的實施例中，活塞302、304位於它們在排氣衝程上的TDC位置或「最高」位置，且排氣套筒閥314靠近關閉位置以封閉相應的排氣孔332。相反，進氣套筒閥326已經關閉並在排氣衝程的大部分中封閉與燃燒室之間流體連通的進氣通道或孔330。在這個實施例中，機軸322、324基本上「同相」，意味著活塞302和304同時或至少大致同時到達它們各自的TDC位置。如下文中更詳細介紹的，在本技術的一些實施例中，可以通過改變機軸322、324相對於彼此的相來改變壓縮比。例如，主機軸(即，給予發動機輸出軸更大扭矩負荷的機軸)的相可以被改變以使其領先從機軸(即，向輸出軸傳遞較小扭矩的機軸)，由此，降低在發動機運行時從一個機軸傳遞到另一機軸的扭矩。以這種方式降低扭矩傳遞可以最小化或至少降低功率傳輸損耗以及最大扭矩，其中最大扭矩可能需要被抑制以防止機軸連接的共振。圖4A-4F為用於顯不上述的一些定相技術的發動機400的一組圖解正截面圖。正如上文參照圖3介紹的發動機300，發動機400包括分別由相應的連杆軸頸442a和442b分別可操作地耦合到相應機軸422和424的對置的活塞402和404。第一活塞402在排氣套筒閥414的膛內來回往復運動，套筒閥414繼而來回運動以在發動機運行中打開和關閉 排氣通道或口 432。類似地，第二活塞404在進氣套筒閥416的膛內來回地往復運動，進氣套筒閥416在發動機運行中打開和關閉相應的進氣口 430。但是，在圖釋的實施例中，發動機400包括與第一機軸422關聯的第一移相器(未示出)和與第二機軸424關聯的第二移相器(未示出)來調整各個機軸的定相(例如，通過分別滯後和超前)。例如，第二機軸424可以定義為主機軸並從其TDC位置超前角度A。第二機軸422可以定義為從機軸422並由其TDC位置滯後一個等於或至少基本等於角度A的量。作為結果，主機軸424領先從機軸422達總相角2xA (例如，如果A為30度，則主機軸424領先從機軸422達60度)。在上述的例子中，從機軸422與排氣閥414關聯，主機軸424與進氣套筒閥416關聯。但是，在本技術的其它實施例中，從機軸422可以與進氣閥416關聯而主機軸424可以與排氣閥414關聯。此外，在許多實施例中，閥414和416 (或者，跟具體地，相關聯的一個或多個凸輪軸)可以被獨立於機軸422和424定相和/或具有不同的定相。圖4A顯示了緊密靠近其在排氣衝程上的TDC位置的第一活塞402，第二活塞404剛剛開始移動遠離其TDC位置。作為結果，進氣/主側活塞404在進氣閥開始打開之前沿著其膛「向下(down) 」啟動，這帶來活塞404的頭與靠近進氣口 430的進氣閥416的領先邊緣之間較小的潛在衝突。另外，從左向右移動的活塞404的摩擦互補(compliment)進氣閥416的打開動作。排氣/從側活塞402滯後於排氣閥414，於是在排氣閥414繼續關閉時，活塞402仍沿著膛向下走了一部分路程並朝著TDC位置移動。這使得在排氣閥414關閉時，活塞402的頭遠離排氣閥414的領先邊緣，在移動中的活塞402的摩擦力有助於排氣閥414的從右向左的關閉動作的同時，降低了衝突的可能性。因此，發動機400包括與第一機軸422關聯的第一移相器和與第二機軸424關聯的第二移相器來獨立地調節兩個機軸的定相。相反，如果只包括一個用於調節單個機軸的相的移相器，而另一機軸的相保持不變，則還必須調節閥定時以保持恆定的閥定時。例如，如果僅主機軸被調節，例如，相對於從機軸領先20度以減小壓縮比，則最小燃燒室容積(例如，發動機循環的「有效TDC」)將會出現在從機軸處於其衝程頂部之前10度而主機軸處於其衝程頂部之後10度時。因此，如果進氣閥被希望在有效TDC開始打開，那麼進氣閥的正時就必須相對於兩個機軸改變。更具體地，進氣閥(並且，就此而言，排氣閥)的正時必須領先10度以保持在使主機軸領先20度前就出現的同樣的閥正時。與其中僅一個機軸的相被改變的系統不同，通過如本文所述的將移相器與每個機軸聯用，與主機軸聯用的移相器可以使主機軸領先進氣凸輪10度，且與從機軸關聯的移相器可以對從機軸定相以使其落後排氣凸輪達10度。作為結果，進氣凸輪和排氣凸輪的正時相對於彼此和最小室體積將保持固定關係。舉例來說，參照上文結合圖2介紹的發動機100，與左機軸122關聯的第一移相器可以使左機軸122滯後，與第二機軸124關聯的第二移相器可以使右機軸領先一個相同的量。這樣做不會改變由相應凸輪齒輪142驅動的凸輪軸150的正時。因此，使用兩個移相器可以為對置活塞內燃機簡化可變壓縮比系統。儘管上述的多移相器系統在相應機軸與凸輪軸之間為齒輪連接的環境中描述，該系統在相應機軸與凸輪軸之間為鏈條、皮帶傳動、和/或其它適當的連接時同樣運行良好。
接著參照圖4B，當機軸422、424繼續轉動，第一活塞402達到其物理最高為位置(即，其TDC位置)並在那裡暫時停住，而第二活塞404則以較快的速度沿氣缸以向下移動。此時，進氣套筒閥416接近完全打開位置來將空氣或空氣/燃料混合物吸入燃燒室。如前所述，以這種方式使進氣閥領先使得活塞404給予進氣閥416 —個有助於閥打開的摩擦負荷，並排除活塞頭與進氣孔430之間的幹擾。在圖4C中，主機軸424位於下止點(「BDC」)位置而第二活塞404暫時停止。在此時，進氣套筒閥416從右向左朝著關閉位置移動。但是，第一活塞402仍在從右向左朝著其BDC位置移動並繼續通過部分打開的進氣孔430將空氣或空氣/燃料混合物吸入燃燒室。如圖4D所示，當主機軸424靠近TDC位置，第二活塞404再次暫時停止，進氣閥416完全關閉，排氣套筒閥414也如此。相反，第一活塞402繼續從左向右移動並壓縮燃燒室中的進氣充量。如圖4E所示，第一活塞402和第二活塞404當從機軸422處於TDC之前角度A且主機軸424處於TDC之后角度A時彼此最為靠近。這一位置還對應於進氣充量的最大膨脹。通過比較圖3和圖4E會很清楚，通過定相機軸使得燃燒室的總容積增大，作為結果，被定相的機軸帶來更低的壓縮比。儘管圖4E所示的活塞位置對應於進氣充量的最大壓縮，在此時或附近點燃該充量會導致效率低下，因為第一活塞402會驅動對抗從機軸422的反向移動。因此，在本技術的一個實施例中，可以阻止進氣充量點燃直到定相的機軸422和424處於圖4F所示的後續位置。如圖4F所示，一個或多個火花塞420或其它點火源可以用來在從機軸422處於TDC位置，第一活塞402暫時停止，且第二活塞404沿氣缸向下移動一部分並在朝著其BDC位置移動時點燃進氣充量。通過這種方式，由於連接棒408和相應連杆軸頸442b之間的偏置角及槓桿作用，燃燒力對主機軸424施加更大的扭矩。這一機軸定相配置減小了從從機軸422到主機軸424的扭矩傳遞，還有助於減小功率傳輸損失和最大扭矩，其中最大扭矩可能會在動力傳導系統中引起共振。上述的討論描述了用於改變對置活塞發動機中的壓縮比而不必改變閥正時的機軸定相的一個實施例。但是，在其它實施例中，也可以將閥正時與壓縮比一起改變來通過應用一個或多個移相器來控制一個或多個凸輪軸的運行來提供所需的特性。此外，儘管圖4A-4F及以上的相關說明介紹了四衝程對置活塞發動機(即，一種發動機，其中活塞在每個發動機周期內完成四個衝程進氣、壓縮、動力、和排氣)，本文中公開的方法和系統的其它實施例可以與二衝程發動機(也即，一種發動機，其活塞在每個發動機周期內完成兩個衝程進氣/壓縮和燃燒/排氣)聯用。圖5A- 分別包括一組圖500a_d，為上文詳述的定相的機軸，對置活塞發動機的各實施例圖釋了活塞位置及作為機軸角度的函數的有效氣缸移位。首先參照圖5A，第一圖500a沿縱軸502以立方釐米(cc)為單位來衡量氣缸移位，沿橫軸504以度為單位衡量機軸角度。第一曲線510描繪了第一活塞例如圖4A-4F中的活塞402的路徑或周期性循環，而第二曲線502描繪了對面的第二活塞例如活塞404的路徑或周期性循環。如圖500a顯示 的，在圖5A的實施例中，第一活塞的正時與第二活塞的正時是相同的。另外，兩個活塞的周期性循環具有相同的周期。第三曲線506描繪了作為機軸角度的函數改變的總的室容積。在圖5A中，兩個機軸同相(也即，機軸之間的定相或相角為零度)，這帶來了，例如，最大有效壓縮比15 I時的250立方釐米的氣缸移位，且最小燃燒室容積出現在180度(也即，兩個機軸都處於TDC)。接著轉到圖5B，在第二圖500b中，兩個活塞(以及，相應地，兩個機軸)的周期性循環保持相同，但是第一活塞和第二活塞的正時(也即，兩個活塞在任何已知時間的相對位置)發生了改變。更具體地，在這個實施例中，如第二曲線508所示的第二活塞領先第一曲線510所示的第一活塞達30度相角。儘管每個單獨活塞的移位並不改變，總的氣缸移位降低到如第三曲線506所示的241立方釐米。更具體地，第三曲線506的峰與谷之間的距離表現為241立方釐米，不同於第一圖500a中的第三曲線506的峰谷距離所呈現的250立方釐米。此外，由於降低的氣缸移位和增加的活塞間「最近」距離，對如第二圖500b所示的機軸(以及，相應地，相應活塞)進行30度的定相帶來12. 5 I的有效壓縮比。另外，最小燃燒室容積不再出現在180度，而是改為出現在165度(即，在例如第一活塞的TDC之前15度)。換句話說，在這個實施例中，最小燃燒室容積相對於主機軸(例如，耦合到線508所示的第二活塞的機軸)「落後」的角度為從機軸落後主機軸的角度的一半(例如，30度的一半，或15度)。增大機軸之間的相角會相應地減小有效壓縮比，如圖5C中的第三圖500c所示。在這裡，各個機軸間有45度的定相，其進一步將有效壓縮比減小到10. 2 1，而相應的氣缸移位減小到231立方釐米。如圖所示，將機軸間的定相進一步增大到60度進一步減小氣缸移位到216立方釐米，有效壓縮比相應減小為8 I。如圖5A- 顯示的，對於這些例子中使用的特定發動機配置，將兩個機軸之間的相角從O度增大到60度將相應的壓縮比從15 I減小到8 I。但是，可變壓縮比的範圍可以通過改變發動機的初始建立條件來調整。例如，在另一發動機配置中，同樣的60度相變會導致壓縮比從20 I降低到9. 3 1，對每個配置，最小燃燒室容積發生在同一位置。因此，可以通過改變特定發動機的初始運行條件(例如，初始壓縮比)來調整壓縮比範圍。圖6A為將總的氣缸容積不為對置活塞發動機的機軸相角的函數的圖600,而圖6B為圖600的一部分的放大視圖。如上文參照圖5A- 所介紹的，當機軸之間的相角增大時，總的氣缸移位減小。這由第一曲線606a不出，第一曲線606a表不O度滯後的從機軸的總移位具有最大的移位(例如，250立方釐米)和相應的最大壓縮比15 I。當從機軸落後主機軸達30度時，如第二曲線606b所示，氣缸移位和壓縮比逐漸地減小(例如，分別為241立方釐米和12.5 I)。在這個例子中，最大相滯後為60度，如第四曲線606d所示，這帶來8 I的最小壓縮比和相應的216立方釐米的最小移位。如前面的討論所描述的，本文所述的主動相變系統可以用於有效地減小(或增加)對置活塞發動機的壓縮比以最佳地配合發動機的特定運行條件(例如，低負荷、高負荷、燃料，等)。有許多不同的定相裝置可以用於以上述方式主動地改變機軸(和/或凸輪軸)的相角。圖7A為根據本技術的一個實施例配置的相變機構或「移相器」700a的部分圖解側截面圖。移相器700a可以可操作地耦合到主機軸和從機軸(每個機軸一個移相器)來提供上文詳述的雙機軸定相特徵。移相器700a還可以耦合到單個機軸以用於單定相，和/或耦合到一個或多個凸輪軸。在圖釋的實施例中，移相器700a包括可操作地耦合到機軸(例如，上文參照圖3介紹的第一或從機軸322)的遠端的定相頭762a。更具體地，在圖釋的實施例中，機軸322 的端部包括在其外表面上的多個(例如)左手螺旋鍵槽或輪齒724，所述左手螺旋鍵槽或輪齒724接合互補或匹配定相頭762a的中央部分的內表面上的左手螺旋鍵槽或輪齒780。另夕卜，可以在定相頭762a的相鄰外表面上提供右手螺旋輪齒782來接合匹配機軸驅動機構例如機軸齒輪740a上的右手螺旋輪齒784。定相頭762a可以相對於具有前側容積774和後側容積778的液壓流體(例如，油)室內的圓柱形閥主體765前後自由移動。定相頭762a包括由外表面通向前側容積774的第一油路770，以及由外表面通向後側容積778的第二油路772。閥主體765可以使油從供油處766通過供應通道767進入定相頭室。閥主體765還包括第一外流通道776a和第二外流通道776d。為了運行定相器700a，致動器764被在需要的方向上(例如，向前的方向F)移動來在同一方向上移動閥主體765。當閥主體765朝著方向F移動足夠的量後，供油通道767對齊第一油路770。來自供油處766的油接著流過第一油路770並流入前側容積774，在方向F上驅動定相頭762a。當定相頭762a從右向左移動時，在後側容積778中的油從第二油路772離開，第二油路772不再被閥主體765阻塞而是與第一外流通道776a之間流體連通。在圖釋的實施例中，曲軸箱768與閥主體765的相鄰部分不隨機軸322旋轉。但是，定相頭762a和機軸齒輪740a隨機軸322旋轉。當定相頭762a在方向F上從右向左移動，定相頭762的內膛上的左手螺旋輪齒780與機軸322上的接合齒734之間的相對運動使得機軸322相對於定相頭762a轉動。另外，定相頭762a外表面上的右手螺旋輪齒782與機軸齒輪740a的內膛上的接合齒784之間的相對運動使得機軸齒輪740a相對於定相頭762a以及相應地相對於機軸322以相反的方向旋轉。作為結果，定相頭762a的移動使得機軸齒輪740a與機軸322之間的操作角正比於定相頭762a的移動而改變。為了減小本例中的相角，致動器764可以在與方向F相反的方向上移動來使閥主體765相對於定相頭762a從左向右滑動。這樣一來將供油通道767與定相頭762中的第二油路772對齊，將加壓後的油導入後側容積778。流入這一容積的加壓的油在與方向F相反的方向上從左向右驅動定相頭762，由此減小機軸齒輪740a與機軸322之間的相角。當定相頭762a從左向右移動時，前側容積774中的油通過定相頭762a經正與第二外流通道776b對齊的第一通道770離開。在參照圖7A介紹的實施例中，機軸齒輪740a(也可以是滑輪、鏈輪齒，等等)被保持在相對於曲軸箱768固定的水平位置，並且，因此，在水平方向上相對於其接合以驅動相應凸輪軸(和/或其它裝置例如點火裝置、油/水泵，等)的齒輪(或者帶，鏈，等；未標出)保持固定。圖7B顯示了移相器700b，其具有許多在結構和功能上與上述的移相器700a基本類似的特徵和部件。例如，在此實施例中，定相頭762b可以如上文參照圖7A所述地從左向右移動，反之亦然。另外，定相頭762b可以包括，例如，與機軸322上的互補螺旋輪齒724接合的左手螺旋輪齒780。但是，在圖釋的實施例中，機軸驅動機構，例如鋸齒狀滑輪740b由一個或多個緊固件(例如，螺栓)786固定地附加到定相頭762b的遠端。因此，當定相頭762b相對於曲軸箱768來回水平移動時，滑輪740b隨定相頭762b移動。另外，在這個實施例中，滑輪740b通過鋸齒狀帶788可操作地耦合到，例如，相應的凸輪軸(未示出)。為了適應滑輪740b的水平移動，帶導件790a和790b處於帶788的相對側來在滑輪740b水平移動時限制帶的側向移動。通過上述方式，定相頭762b在方向F上的移動可以起作用地增大(或減小)機 軸322與相應的閥/凸輪軸設置之間的相角，而定相頭762b在相反方向上的移動可以減小(或增大)機軸322與凸輪軸/閥之間的相角。圖7C顯示了根據本技術配置的移相器700c的又一實施例。移相器700c的許多特徵在結構和功能上與上文參照圖7B詳細介紹的移相器700b至少基本類似。例如，在圖釋的實施例中，機軸齒輪740c固定地附加到定相頭762b的遠端。但是，在這個實施例中，機軸齒輪740c可操作地接合動力傳導齒輪742 (例如，將機軸322耦合到相應凸輪軸的齒輪)。齒輪742可以包括或直或螺旋型的輪齒，輪齒接合機軸齒輪740c的外周上的相應輪齒792。當定相頭762b將機軸齒輪740c從，例如，右向左移動時，機軸齒輪740c與機軸322之間的角度關係如上所述地變化，機軸齒輪740c上的齒792相對於齒輪742上的相應齒滑動以保持兩個齒輪可操作地接合。如上所述，機軸齒輪740c和動力傳導齒輪742可以包括螺旋輪齒和直線切削輪齒。如果輪齒792為所成角度與螺旋輪齒724方向相反的螺旋輪齒，則機軸齒輪740c的移動會因兩組輪齒的相反方向而導致額外的相變角。如上所述，上述的用於改變對置活塞發動機中的壓縮比和/或閥正時的各種系統和方法可以用很多種不同的移相器來實現。舉例而言，圖8可以與本技術的各實施例聯用的移相器組件800的示意圖。在圖釋的實施例中，移相器組件800可以在結構和功能上與Delphi Automotive LLP提供的市場上可以買到的各種凸輪移相器至少基本類似。在圖釋的實施例中，移相器組件800包括耦合到定相頭890的凸輪軸822，其中定相頭890具有第一凸部892a、第二凸部892b、第三凸部892c和第四凸部892d。在運行中，控制閥865控制油通過供應通道870a和870b流入或流出處於凸部892相對側上的室。增大例如每個凸部892的左側的油壓，導致定相頭890在從圖8看來順時針旋轉。相反地，增大每個凸部892右側的油壓將在油通過返回線路870b流出對面的室時使定相頭890逆時針轉動。通過上述方式，凸輪軸822 (或機軸)相對於相應驅動機構例如齒輪、滑輪或鏈輪齒840的角位置被改變。如參照圖7A-8所做的以上介紹所描述的，有許多不同的移相器和移相器組件可以與本技術的各實施例聯用來改變相應的主和從機軸之間的相角，從而，例如，改變根據本發明公開的實施例的對置活塞發動機中的壓縮比。上述的本發明的各實施例和方面可以合併或利用或包括通過引用併入本申請的各參考文獻所公開的系統、功能、部件、方法、概念和/或其它特徵，以提供本發明更進一步的實現。本文中提供的本發明的教導可以被用於其它系統，而並不一定是上述的系統。上述的各例子的元素和功能可以被合併以提供本發明的進一步的實現。本發明的一些相互替代的實現包括的元素不僅可以比上述實現更多，還可以比上述實現更少。進一步地，本文中記錄的任何特定數字都只是例子相互替代的實現可以使用不同的數值或區間。上文已經以示範為目的介紹了本發明的特定實施例，可以理解，不脫離本發明的各實施例的精神和範圍即可做出各種變形。進一步地，本發明的特定實施例相關的各項優勢已經在這些實施例的環境中在上文中做了介紹，其它實施例可以顯現出這些優勢，並非所有實施例都需要顯現出這些優勢才可以落入本發明的範圍之內。因此，本發明不受隨附 權利要求之外的限制。
權利要求
1.一種用於改變發動機中壓縮比的方法，所述發動機具有第一活塞，所述第一活塞與第二活塞配合來確定其間的燃燒室，該方法包括 在第一循環內根據第一活塞正時在第一下止點(BDC)位置與第一上止點(TDC)位置之間來回移動所述第一活塞； 在第二循環內根據第二活塞正時在第二 BDC位置與第二 TDC位置之間來回移動所述第二活塞； 在根據所述第一活塞正時移動所述第一活塞和根據所述第二活塞正時移動所述第二活塞時，周期性地根據閥正時打開和關閉至少一個與所述燃燒室之間流體連通的通道； 保持所述閥正時，通過以下方式改變所述燃燒室的壓縮比- 相對於所述閥正時改變所述第一活塞正時；以及 相對於所述閥正時改變所述第二活塞正時。
2.如權利要求I所述的方法，其中所述第一活塞可操作地耦合到第一機軸，所述第二活塞可操作地耦合到第二機軸，且其中改變所述燃燒室的壓縮比包括 相對於所述閥正時改變所述第一機軸的第一相角； 相對於所述閥正時改變所述第二機軸的第二相角。
3.如權利要求I所述的方法，其中所述第一活塞可操作地耦合到第一機軸，所述第二活塞可操作地耦合到第二機軸，且其中改變所述燃燒室的壓縮比包括 相對於所述閥正時滯後所述第一機軸；和 相對於所述閥正時提前所述第二機軸。
4.如權利要求I所述的方法 其中當所述第一活塞根據所述第一活塞正時來回移動且所述第二活塞根據所述第二活塞正時來回移動時，所述第一活塞和所述第二活塞周期性地確定最小燃燒室容積；和其中相對於所述閥正時改變所述第一活塞正時和所述第二活塞正時包括增大所述最小燃燒室容積。
5.如權利要求I所述的方法，其中當所述第一活塞根據所述第一活塞正時移動且所述第二活塞根據所述第二活塞正時移動時，所述第一活塞周期性地在所述第二活塞周期性到達所述第二 TDC位置的同時到達所述第一 TDC位置。
6.如權利要求I所述的方法 其中當所述第一活塞根據所述第一活塞正時移動且所述第二活塞根據所述第二活塞正時移動時，所述第一活塞周期性地與所述第二活塞分離第一最小距離；以及 其中在相對於所述閥正時改變所述第一活塞正時和所述第二活塞正時之後，所述第一活塞周期性地與所述第二活塞分離第二最小距離，其中所述第二最小距離大於所述第一最小距離。
7.如權利要求I所述的方法，其中周期性地打開和關閉所述至少一個通道包括根據進氣閥正時周期性地打開和關閉進氣通道，且其中所述方法進一步包括 根據排氣閥正時來周期性地打開和關閉與所述燃燒室之間流體連通的排氣通道；以及其中相對於所述閥正時改變所述第一活塞正時和所述第二活塞正時包括相對於所述進氣閥正時和所述排氣閥正時改變所述第一活塞正時和所述第二活塞正時。
8.如權利要求I所述的方法，其中所述第一活塞在第一套筒閥中來回往復運動，且所述第二活塞在第二套筒閥中來回往復運動，其中周期性地打開和關閉至少一個通道包括周期性地根據第一閥正時打開和關閉所述第一套筒閥，且其中該方法進一步包括 根據第二套筒閥正時周期性地打開和關閉所述第二套筒閥；以及 其中相對於所述閥正時改變所述第一活塞正時和所述第二活塞正時包括相對於所述第一套筒閥正時和所述第二套筒閥正時改變所述第一活塞正時和所述第二活塞正時。
9.如權利要求I所述的方法，其中所述發動機進一步包括第一機軸，其同步地耦合到第二機軸，其中所述第一活塞可操作地耦合到所述第一機軸，且所述第二活塞可操作地耦合到所述第二機軸，且其中相對於所述閥正時改變所述第一活塞正時和所述第二活塞正時包括旋轉地滯後所述第一機軸和旋轉地提前所述第二機軸。
10.如權利要求I所述的方法，其中所述發動機進一步包括同步地耦合到主機軸的從機軸，其中所述第一活塞可操作地耦合到所述從機軸而所述第二活塞可操作地耦合到所述 主機軸，且其中改變所述第一活塞正時和所述第二活塞正時包括旋轉地滯後所述從機軸和旋轉地提前所述主機軸。
11.一種用於組裝內燃機的方法，該方法包括 將第一活塞膛與第二活塞膛同軸地對齊； 將第一活塞可操作地置於所述第一膛內，並將第二活塞可操作地置於所述第二膛內，以在所述第一和第二活塞之間確定燃燒室； 將所述第一活塞可操作地耦合到第一機軸，並將所述第二活塞可操作地耦合到第二機軸，其中當所述第一機軸與所述第二機軸同相時，所述第一活塞和所述第二活塞在其間確定第一燃燒室容積；以及 將第一移相器可操作地耦合到所述第一機軸，並將第二移相器可操作地耦合到所述第二機軸，其中所述第一移相器配置為選擇性地改變所述第一機軸相對於所述第二機軸的操作相，且所述第二移相器配置為選擇性地改變所述第二機軸相對於所述第一機軸的操作相，從而選擇性地將所述燃燒室容積從所述第一燃燒室容積改變為大於所述第一燃燒室容積的第二燃燒室容積。
12.如權利要求11所述的方法，進一步包括將所述第一機軸可操作地耦合到所述第二機軸。
13.如權利要求11所述的方法，進一步包括 將所述第一機軸可操作地耦合到第一驅動機構，其中可操作地將第一移相器耦合到所述第一機軸包括可操作地將所述第一移相器耦合到所述第一驅動機構和所述第一機軸之間；以及 將所述第二機軸可操作地耦合到第二驅動機構，其中可操作地將第二移相器耦合到所述第二機軸包括可操作地將所述第二移相器耦合到所述第二驅動機構和所述第二機軸之間。
14.如權利要求11所述的方法，進一步包括 將第一齒輪可操作地耦合到所述第一機軸的第一端部，其中可操作地將第一移相器耦合到所述第一機軸包括可操作地將所述第一移相器耦合到所述第一驅動齒輪和所述第一機軸之間； 將第二齒輪可操作地耦合到所述第二機軸的第二端部，其中可操作地將第二移相器耦合到所述第二機軸包括可操作地將所述第二移相器耦合到所述第二驅動齒輪和所述第二機軸之間；以及 至少用可操作地置於所述第一和第二驅動齒輪之間的第三齒輪來將所述第一機軸可操作地耦合到所述第二機軸。
15.如權利要求11所述的方法，進一步包括 將第一閥可操作地置於靠近所述第一膛，將第二閥可操作地置於靠近所述第二膛-其中所述第一閥配置為根據第一閥正時周期性地打開和關閉與所述燃燒室之間液體連通的第一通道，以及 其中所述第二閥配置為根據第二閥正時周期性地打開和關閉與所述燃燒室之間液體連通的第二通道，以及 其中所述第一移相器配置為選擇性地改變所述第一機軸的操作相，且所述第二移相器配置為選擇性地改變所述第二機軸的操作相，並保持所述第一和第二閥正時。
16.如權利要求11所述的方法，進一步包括 將第一閥可操作地置於靠近所述第一膛，將第二閥可操作地置於靠近所述第二膛-其中所述第一閥配置為根據第一閥正時周期性地打開和關閉與所述燃燒室之間液體連通的第一通道，以及 其中所述第二閥配置為根據第二閥正時周期性地打開和關閉與所述燃燒室之間液體連通的第二通道，以及 其中所述第一移相器配置為選擇性地改變所述第一機軸的操作相，且所述第二移相器配置為選擇性地改變所述第二機軸的操作相，並保持所述第一和第二閥正時。
17.一種對置活塞發動機，包括 可移動地置於第一膛內的第一活塞； 可移動地置於第二膛內的第二活塞，其中所述第一活塞面朝所述第二活塞以確定其間的燃燒室； 可操作地耦合到所述第一活塞的第一機軸； 可操作地耦合到所述第二活塞的第二機軸； 第一移相器，其可操作地耦合到所述第一機軸，其中所述第一移相器的運行改變在所述發動機運行中所述第一機軸相對於所述第二機軸的相角；以及 第二移相器，其可操作地耦合到所述第二機軸，其中所述第二移相器的運行改變在所述發動機運行中所述第二機軸相對於所述第一機軸的相角。
18.如權利要求17所述的對置活塞發動機，其中所述第一膛和第二膛同軸地對齊。
19.如權利要求17所述的對置活塞發動機 其中所述第一機軸配置為繞第一固定軸旋轉，且其中所述第一移相器的運行使所述第一機軸繞所述第一固定軸旋轉；以及 其中所述第二機軸配置為繞與第一固定軸間隔的第二固定軸旋轉，且其中所述第二移相器的運行使所述第二機軸繞所述第二固定軸旋轉。
20.如權利要求17所述的對置活塞發動機 其中所述第一機軸可操作地耦合到第一驅動機構，且其中所述第一移相器的運行使所述第一機軸繞第一固定軸相對於所述第一驅動機構旋轉；以及其中所述第二機軸可操作地耦合到第二驅動機構，且其中所述第二移相器的運行使所述第二機軸繞與第一固定軸間隔的第二固定軸相對於所述第二驅動機構旋轉。
21.如權利要求17所述的對置活塞發動機，進一步包括 第一套筒閥，配置為在發動機運行中來回移動以打開和關閉與所述燃燒室之間流體連通的第一通道，其中所述第一膛置於所述第一套筒閥中；以及 第二套筒閥，配置為在發動機運行中來回移動以打開和關閉與所述燃燒室之間流體連通的第二通道，其中所述第二膛置於所述第二套筒閥中。
22.如權利要求17所述的對置活塞發動機，進一步包括 第一套筒閥，配置為在發動機運行中來回移動以打開和關閉與所述燃燒室之間流體連通的第一通道，其中所述第一膛置於所述第一套筒閥中； 第二套筒閥，配置為在發動機運行中來回移動以打開和關閉與所述燃燒室之間流體連通的第二通道，其中所述第二膛置於所述第二套筒閥中； 可操作地耦合到至少所述第一套筒閥的凸輪軸，其中所述凸輪軸配置為在所述發動機的運行中來回移動至少所述第一套筒閥來打開和關閉所述第一通道；以及 第三移相器，其可操作地耦合到所述凸輪軸，其中所述第三移相器的運行在所述發動機的運行中改變所述凸輪軸相對於至少所述第一機軸的相角。
23.如權利要求17所述的對置活塞發動機，進一步包括 進氣套筒閥，配置為在發動機運行中來回移動以打開和關閉與所述燃燒室之間流體連通的進氣通道，其中所述第一膛位於所述進氣套筒閥內； 排氣套筒閥，配置為在發動機運行中來回移動以打開和關閉與所述燃燒室之間流體連通的排氣通道，其中所述第二膛位於所述排氣套筒閥內； 可操作地耦合到至少所述進氣套筒閥的凸輪軸，其中所述凸輪軸配置為在所述發動機的運行中來回移動所述進氣套筒閥來打開和關閉與所述燃燒室之間流體連通的進氣通道；以及 第三移相器，其可操作地耦合到所述凸輪軸，其中所述第三移相器的運行在所述發動機的運行中改變所述進氣套筒閥相對於至少所述第一活塞的正時。
全文摘要
本文公開了用於改變對置活塞發動機中的壓縮比的方法和系統的幾個實施例。在一個實施例中，對置活塞發動機可以包括第一移相器，其可操作地耦合到第一機軸，以及第二移相器，其可操作地耦合到相應的第二機軸。機軸之間的相角可以被改變以減小或增大相應燃燒室內的壓縮比，從而最優化或至少改善已知操作條件集合下的發動機性能。
文檔編號F02D15/02GK102720593SQ20111030183
公開日2012年10月10日 申請日期2011年10月8日 優先權日2010年10月8日
發明者詹姆斯M·克利維斯 申請人:品納科動力有限公司