專利名稱：水平對置的四沖程內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水平對置的四沖程內(nèi)燃機，更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有至少一個被劃分為兩個燃燒室的氣缸缸膛的發(fā)動機。
背景技術(shù)：
一般來說，發(fā)動機具有氣缸蓋、安裝在該氣缸蓋上的進(jìn)氣氣門和排氣氣門、用氣缸蓋蓋住的氣缸體、可滑動地插入氣缸體內(nèi)形成的氣缸缸膛中的活塞，以及用于將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動的連桿。
圖1示出了一種傳統(tǒng)的水平對置的扁平型發(fā)動機。
在該傳統(tǒng)的水平對置的發(fā)動機中，多個水平對置的氣缸缸膛穿過氣缸體形成，并且活塞可滑動地插入每個氣缸缸膛中。在氣缸體的中心設(shè)置一曲軸，這樣，水平對置的活塞通過連桿與曲軸連接。因而，可將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。
另外，進(jìn)氣氣門單元和排氣氣門單元被安裝在氣缸蓋上，這樣，用于驅(qū)動氣門單元的凸輪軸與帶有附加動力傳輸裝置如正時帶的曲軸連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種水平對置的四沖程內(nèi)燃機，其具有減小發(fā)動機的外部體積和能夠提供具有簡化結(jié)構(gòu)的發(fā)動機的非限制性的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一示例性的水平對置四沖程內(nèi)燃機，包括氣缸體，其具有至少一個水平地延伸到其兩端的氣缸缸膛；至少一個活塞，分別安裝在至少一個氣缸缸膛中，至少一個氣缸缸膛中的每一個都被分為兩個燃燒室；以及一對曲軸，分別安裝在氣缸體的兩端，該曲軸由至少一個在至少一個氣缸缸膛中往復(fù)運動的活塞驅(qū)動。
優(yōu)選地，每個燃燒室都用氣缸蓋蓋住，該氣缸蓋上安裝至少一個進(jìn)氣氣門、至少一個排氣氣門和一個火花塞。
優(yōu)選地，穿過氣缸蓋形成有孔，活塞兩端延伸穿過該孔。
優(yōu)選地，該孔和活塞端部之間設(shè)置有活塞環(huán)。
優(yōu)選地，活塞的每一端用連桿分別與一對曲軸之一連接。
優(yōu)選地，發(fā)動機對于每個進(jìn)氣和排氣口，還包括至少一個氣門，以及至少一個用于驅(qū)動該氣門的凸輪軸，其中，該凸輪軸由曲軸通過齒輪驅(qū)動。


并入和構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的一個實施例，并且和說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1示出了一種傳統(tǒng)的水平對置的發(fā)動機；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的水平對置的四沖程內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)；圖3示出了圖2中氣缸蓋的詳細(xì)結(jié)構(gòu)；圖4A示出了第一燃燒室41a的進(jìn)氣沖程；圖4B示出了第一燃燒室41a的壓縮沖程；圖4C示出了第一燃燒室41a的點火沖程；圖4D示出了第一燃燒室41a的排氣沖程；圖5示出了軸之間的連接關(guān)系。
具體實施例方式
圖2表示出本發(fā)明一個實施例中的水平對置的四沖程內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，第一氣缸缸膛21a和第二氣缸21b缸膛穿過氣缸體200平行地沿水平方向延伸。
第一活塞23a可滑動地插入第一氣缸缸膛21a內(nèi)，將第一氣缸缸膛21a分為包括第一燃燒室41a和第二燃燒室43a的兩個燃燒室。第一活塞23a的兩端沿著第一氣缸缸膛21a的縱向延伸。
第一氣缸蓋25a安裝在第一氣缸缸膛21a的一端，第二氣缸蓋27a安裝在第一氣缸21a的另一端上。第一活塞23a的端部分別穿過第一氣缸蓋25a和第二氣缸蓋27a延伸。
第一活塞環(huán)29a配置于第一氣缸蓋25a和第一活塞23a之間以進(jìn)行密封，并且第二活塞環(huán)31a配置于第二氣缸蓋27a和第一活塞23a之間以進(jìn)行密封。
至少一個第一進(jìn)氣氣門33a和至少一個第一排氣氣門37a安裝在第一氣缸蓋25a上，并且至少一個第二進(jìn)氣氣門35a和至少一個第二排氣氣門39a安裝在第二氣缸蓋27a上。
從第一氣缸缸膛21a延伸的第一活塞23a的一端利用第一活塞銷51a與第一連桿45a連接，同時第一連桿45a也與曲軸55連接。
從第二氣缸缸膛21b延伸的第一活塞23a的另一端利用第二活塞銷53a與第二連桿47a連接，同時第二連桿47a也與第二曲軸57連接。
第二氣缸缸膛21b的結(jié)構(gòu)與第一氣缸缸膛21a相同，并且第一氣缸缸膛21a和第二氣缸缸膛21b平行設(shè)置。第二氣缸缸膛21b分為兩個燃燒室，它們是第三燃燒室41b和第四燃燒室43b。
因此，在氣缸體200內(nèi)利用兩個氣缸缸膛21a、21b形成四個燃燒室41a、41b、43a、43b。
圖3示出了圖2所示氣缸蓋的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
作為一個實例，第一活塞23a的一端伸入第一氣缸蓋25a的中央，并且從中穿過延伸到第一氣缸缸膛21a的外面。第一進(jìn)氣氣門33a、第一排氣氣門37a和一火花塞61a圍繞活塞23a的一端安裝在第一氣缸蓋上。
其余的氣缸蓋包括第二氣缸蓋、第三氣缸蓋和第四氣缸蓋，它們的結(jié)構(gòu)與第一氣缸蓋25a相同。
下面，描述水平對置的四沖程內(nèi)燃機中第一氣缸缸膛21a內(nèi)的每個沖程。
圖4A示出了第一燃燒室41a的進(jìn)氣沖程。
如圖4A所示，第一進(jìn)氣氣門33a由第一進(jìn)氣凸輪軸63a控制，第二進(jìn)氣氣門35a由第二進(jìn)氣凸輪軸65a控制。另外，第一排氣氣門37a由第一排氣凸輪軸67a控制，第二排氣氣門39a由第二排氣凸輪軸69a控制。
當(dāng)?shù)谝蝗紵?1a處于進(jìn)氣沖程時，第二燃燒室43a處于壓縮沖程。因此，在第一燃燒室41a內(nèi)，第一進(jìn)氣氣門33a打開，第一排氣氣門37a關(guān)閉。在第二燃燒室43a中，第二進(jìn)氣氣門35a和第二排氣氣門39a都關(guān)閉。
在隨著第一活塞23a接近第一燃燒室41a進(jìn)氣沖程的末端，第一進(jìn)氣氣門33a關(guān)閉之后，第二燃燒室43a內(nèi)的空氣-燃料混合物被點燃，并且由其產(chǎn)生的爆發(fā)力傳遞到第一活塞23a，從而驅(qū)動第一和第二曲軸55、57。
圖4B示出了第一燃燒室41a的壓縮沖程。
當(dāng)?shù)谝蝗紵?1a處于壓縮沖程時，吸入第一燃燒室41a的空氣-燃料混合物被壓縮，同時第二燃燒室43a處于點火沖程。此時，第一燃燒室41a內(nèi)的第一進(jìn)氣氣門33a和第一排氣氣門37a都關(guān)閉，并且第二燃燒室43a內(nèi)的第二進(jìn)氣氣門35a和第二排氣氣門39a也都關(guān)閉。
圖4C示出了第一燃燒室41a的點火沖程。
當(dāng)?shù)谝蝗紵?1a處于點火沖程時，其中已被壓縮的空氣-燃料混合物被火花塞61a點燃，此時，第二燃燒室43a處于排氣沖程。因此，在第一燃燒室41a內(nèi)的第一進(jìn)氣氣門33a和第一排氣氣門37a都關(guān)閉，且在第二燃燒室43a內(nèi)，第二進(jìn)氣氣門35a關(guān)閉，第二排氣氣門39a打開。
來自第一燃燒室41a內(nèi)空氣-燃料的爆發(fā)力被傳遞到第一活塞23a，從而驅(qū)動第一和第二曲軸55、57。
圖4D示出了第一燃燒室41a的排氣沖程。
當(dāng)?shù)谝蝗紵?1a處于排氣沖程時，第二燃燒室43a處于進(jìn)氣沖程。因此，在第一燃燒室41a中，第一進(jìn)氣氣門33a關(guān)閉，第一排氣氣門37a打開；同時在第二燃燒室43a中，第二進(jìn)氣氣門35a打開，第二排氣氣門39a關(guān)閉。
第一燃燒室41a和第二燃燒室43a的氣門動作過程如下表1所總結(jié)。
表1

每個燃燒室中四個沖程之間的關(guān)系如下表2所總結(jié)。
表2

第一和第二曲軸55、57的曲柄銷的角度設(shè)定為180°。該曲柄銷的角度根據(jù)氣缸體200內(nèi)形成的氣缸缸膛的數(shù)量、由360°的角度除以氣缸的數(shù)量來確定。
圖5示出了第一進(jìn)氣凸輪軸63a、第二進(jìn)氣凸輪軸65a、第一排氣凸輪軸67a、第二排氣凸輪軸69a、第一曲軸55、第二曲軸57和用于驅(qū)動汽車車輪的輸出軸71a之間的連接關(guān)系。
第一曲軸55通過齒輪驅(qū)動第一進(jìn)氣凸輪軸63a和第一排氣凸輪軸67a。同樣，第二曲軸57通過齒輪驅(qū)動第二進(jìn)氣凸輪軸65a和第二排氣凸輪軸69a。用于驅(qū)動汽車車輪的輸出軸71a由第一排氣凸輪軸67a和第二排氣凸輪軸69a驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的水平對置的四沖程發(fā)動機，在每個氣缸缸膛中形成兩個燃燒室，由此可以減小發(fā)動機的外部體積。
再者，在本發(fā)明的水平對置四沖程發(fā)動機中，減小了凸輪軸和曲軸之間的距離，使得無需設(shè)置例如正時帶這樣的動力傳遞裝置，并使發(fā)動機的結(jié)構(gòu)得以簡化。
權(quán)利要求
1.一種水平對置的四沖程內(nèi)燃機，包括氣缸體，其具有至少一個水平延伸到其兩端的氣缸缸膛；至少一個活塞，其插入至少一個氣缸缸膛中，至少一個氣缸缸膛中的每一個都被分為兩個燃燒室；以及一對曲軸，分別設(shè)置在氣缸體兩端，并且由在至少一個氣缸缸膛內(nèi)往復(fù)運動的至少一個活塞驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于，每個燃燒室都由氣缸蓋蓋住，在該氣缸蓋上安裝著至少一個進(jìn)氣氣門、至少一個排氣氣門和一個火花塞。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其特征在于，穿過該氣缸蓋形成有孔，活塞兩端延伸穿過該孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機，其特征在于，所述孔和活塞端部之間配置有活塞環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機，其特征在于，該活塞的每一端分別利用連桿與一對曲軸之一連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機，其特征在于，還包括至少一個用于每個燃燒室的每個進(jìn)氣和排氣口的氣門；以及至少一個用于驅(qū)動至少一個氣門的凸輪軸；其中，凸輪軸由曲軸通過齒輪驅(qū)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動機，其特征在于，由活塞分隔而形成的兩個燃燒室包括第一燃燒室和第二燃燒室；其中兩個燃燒室內(nèi)四個沖程之間的關(guān)系如下表所示
全文摘要
一種水平對置的四沖程內(nèi)燃機，包括氣缸體，其具有至少一個水平延伸到其兩端的氣缸缸膛；分別插入至少一個氣缸缸膛內(nèi)的至少一個活塞，其中，至少一個氣缸缸膛中的每一個被分為兩個燃燒室；以及一對曲軸，它們分別設(shè)置在氣缸體兩端，并且由在至少一個氣缸缸膛內(nèi)往復(fù)運動的至少一個活塞驅(qū)動。
文檔編號F02B67/00GK1605729SQ20031012478
公開日2005年4月13日 申請日期2003年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者金杜炫 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社