專利名稱：用于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有形成有閥口的內(nèi)燃燒室的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸以及至少形成有進(jìn)氣閥口和排氣閥口的外部筒形件。旋轉(zhuǎn)閥式氣缸設(shè)置在外部筒形件內(nèi)并可相對(duì)于外部筒形件轉(zhuǎn)動(dòng)到其中旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的閥口與外部筒形件的進(jìn)氣閥口或排氣閥口對(duì)準(zhǔn)的位置。當(dāng)這樣對(duì)準(zhǔn)時(shí)，進(jìn)料(inletcharge)或排氣可通過對(duì)準(zhǔn)的閥口流入或流出旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的燃燒室。
盡管現(xiàn)在已經(jīng)證明旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)是一種實(shí)用的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)早期版本發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)容積效率比較低。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這主要是由于通過進(jìn)氣歧管和旋轉(zhuǎn)閥式氣缸導(dǎo)致進(jìn)料過熱引起的。此外，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的某些部件，尤其是旋轉(zhuǎn)閥式氣缸，變得過熱。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，為了優(yōu)化旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，必須盡可能保持旋轉(zhuǎn)閥式氣缸冷卻。
在較早版本的發(fā)動(dòng)機(jī)中已經(jīng)提出，通過穿過發(fā)動(dòng)機(jī)的外部筒形閥件并穿越旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的下部外表面泵送流體來進(jìn)行冷卻。
但是，這種冷卻系統(tǒng)不僅對(duì)旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的冷卻不適當(dāng)，而且引起流體泄漏的嚴(yán)重問題，導(dǎo)致油耗過高。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在外部筒形閥件中的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸，所述旋轉(zhuǎn)閥式氣缸和所述外部筒形閥件分別形成有各自的閥口，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸可相對(duì)于外部筒形閥件轉(zhuǎn)動(dòng)到閥口對(duì)準(zhǔn)的位置，所述冷卻機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)形成于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸中的通道，在使用中冷卻流體流過所述通道。
優(yōu)選地，流體冷卻通道包括多個(gè)通道，當(dāng)沿旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的旋轉(zhuǎn)軸線觀察時(shí)，這些通道繞旋轉(zhuǎn)閥式氣缸壁的周邊以及繞旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的周邊基本均勻分布地沿軸向延伸。
優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸包括圓形頂面，該圓形頂面封閉旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的一端以在該頂面的下側(cè)與位于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸內(nèi)部的活塞的頂部之間限定燃燒室，冷卻流體被驅(qū)動(dòng)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的圓形頂面以冷卻該旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的圓形頂面。冷卻流體優(yōu)選為發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在外部筒形閥件中的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸，所述旋轉(zhuǎn)閥式氣缸和所述外部筒形閥件分別形成有各自的閥口，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸可相對(duì)于外部筒形閥件轉(zhuǎn)動(dòng)到閥口對(duì)準(zhǔn)的位置，所述冷卻機(jī)構(gòu)包括直接安裝在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的上部以隨旋轉(zhuǎn)閥式氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)的散熱裝置(heatsink)，該散熱裝置暴露在空氣中。
優(yōu)選地，散熱裝置包括直接安裝到旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的頂部的分開的部件?；蛘?，散熱裝置與旋轉(zhuǎn)閥式氣缸一體形成，從而該散熱裝置和旋轉(zhuǎn)閥式氣缸一起構(gòu)成單一部件。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在外部筒形閥件中的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸，所述旋轉(zhuǎn)閥式氣缸和所述外部筒形閥件分別形成有各自的閥口，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸可相對(duì)于外部筒形閥件轉(zhuǎn)動(dòng)到閥口對(duì)準(zhǔn)的位置，所述冷卻機(jī)構(gòu)包括位于形成于外部筒形閥件上的閥口的內(nèi)表面的絕熱裝置，所述絕熱裝置可操作以將在外部筒形閥件與流經(jīng)所述閥口的任何氣體之間傳遞的熱能減到最小。
優(yōu)選地，在第二筒形閥件中形成的閥口包括氣體通常流過的內(nèi)表面，絕熱裝置基本覆蓋該內(nèi)表面，從而氣體靠著該絕熱裝置流動(dòng)。
優(yōu)選地，設(shè)有向外部筒形閥件中的閥口或從該閥口輸送氣體的歧管，所述絕熱裝置包括位于進(jìn)氣歧管上朝向旋轉(zhuǎn)閥式氣缸伸入閥口的突出部。
代替歧管和突出部，可選地，絕熱裝置可通過由絕熱材料制成的單獨(dú)的管狀部件形成，所述管狀部件適于容納在閥口中以便基本覆蓋閥口的內(nèi)表面。


下面參照附圖僅作為示例說明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的冷卻機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)缸氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)視截面圖；圖2是圖1的轉(zhuǎn)缸氣門發(fā)動(dòng)機(jī)沿線A-A的俯視截面圖；以及圖3是具有根據(jù)本發(fā)明的冷卻機(jī)構(gòu)的另一轉(zhuǎn)缸氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)視截面圖。
具體實(shí)施例方式
首先參照?qǐng)D1和2，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)1包括旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3，該氣缸3包括具有開口的下端部5和封閉的上端部6的筒狀外壁4。封閉的上端部6的下表面包括限定在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3內(nèi)的燃燒室7的頂部。旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在形成有進(jìn)氣閥口51和排氣閥口71的固定的外部筒形閥件8中。外部筒形閥件8包括發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋。
旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3形成有與燃燒室7相連通的單一的閥口81，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3可轉(zhuǎn)動(dòng)到該單一的閥口與氣缸蓋8的進(jìn)氣口51或排氣口71對(duì)準(zhǔn)的位置。一活塞組件在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，燃燒室7被限定在該活塞組件的活塞的頂部與封閉的上端部6的下表面之間。
筒狀頂蓋9具有沿徑向向外延伸的周向凸緣10，該凸緣10將頂蓋9固定到氣缸蓋8上以便將旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3密封在氣缸蓋8內(nèi)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)是公知的。
旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3形成有包括沿旋轉(zhuǎn)的氣缸壁4的整個(gè)長度延伸的孔的內(nèi)部油冷卻通道11。通道11遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的上部封閉端6的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)底部的貯油槽12連通。該連通經(jīng)由曲軸箱底部的空隙發(fā)生，來自通道11的油進(jìn)入該空隙。該空隙位于貯油槽12上方，來自該空隙的油流入貯油槽12中。通道11的另一端延伸穿過旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的封閉的上端部6，從而與旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的外部連通。油冷卻通道11在氣缸壁4中均勻分布，從而在俯視圖中觀察時(shí)，如圖2所示，通道11繞旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的周邊均勻分布。
設(shè)有空心的、基本為筒狀的插接件14，該插接件包括筒狀底部15以及從底部15延伸的筒狀凸出部16。筒狀底部15固定到旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的封閉的上端部6上以限定在插接件14與旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的上端部6的上表面之間的上部油腔17。插接件15的周邊通過O形圈等密封地接合旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的上表面的周邊。
插接件14形成有多個(gè)貫穿插接件14的底部15和凸出部16沿與插接件14的縱軸線平行的方向延伸的通道19。通道19與在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3中形成的通道11連通。在插接件14的頂部與安裝在頂蓋9中的上回轉(zhuǎn)軸承23之間限定有環(huán)形腔21。在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的下端部設(shè)有下回轉(zhuǎn)軸承26，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3安裝在這兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸承23、26上。在上回轉(zhuǎn)軸承23的上方設(shè)有上油封33，油封33的徑向外表面固定到頂蓋9的主體內(nèi)側(cè)。油封33的徑向內(nèi)表面密封地接合旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的最上端。
環(huán)形腔21中設(shè)有環(huán)形油封25，該油封25的徑向外表面固定到頂蓋9的凸緣10的內(nèi)側(cè)。該油封的徑向內(nèi)密封面密封地貼靠插接件14的凸出部16，以防止油從環(huán)形腔21并繞旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的外側(cè)泄漏。由于環(huán)形油封25的徑向內(nèi)密封面貼靠插接件14的直徑較小的凸出部16，因此可將油封25制成直徑較小以便保持油封25的徑向內(nèi)密封面的密封區(qū)域最小。這可減小油封25的成本并減小通過油封25的徑向內(nèi)密封面與插接件14的凸出部16的密封接合產(chǎn)生的摩擦損失。
環(huán)形腔21與頂蓋9中形成的連接通道27連通，該連接通道27延伸入在氣缸蓋8中形成的通道28內(nèi)，通道28通向在氣缸蓋8的底部限定的環(huán)形凹槽29。該環(huán)形凹槽29與發(fā)動(dòng)機(jī)底部的貯油槽12連通。如圖2中可明顯看出，當(dāng)在俯視圖中觀察時(shí)，通道28繞氣缸蓋8的周邊均勻分布。
氣缸蓋8設(shè)有包括多個(gè)均勻分布、沿徑向向外延伸的冷卻翅片30的冷卻裝置，這些冷卻翅片暴露在發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的空氣中。
在使用中，通過油泵(未示出)將油從貯油槽12泵入氣缸蓋8的底部的環(huán)形凹槽29中。然后油向上經(jīng)過氣缸蓋8中的油通道28。圖2示出油通道28靠近冷卻翅片30。由于油靠近冷卻翅片30流動(dòng)，因此熱量從油傳遞給冷卻翅片30然后傳遞給吹過冷卻翅片30的冷卻空氣，該氣流由風(fēng)扇(未示出)或者例如當(dāng)安裝到車輛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)引起?？梢岳斫?，第二冷卻介質(zhì)例如水可以流過冷卻翅片30以帶走熱量。
然后油穿過頂蓋9中的連接通道27并從那里沿徑向向內(nèi)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3頂部的環(huán)形腔21中。油潤滑上氣缸軸承23。上油封33防止油從發(fā)動(dòng)機(jī)頂部泄漏，環(huán)形油封25防止油從旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的側(cè)面向下泄漏并進(jìn)入閥口區(qū)域。
由于環(huán)形油封25貼靠插接件14的直徑較小的凸出部16密封，因此油封25的內(nèi)徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于將旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3中的閥口的周邊靠著氣缸蓋8密封的閥密封件35的外徑。這減小了油封25的摩擦損失。
然后油經(jīng)過頂部插接件14中的通道19并進(jìn)入上部油腔17。上部油腔17中的油冷卻旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的封閉的上端部6，從而帶走來自燃燒室7的熱量。
然后油流入在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸壁4中形成的油冷卻通道11，朝旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的底部流動(dòng)，從而冷卻旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3。然后油流回貯油槽12。
雖然上文詳細(xì)說明了其中油供入旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的頂部并從旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的底部流出的冷卻機(jī)構(gòu)，但是應(yīng)當(dāng)理解，利用旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3底部適當(dāng)?shù)墓┯脱b置，可以沿相反的方向穿過旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3供油，即，在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的底部供入油，然后油流過上部油腔17，穿過旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的上部封閉端6流出并通過頂蓋9中的油冷卻通道27以及氣缸蓋8中的通道28向下流回貯油槽12。
上述改進(jìn)直接冷卻旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3。這改善了旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的冷卻并且簡化以及改進(jìn)了發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的油控制方法。使用相同的流體(即，油)進(jìn)行冷卻和潤滑，簡化了發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)并且有助于均勻地冷卻。在一可選實(shí)施例(未示出)中，使用水作為流經(jīng)通道11、27、28的冷卻介質(zhì)，在這種情況下需要將水和潤滑油分開的其它密封件。
參照?qǐng)D3，示出轉(zhuǎn)缸氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的另一實(shí)施例，其中相同的特征標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)。
在該實(shí)施例中，省略了冷卻通道11、連接通道27、通道28、氣缸蓋翅片30、頂蓋9以及貯油槽12。
該實(shí)施例中的回轉(zhuǎn)軸承23、26都位于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的上部封閉端6下方并且位于該旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3中形成的閥口下方。從而上軸承23在閥口下方但是靠近閥口，而下軸承26位于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的底部。使用擋圈和軸承預(yù)加載彈簧將這兩個(gè)軸承23、26以及旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3裝配入氣缸蓋8中。
旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的上部封閉端6的上表面沿徑向向內(nèi)逐漸縮小從而在該旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的頂部限定凹槽40?；鸹ㄈ?1穿過凹槽40的底部沿軸向延伸并且伸入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室7中。
在該實(shí)施例中，冷卻機(jī)構(gòu)包括外部散熱裝置43，該散熱裝置在凹槽40處直接固定到旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的封閉的上端部6以便隨旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3轉(zhuǎn)動(dòng)。
散熱裝置43包括筒狀體44，所述筒狀體44具有多個(gè)沿徑向向外延伸的環(huán)形凸緣45。每個(gè)凸緣45與相鄰?fù)咕?5間隔開以便所述凸緣構(gòu)成冷卻凸緣。筒狀體44的底部向下逐漸變細(xì)從而形成為與旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3頂部的錐形凹槽40直接配合。因此，散熱裝置43遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的上部封閉端6沿軸向延伸，而凸緣45沿徑向向外延伸使得其直徑大于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的直徑。從而散熱裝置43的橫截面為蘑菇形。
設(shè)有螺栓47以將散熱裝置43固定到旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3上，但是也可以使用任何其它適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置。在散熱裝置43與氣缸蓋8之間設(shè)有環(huán)形油封48，該油封48位于在散熱裝置43的下部凸緣45中形成的環(huán)形槽49內(nèi)。
散熱裝置43還可以與旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3一體形成從而構(gòu)成旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的延伸部。在散熱裝置43與旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3之間提供良好的熱接合很重要。這可以通過精確匹配的配合面以及適當(dāng)?shù)恼澈蟿?shí)現(xiàn)。
外部旋轉(zhuǎn)的散熱裝置43處于自由空氣中，為旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3提供直接的冷卻裝置。經(jīng)過散熱裝置43的氣流由風(fēng)扇(未示出)、葉輪(未示出)或者如果例如安裝到車輛中時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)提供，并且通過散熱裝置43隨旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的旋轉(zhuǎn)而增強(qiáng)，這增強(qiáng)了到空氣的熱傳遞。
散熱裝置43與旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3直接熱接觸。通過旋轉(zhuǎn)閥式氣缸軸承23、26的重新定位增加了熱接觸區(qū)域的大小，因?yàn)樵撝匦露ㄎ皇沟眯D(zhuǎn)閥式氣缸3的上部封閉端6可自由地在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的盡可能大的區(qū)域內(nèi)接納散熱裝置43。這增強(qiáng)了散熱裝置43提供的冷卻功能。
此外，應(yīng)該將旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的上部封閉端6的厚度減到最小，以使燃燒室7與散熱裝置43固定于其上的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3的封閉的上端部6的上表面之間的距離減到最小。
除了散熱裝置43，圖3的發(fā)動(dòng)機(jī)包括通過設(shè)置覆蓋所考慮的進(jìn)氣口或排氣口的內(nèi)表面的絕熱裝置來將穿過外部筒形閥件的進(jìn)氣口或排氣口傳遞的熱能減到最小的附加冷卻機(jī)構(gòu)。盡管沒有示出，但是該附加冷卻結(jié)構(gòu)也可結(jié)合入圖1的實(shí)施例中。
所示的示例是針對(duì)形成于氣缸蓋8中并且形成于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3中形成的閥口與之對(duì)準(zhǔn)的進(jìn)氣口。然而，以下說明同樣適用于形成于氣缸蓋8中的任何其它端口，包括排氣口。
設(shè)有固定到進(jìn)氣閥口51上的進(jìn)氣歧管50，來自化油器或其它燃料供給裝置(未示出)的進(jìn)料經(jīng)過該進(jìn)氣歧管進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。在進(jìn)氣閥口51區(qū)域的進(jìn)氣歧管50包括橫截面為矩形的管狀區(qū)53，該管狀區(qū)53形成有貼靠固定到氣缸蓋8上的空心、絕熱的安裝架57的外部凸肩(spigot)55。這減少了從氣缸蓋8到進(jìn)氣歧管50的直接的熱傳遞。安裝架57由耐熱塑料或其它絕熱材料制成。
進(jìn)氣歧管50的橫截面也是矩形的管狀突出部59從凸肩55延伸并伸入氣缸蓋8中的進(jìn)氣閥口51中。在機(jī)械上可行的情況下，突出部59伸入進(jìn)氣閥口51至盡可能靠近旋轉(zhuǎn)閥式氣缸3，以便基本覆蓋進(jìn)氣閥口51所有的內(nèi)表面61。當(dāng)沿閥口51的縱軸線觀察時(shí)，閥口51及其內(nèi)表面的橫截面都應(yīng)是矩形。歧管突出部59外側(cè)的寬度和高度小于進(jìn)氣閥口51的內(nèi)表面61的寬度和高度，從而在進(jìn)氣歧管突出部59的外側(cè)與進(jìn)氣口51的內(nèi)表面61之間形成小氣隙63，該氣隙63提供絕熱。在使用中，當(dāng)安裝到進(jìn)氣口51時(shí)，空心絕熱的安裝架57、絕熱的突出部59以及絕熱氣隙63使從氣缸蓋8以及其它外部的發(fā)動(dòng)機(jī)部件傳遞到進(jìn)料的熱能減少到最小，從而使進(jìn)料的容積效率達(dá)到最大。
當(dāng)配合到排氣口時(shí)，管狀絕熱的安裝架57、絕熱的突出部59以及絕熱氣隙63使從排氣傳遞到氣缸蓋8以及其它外部的發(fā)動(dòng)機(jī)部件的熱能減少到最小，從而減小發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻需求。這在使用中降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的總體溫度。
權(quán)利要求
1.一種用于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在外部筒形閥件中的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸，所述旋轉(zhuǎn)閥式氣缸和所述外部筒形閥件分別形成有各自的閥口，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸可相對(duì)于外部筒形閥件轉(zhuǎn)動(dòng)到閥口對(duì)準(zhǔn)的位置，所述冷卻機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)形成于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸中的通道，在使用中冷卻流體流過所述通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)閥式氣缸包括其中形成有流體冷卻通道的筒狀氣缸壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)的氣缸壁中的流體冷卻通道基本沿旋轉(zhuǎn)的氣缸壁的長度延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述流體冷卻通道沿與旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的旋轉(zhuǎn)軸線基本平行的方向延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)閥式氣缸形成有多個(gè)流體冷卻通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)沿旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的旋轉(zhuǎn)軸線方向觀察時(shí)，所述流體冷卻通道基本繞旋轉(zhuǎn)閥式氣缸壁的周邊延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)的氣缸中的流體冷卻通道繞旋轉(zhuǎn)的氣缸的周邊基本均勻地分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述流體冷卻通道限定在內(nèi)部氣缸與外部氣缸之間，所述內(nèi)部氣缸容納于所述外部氣缸中以共同限定旋轉(zhuǎn)閥式氣缸，內(nèi)部氣缸和外部氣缸中的至少一個(gè)形成有限定油冷卻通道的凹槽。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，流體流動(dòng)路徑包括在所述外部筒形閥件內(nèi)形成的通道。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)閥式氣缸包括圓形頂面，該圓形頂面封閉旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的一端以在該頂面的下側(cè)與位于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸內(nèi)部的活塞的頂部之間限定燃燒室，冷卻流體被驅(qū)動(dòng)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的圓形頂面以冷卻該旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的圓形頂面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的上部形成有至少一個(gè)繞所述圓形頂面的周邊的通道，在使用中冷卻流體流過所述通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，靠近旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的圓形頂面形成有上部流體冷卻腔。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸壁中的流體冷卻通道經(jīng)由在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的上部中形成的通道與所述上部流體冷卻腔連通。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸壁中的流體冷卻通道在所述上部流體冷卻腔的周邊與該上部流體冷卻腔連通。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，在使用中，冷卻流體在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸上端靠近旋轉(zhuǎn)閥式氣缸頂面的位置處進(jìn)入旋轉(zhuǎn)閥式氣缸。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，冷卻流體從旋轉(zhuǎn)閥式氣缸下端遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的圓形頂面的位置處流出。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至16中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，流體在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸頂面的供給位置進(jìn)入旋轉(zhuǎn)閥式氣缸，在緊靠該流體供給位置的下方設(shè)有流體密封件，該流體密封件在使用中阻止任何流體從流體供給位置流入旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的閥口區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，流體通過在直徑小于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸外徑的凸出部中形成的通道進(jìn)入旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的頂面。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，上部流體冷卻腔位于所述凸出部與旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的頂面之間，從而流體向下流過形成于該凸出部中的通道以便在流體密封件的內(nèi)徑內(nèi)部流動(dòng)，并流入上部流體冷卻腔。
20.根據(jù)權(quán)利要求12至19中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，通過位于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸頂面的基本空心的插接件形成上部流體冷卻腔，所述插接件的周邊緊靠旋轉(zhuǎn)閥式氣缸頂面的周邊密封，在插接件的壁和頂部與旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的頂面之間限定流體冷卻腔。
21.根據(jù)權(quán)利要求12至20中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，在使用中，流體流經(jīng)所述上部流體冷卻腔從而直接接觸旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的頂面以便直接冷卻該旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的頂面，繼而冷卻燃燒室頂部。
22.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述外部筒形閥件設(shè)有冷卻裝置，該冷卻裝置可將熱能從流體傳遞到外部筒形閥件并傳遞到第二筒形閥件周圍的空氣中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻裝置包括至少一個(gè)從外部筒形閥件向外延伸的翅片。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻裝置包括繞外部筒形閥件的至少一部分彼此隔開的多個(gè)翅片。
25.根據(jù)當(dāng)從屬于權(quán)利要求9時(shí)的權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，在外部筒形閥件中形成的流體通道靠近所述冷卻裝置，以便最大限度地將熱能從流體傳遞到外部筒形閥件以及該外部筒形閥件周圍的空氣。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，在外部筒形閥件中形成的流體通道繞該外部筒形閥件基本均勻地分布。
27.根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，外部筒形閥件設(shè)有冷卻裝置，該冷卻裝置可將熱能從流體傳遞到容納在形成于外部筒形閥件中的套內(nèi)的液體冷卻介質(zhì)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述套靠近在外部筒形閥件中形成的流體通道。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述液體冷卻介質(zhì)是基于水的冷卻介質(zhì)。
30.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述流體冷卻介質(zhì)是油。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述油是發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油。
32.一種用于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在外部筒形閥件中的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸，所述旋轉(zhuǎn)閥式氣缸和所述外部筒形閥件分別形成有各自的閥口，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸可相對(duì)于外部筒形閥件轉(zhuǎn)動(dòng)到閥口對(duì)準(zhǔn)的位置，所述冷卻機(jī)構(gòu)包括直接安裝在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的上部以隨旋轉(zhuǎn)閥式氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)的散熱裝置，該散熱裝置暴露在空氣中。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述散熱裝置包括直接安裝在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸頂部的分開的部件。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述散熱裝置與所述旋轉(zhuǎn)閥式氣缸一體形成，從而散熱裝置和旋轉(zhuǎn)閥式氣缸一起構(gòu)成單一部件。
35.根據(jù)權(quán)利要求32、33或34所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的上部包括在其下面設(shè)有燃燒室的圓形頂面。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，為了使傳遞到散熱裝置的熱量最大，所述散熱裝置固定到其上的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的圓形頂面的部分的直徑至少為旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的外徑的50％。
37.根據(jù)權(quán)利要求35或36所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述散熱裝置的底部至少為旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的外徑的50％。
38.根據(jù)權(quán)利要求36或37所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，為了使傳遞到散熱裝置的熱量最大，所述散熱裝置固定到其上的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的圓形頂面的部分的直徑至少為旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的外徑的75％。
39.根據(jù)權(quán)利要求32至38中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸通過軸承裝置安裝在外部筒形閥件上，該軸承裝置遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的上部定位，從而在旋轉(zhuǎn)閥式氣缸中形成的閥口位于所述上部與所述軸承裝置之間。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述軸承裝置包括兩個(gè)彼此隔開的軸承。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述兩個(gè)軸承中的一個(gè)位于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的閥口下方但是與該閥口相鄰，而另一個(gè)軸承位于遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的閥口的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸的下部。
42.一種用于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在外部筒形閥件中的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸，所述旋轉(zhuǎn)閥式氣缸和所述外部筒形閥件分別形成有各自的閥口，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸可相對(duì)于外部筒形閥件轉(zhuǎn)動(dòng)到閥口對(duì)準(zhǔn)的位置，所述冷卻機(jī)構(gòu)包括位于形成于外部筒形閥件上的閥口的內(nèi)表面的絕熱裝置，所述絕熱裝置可操作以將在外部筒形閥件與流經(jīng)所述閥口的任何氣體之間傳遞的熱能減到最小。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，在第二筒形閥件中形成的閥口包括內(nèi)表面，所述絕熱裝置基本覆蓋該內(nèi)表面，從而氣體靠著該絕熱裝置流動(dòng)。
44.根據(jù)權(quán)利要求42或43所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)沿閥口的縱軸線觀察時(shí)，所述閥口的內(nèi)表面的橫截面是矩形。
45.根據(jù)權(quán)利要求42至44中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，設(shè)有向外部筒形閥件中的閥口或從該閥口輸送氣體的歧管，所述絕熱裝置包括位于進(jìn)氣歧管上朝向旋轉(zhuǎn)閥式氣缸伸入閥口的突出部。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述突出部朝向旋轉(zhuǎn)閥式氣缸伸入閥口，以便靠近但是不接觸旋轉(zhuǎn)閥式氣缸。
47.根據(jù)權(quán)利要求45或46所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述突出部與閥口的內(nèi)表面隔開，從而在該突出部的徑向外表面與進(jìn)氣口的內(nèi)表面之間形成小氣隙，氣體在配合氣體(fit gas)與外部筒形閥件之間提供進(jìn)一步的絕熱。
48.根據(jù)權(quán)利要求45、46或47所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述歧管通過由絕熱材料形成的安裝裝置安裝到外部筒形閥件上。
49.根據(jù)權(quán)利要求42、43或44所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述絕熱裝置通過由絕熱材料制成的單獨(dú)的管狀部件形成，所述管狀部件適于容納在閥口中以便基本覆蓋閥口的內(nèi)表面。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，外部筒形閥件形成有進(jìn)氣閥口和排氣閥口，在這兩個(gè)閥口上都設(shè)有絕熱裝置以便減小從外部筒形閥件經(jīng)過進(jìn)氣閥口到進(jìn)氣的熱傳遞，并減小從排氣經(jīng)過排氣閥口到外部筒形閥件的熱傳遞。
51.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，結(jié)合有根據(jù)權(quán)利要求42至50中任一項(xiàng)的冷卻機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征。
52.根據(jù)權(quán)利要求32至41中任一項(xiàng)所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，結(jié)合有根據(jù)權(quán)利要求42至50中任一項(xiàng)的冷卻機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)閥式氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)(1)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在外部筒形閥件(8)中的旋轉(zhuǎn)閥式氣缸(3)，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸(3)和外部筒形閥件(8)分別形成有各自的閥口(51、71、81)，旋轉(zhuǎn)閥式氣缸(3)可相對(duì)于外部筒形閥件(8)轉(zhuǎn)動(dòng)到閥口(51、71、81)對(duì)準(zhǔn)的位置。該冷卻機(jī)構(gòu)包括形成于旋轉(zhuǎn)閥式氣缸(3)和外部筒形閥件(8)中的流體通道(11、28)，在使用中冷卻油流過所述流體通道。
文檔編號(hào)F01L7/04GK1856637SQ200480027791
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2004年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
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