具有分开式汽缸体的对置活塞发动机结构制造技术

一种用于多汽缸对置活塞发动机的发动机结构，其包括具有多个直列汽缸的汽缸体。每一个汽缸具有带外径的端部和在端部之间的中间部分，中间部分具有比端部相对更大的外径。汽缸体包括将轴承腹板元件定位在平面外的轴承腹板结构，该平面纵向地平分所有的汽缸。汽缸体被划分为两个区段，以便允许汽缸衬套插入汽缸体中的汽缸通道中和从汽缸通道移除。

Opposed piston engine structure with split cylinder body

An engine structure for a multi cylinder opposed piston engine comprising a cylinder body having a plurality of in-line cylinders. Each cylinder has an end with an outer diameter and an intermediate portion between the ends, and the middle portion has an outer diameter larger than the end portion. The cylinder body includes a bearing web structure positioned outside the plane of the bearing web element, which divides the cylinder longitudinally longitudinally. The cylinder body is divided into two sections so as to allow the cylinder liner to be inserted into the cylinder passage in the cylinder body and removed from the cylinder passage.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有分开式汽缸体的对置活塞发动机结构相关申请本申请包含与以下申请的主题相关的主题：于2013年5月10日提交的名为“PlacementofanOpposed-PistonEngineinaHeavy-DutyTruck”的共同拥有的美国申请13/891,466、2013年9月16日提交的名为“ACompact,PortedCylinderConstructionforanOpposed-PistonEngine”的共同拥有的美国申请序列号14/028,423、2014年5月21日提交的名为“AirHandlingConstructionForOpposed-PistonEngines”的共同拥有的美国申请序列号14/284,058和2014年5月21日提交的名为“OpenIntakeandExhaustChamberConstructionforAirhandlingSystemofanOpposed-PistonEngine”的共同拥有的美国申请序列号14/284/134。
技术介绍
本领域涉及两冲程循环对置活塞发动机。特别地，本领域涉及用于具有分开式汽缸体的对置活塞发动机的紧凑的发动机结构。术语“发动机结构”是用来指包括汽缸体和相关联的曲轴箱的组件。进一步地，“曲轴箱”是具有曲轴和其相关联的主轴承的壳体。两冲程循环发动机是内燃发动机，其通过曲轴的单个完整的旋转和连接到曲轴的活塞的两个冲程来完成操作循环。冲程通常表示为压缩和做功冲程。两冲程循环发动机的一个示例是对置活塞发动机，其中两个活塞设置在汽缸的孔口中，用于沿着汽缸的中心轴线在相对的方向上往复移动。每一个活塞在最接近汽缸一端的底部中心(BC)位置和最远离汽缸所述一端的顶部中心(TC)位置之间移动。汽缸具有在接近相应的BC活塞位置的汽缸侧壁中形成的端口。相对活塞中的每一个控制端口中的每一个，当活塞向其BC位置移动时打开端口，并且当活塞从BC朝向其TC位置移动时关闭端口。端口中的一个用于允许增压空气进入孔口中，另一个端口为燃烧产物提供通向孔口外的通路；这些分别称为“进气”和“排气”端口(在一些描述中，进气端口被称为“空气”端口或“清扫”端口)。图1示出两冲程循环对置活塞发动机10。发动机10具有多个带有端口的汽缸，其中一个由参考标号50表示。例如，发动机可具有两个带有端口的汽缸，或三个或更多个带端口的汽缸。每一个带有端口的汽缸50具有孔口52和接近汽缸壁的相应端形成或机器加工的纵向隔开的进气端口54和排气端口56。进气端口和排气端口中的每一个包括开口或穿孔的一个或多个圆周阵列。在一些描述中，每一个开口被称为“端口”；然而，这些“端口”的一个或多个圆周阵列的构造与图1示出的端口构造没有不同。活塞60和活塞62可滑动地设置在孔口52中，其端表面61和63相对。活塞60控制进气端口54，并且活塞62控制排气端口56。在示出的一些示例中，发动机10进一步包括两个曲轴71和72。发动机的进气活塞60联接到曲轴71，并且排气端口62联接到曲轴72。当活塞60和62接近其在汽缸50中的TC位置时，燃烧室被限定在活塞的端表面61和63之间的孔口52中。燃料直接喷射进燃烧室中。在一些实例中，喷射发生在或接近最小体积时(在压缩循环中最小燃烧室体积发生时的点，因为活塞端表面相互最接近)；在其它的实例中，喷射可发生在最小体积之前。燃料通过定位在经过汽缸50的侧壁的相应开口中的一个或多个燃料喷射器喷嘴被喷射。示出两个这样的喷嘴70。燃料与被允许通过进气端口54进入孔口52中的增压空气混合。当空气燃料混合物在端表面61和63之间被压缩时，压缩的空气达到使得燃料点燃的温度和压力。随后燃烧。进一步参考图1，发动机10包括空气处理系统80，其管理增压空气到发动机10的输送和来自发动机10的排气的输送。代表性的空气处理系统构造包括增压空气子系统81和排气子系统82。在空气处理系统80中，增压空气源接收进气空气并且将其处理成加压的空气(以下称为“增压空气”)。增压空气子系统81将增压空气输送到发动机的进气端口。排气子系统82从发动机的排气端口输送排气产物，以传送给其它排气组件。在一些方面，空气处理系统80可被构造成通过排气再循环(“EGR”)系统83使由燃烧产生的排气的部分来再循环以减少由燃烧产生的不希望的排放物。再循环的排气与增压空气混合以降低峰值燃烧温度，这减少了不希望的排放物的产生。参考图2，用于两冲程循环双曲轴对置活塞发动机90的发动机结构包括汽缸体100、曲轴箱组件102和曲轴箱组件104。汽缸体100包括排成一行使得平分单个平面的多个汽缸106，并且包含所有汽缸的纵轴。汽缸106的逐行对准被称为与发动机领域的标准命名一致的“直列”配置。此外，直列布置可以是“直的”，其中包含所述纵轴的平面基本上是垂直的，或者是“倾斜的”，其中包含所述纵轴的平面是倾斜的。还可以定位发动机以使得基本水平地设置包含纵轴的平面，在这种情况下，直列布置将是“水平的”。因此，虽然接下来的描述被限于直列配置，但是其适用于直的、倾斜的和水平的变化。在本说明书中，“汽缸”由保留在汽缸体100中形成的汽缸通道中的衬套(有时被称为“套筒”)构成。汽缸106的直列阵列与汽缸体100的细长尺寸L对准。以最左边的汽缸106来代表所有汽缸106，每一个汽缸具有孔口152和包括进气端口154的环形进气部分，环形进气部分沿着汽缸的纵向轴线从包括排气端口156的环形排气部分分开。最接近进气端口154的汽缸的端部被称为汽缸的“进气端”，并且最接近排气端口156的端部被称为“排气端”。汽缸106被布置成使得其进气端和排气端在直列阵列的相应侧中对准。两个反向移动活塞160和162被布置在每一个汽缸的衬套孔口中。活塞160控制发动机的进气端口；活塞162控制排气端口。曲轴171由主轴承B1沿着汽缸106的进气端被可旋转地支撑，与细长尺寸L平行对准。所有活塞160联接到曲轴171。曲轴172由主轴承B2沿着汽缸106的进气端被可旋转地支撑，与细长尺寸L平行对准。所有活塞162联接到曲轴172。曲轴171和172通过齿轮系175或通过包括斜齿轮传动机构、皮带和链条中的一个或多个的其它等同装置联接。曲轴箱组件102包括曲轴171和主轴承B1。曲轴箱组件104包括曲轴172和主轴承B2。发动机结构还可包括容纳齿轮系175的齿轮箱105。在这种情况下，齿轮箱105可在曲轴箱组件102和104之间的汽缸体100的面上方延伸。图2示出的直列双曲轴发动机结构与两冲程和四冲程发动机的标准直列和V结构明显不同，其中每一个汽缸包含仅单个活塞，并且所有的活塞被连接到单个曲轴。结构上的不同在考虑到将图2的两冲程循环对置活塞发动机结构装配到被配置用于标准直列和V发动机结构的车辆发动机舱空间的困难时尤其明显。在这点上，参见相关的美国申请US14/028,423。进一步地，即使不受预定的发动机舱配置限制，图2的对置活塞发动机结构也可能难以装配到车辆。因此，重要的是使对置活塞发动机结构尽可能地紧凑，以便在诸如车辆、机车、船舶、固定电源等的应用中占用最小的空间。如图2所示，实现用于所示发动机的紧凑发动机结构的一个步骤是最小化在汽缸106之间的中心到中心的间距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对置活塞发动机的发动机结构，其包括：具有在细长尺寸(L)中延伸的相对侧(217、218)的汽缸体(210)；所述汽缸体包括多个汽缸(200/240)，每一个汽缸包括纵向分离的进气端和排气端(204、206)，以及在所述进气端和排气端之间的中间部分；所述多个汽缸沿着所述细长尺寸在所述汽缸体的所述相对侧之间被布置成直列阵列，使得所述汽缸的所述进气端和排气端在所述阵列的相应的第一侧和第二侧中对准；第一曲轴箱组件(214)，其与所述细长尺寸对准并且沿着所述阵列的所述第一侧设置；第二曲轴箱组件(216)，其与所述细长尺寸对准并且沿着所述阵列的所述第二侧设置；所述汽缸体包括与所述汽缸相互交叉的多个轴承腹板，其中轴承腹板包括轴承腹板构件(242)，所述轴承腹板构件(242)：从在所述第一曲轴箱中的第一主轴承(225)延伸到在所述第二曲轴箱中的第二主轴承(232)，以及，包括限定间隔开的轴承腹板构件的至少两个孔(253、263)，所述轴承腹板构件在所述第一主轴承和第二主轴承之间延伸并且定位在所述相对侧和纵向地平分所述汽缸的平面(267)之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.04 US 14/450,5721.一种用于对置活塞发动机的发动机结构，其包括：具有在细长尺寸(L)中延伸的相对侧(217、218)的汽缸体(210)；所述汽缸体包括多个汽缸(200/240)，每一个汽缸包括纵向分离的进气端和排气端(204、206)，以及在所述进气端和排气端之间的中间部分；所述多个汽缸沿着所述细长尺寸在所述汽缸体的所述相对侧之间被布置成直列阵列，使得所述汽缸的所述进气端和排气端在所述阵列的相应的第一侧和第二侧中对准；第一曲轴箱组件(214)，其与所述细长尺寸对准并且沿着所述阵列的所述第一侧设置；第二曲轴箱组件(216)，其与所述细长尺寸对准并且沿着所述阵列的所述第二侧设置；所述汽缸体包括与所述汽缸相互交叉的多个轴承腹板，其中轴承腹板包括轴承腹板构件(242)，所述轴承腹板构件(242)：从在所述第一曲轴箱中的第一主轴承(225)延伸到在所述第二曲轴箱中的第二主轴承(232)，以及，包括限定间隔开的轴承腹板构件的至少两个孔(253、263)，所述轴承腹板构件在所述第一主轴承和第二主轴承之间延伸并且定位在所述相对侧和纵向地平分所述汽缸的平面(267)之间。2.根据权利要求1所述的发动机结构，其中：第一孔(253)包括在邻近汽缸的所述进气端之间的第一拱形部分(252)，其具有在所述汽缸体的所述相对侧之间延伸的第一跨度；第二孔(263)包括在所述邻近汽缸的所述排气端之间的第二拱形部分(262)，其具有与所述第一跨度相对并且在所述汽缸体的所述相对侧之间延伸的第二跨度；第一轴承腹板构件(254)在所述第一拱形部分和第二拱形部分之间沿着所述汽缸体的第一相对侧延伸；以及第二轴承腹板构件(265)在所述第一拱形部分和第二拱形部分之间沿着所述汽缸体的第二相对侧延伸。3.根据权利要求2所述的发动机结构，其中所述汽缸体包括开放的进气室(269)，所述开放的进气室(269)包含所有所述汽缸的进气端口，并且所述第一轴承腹板构件和第二轴承腹板构件穿过所述进气室。4.根据权利要求2所述的发动机结构，其中所述汽缸体包括开放的排气室(268)，所述开放的排气室(268)包含所有所述汽缸的排气端口，并且所述第一轴承腹板构件和第二轴承腹板构件穿过所述排气室。5.根据权利要求4所述的发动机结构，其中所述汽缸体包括开放的进气室(269)，所述开放的进气室(269)包含所有所述汽缸的进气端口，并且所述第一轴承腹板构件和第二轴承腹板构件穿过所述进气室。6.根据权利要求1所述的发动机结构，其中每一个汽缸包括在所述汽缸体中形成的汽缸通道(240)和保留在所述汽缸通道中的汽缸衬套(200)。7.根据权利要求6所述的发动机结构，其中所述汽缸体(210)在限定在平面上的接缝(219)处被划分为两个块区段(220、221)，所述平面与所有所述汽缸的轴线正交并且穿过所述汽缸的所述中间部分。8.根据权利要求7所述的发动机结构，其中所述汽缸在所述中间部分中都具有第一直径(DMP)，在所述进气端和排气端中都具有第二直径(DEP)，并且所述第一直径大于所述第二直径。9.根据权利要求2所述的发动机结构，其中每一个汽缸包括在所述汽缸体(210)中形成的汽缸通道(240)和保留在所述汽缸通道中的汽缸衬套(200)。10.根据权利要求9所述的发动机结构，其中所述汽缸体(210)在限定在平...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·B·富卡，
申请(专利权)人：阿凯提兹动力公司，
类型：发明
国别省市：美国,US