CN100432374C

CN100432374C - 用于内燃机活塞的机构

Info

Publication number: CN100432374C
Application number: CNB2003801093681A
Authority: CN
Inventors: J·斯卡尔佐
Original assignee: Scalzo Automotive Research Pty Ltd
Current assignee: Scalzo Automotive Research Pty Ltd
Priority date: 2003-01-02
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2023-12-24
Also published as: AU2003900003A0; CN1745227A

Abstract

一种摇摆机构(12)，内燃机(10)的活塞(14)的线性往复运动经由该摇摆机构可传递给曲轴(20)，活塞安装在连杆(22)的远端上。所述机构包括：摇摆件(28)；安装件(40)，摇摆件通过该安装件可安装在发动机的曲轴箱(18)上，用于在第一轴(X1)上进行可逆摇摆运动；联接件(30)，其一端枢转连接摇摆件从而可在两极端位置之间相对于摇摆件在第二轴(X2)上枢转；和保持部件(32)。

Description

用于内燃机活塞的机构

发明领域

本发明涉及一种用于内燃(IC)机的活塞的摇摆机构。本发明还涉及一种内燃机，其中多个气缸中的至少一个气缸的活塞的运动通过所述的摇摆机构可传递给曲轴。

背景技术

传统的内燃机以多种气缸构造制成。对于汽车发动机，它们包括直列式、水平对置式和V-型构造。特别是每个汽车发动机构造，发动机的容量大小为能够提供所希望的最大速度和加速需求。然而，发动机尺寸一般意味着在低载状态下，减速和制动周期一起形成发动机操作时间的主要部分，因为发动机需要节流并且以大大降低的总效率操作，所以燃料消耗很高。

已经试图在低载条件下通过可变冲程机构和/或通过切断通向某些气缸的燃料来降低内燃机的容量。然而，大多数的这些企图都无法成功或者没有效果。在将通向某些气缸的燃料切断的情况下，虽然已有改善，但是因为所述的被切断燃料的气缸的每个活塞仍然移动，所以还不能获得最大受益。

本发明旨在提供一种用于内燃机的改善的摇摆机构，该摇摆机构设置在发动机中并能够适于改变活塞冲程和/或活塞不活动。

发明内容

根据本发明，提供一种摇摆机构，内燃机的活塞的线性往复运动通过该摇摆机构可从连杆的安装有活塞的远端传递给曲轴。所述的摇摆机构包括：

摇摆件；

安装件，摇摆件通过该安装件可安装在发动机曲轴箱的一个结构上或与发动机的曲轴箱紧固的一个结构上，用于在第一轴上进行可逆摆摇运动；

联接件，其一端枢转连接摇摆件从而可在两极端位置之间相对于摇摆件在第二轴上枢转，该第二轴偏离并平行于第一轴；和

保持和调节部件(此后称作“保持部件”)，联接件通过该保持部件可释放地保持在两极端位置之一；

联接件的另一端适于枢转连接连杆的远端从而可相对于连杆在第三轴上枢转，该第三轴偏离第二轴并且平行于第一和第二轴。而且，在与第一轴偏离的位置处，摇摆件适于枢转连接另一连杆的小端以使摇摆件和另一连杆在第四轴上相对旋转，该另一连杆具有可与曲轴相连的大端，第四轴平行于第一、第二和第三轴。

本发明还提供一种内燃机，它具有气缸盖和曲轴箱、由气缸盖限定的多个气缸、轴颈支承在曲轴箱中并用于在旋转的纵轴上旋转的曲轴、每个气缸中的各活塞和各第一连杆，各活塞安装在该第一连杆的一端，并且每个活塞从该第一连杆的远端与曲轴相连以便使每个活塞在其气缸内的线性往复运动传递给曲轴并且用于旋转。所述内燃机还包括，用于至少一个气缸的摇摆机构，所述第一连杆经由该摇摆机构与曲轴相连，每个气缸的活塞安装在该第一连杆上；其中摇摆机构包括：

摇摆件；

安装件，摇摆件经由该安装件可安装在发动机曲轴箱的一个结构上或与发动机的曲轴箱紧固的一个结构中，用于在第一轴上进行可逆摆摇运动，该第一轴平行于曲轴的轴线；

联接件，其一端枢转连接摇摆件从而在两极端位置之间可相对于摇摆件在第二轴上枢转，该第二轴偏离并平行于第一轴；

保持部件，联接件通过该保持部件可释放地保持在两极端位置之一；

其中，联接件的另一端枢转连接第一连杆的远端从而可相对于第一连杆在第三轴上枢转，该第三轴偏离并平行于第一和第二轴。而且，摇摆件枢转连接第二连杆的小端，用于使摇摆件与第二连杆在第四轴上相对旋转，该第二连杆具有轴颈支承于曲轴上的大端，第四轴平行于第一、第二和三轴。第一和第二连杆可在相同的平面或平行的平面上移动，第一、第二、第三和第四轴平行于曲轴的旋转轴。所述配置是这样，即采用保持部件保持联接件，通过由摇摆件在第一轴上的摇摆运动而传递给第二连杆的第一连杆的合成运动，通过联接件相对于第一连杆在第三轴上枢转，以及通过摇摆件相对于第二连杆在第四轴上枢转，其中一个气缸的活塞的线性往复运动能够传递给曲轴并使该曲轴旋转。

本发明的设置在发动机中的摇摆机构能够获得许多显著有效的益处。其中一个益处就是，它易于将曲轴设置在与活塞移动路线横向偏置的位置处。例如，如果每个活塞经由各自的摇摆件与曲轴相连，那么这对具有直列式气缸构造的发动机就是可行的。可选择地，至少一个活塞可通过其它形式的摇摆机构与曲轴相连。所述的其它形式的摇摆机构，例如仅仅包括本发明的所述机构所需的摇摆件，其中摇摆件直接枢转连接各活塞用的第一连杆，而不是通过联接件。

但是，本发明的不同实施例的摇摆机构还能够实现更多的重要益处。这些益处包括：

(a)发动机可调节，用于以最大冲程设置或最小冲程设置进行操作；

(b)发动机可调节，用于以最大冲程设置至最小冲程设置中的任一冲程设置进行操作；

(c)发动机可调节，用于像阿特金森循环(Atkinson Cycle)发动机那样操作；

(d)发动机可调节，以使活塞能够不活动。

在每种情况下，所述配置可采用直列式、对置式或V-型气缸构造。而且，在根据V-型构造的变型中，每组气缸可以是平行的而不是互相倾斜的V-形配置。在能够使活塞不活动的实施例中，本发明能够在每个活塞不活动或停止的情况下使发动机稳定。

根据本发明的所述机构的摇摆件的形式可充分改变。其形式的一个决定因素是保持部件的特性。在一种配置中，保持部件可以是可安装于摇摆件上的装置。在该配置中，摇摆机构可包括板，其中第一和第二轴垂直于该板地延伸并贯穿该板。在另一种配置中，保持部件可部分地由摇摆件限定，在这种配置中，摇摆件可以是壳体的形式，该壳体具有相对的垂直于第一和第二轴的平行侧壁，第一和第二轴贯穿该侧壁。

所述安装件可包括一对轴件或耳轴，摇摆件通过该安装件可安装在发动机曲轴箱上。每个轴件可沿着第一轴的方向从摇摆件伸出。在那种情况下，轴件可与摇摆件一体或者紧固于该摇摆件上，其中每个轴件轴颈支承在发动机曲轴箱的相应结构上或与发动机曲轴箱紧固的相应结构上。

可选择地，所述安装件可包括由摇摆件或由紧固于摇摆件的附件限定的一个或多个开口。在这种配置中，每个开口可容纳轴或从发动机曲轴箱的毗邻结构或紧固于发动机曲轴箱的毗邻机构伸出的相应轴。

还可应用另一种选择，其中连续气缸的活塞经由各摇臂机构连接曲轴。在该选择中，安装件可包括每个摇摆件共用的并穿过该摇摆件的轴，每个摇摆件通过安装件安装。所述安装件还包括曲轴箱的连续结构或与曲轴箱紧固的连续结构，其中所述轴固定于该连续结构。

联接件一般为细长形状并适于在每端枢转连接。虽然联接件可包括单一细长板或杆，但它可优选地包括一对平行的细长板或杆。更具体地说，摇摆件包括一对平行的板或杆，该联接件可被分叉成包括具有板或杆形式的一对臂，所述联接件在每条臂的一端连接并且可在第二轴上连接摇摆件。所述臂通过圆柱形辐板或突部在每条臂的所述端接合，由此联接件可经由贯穿所述辐板或突部和摇摆件之一的销连接摇摆件。

保持部件可以是一种可操作以将联接件保持在或靠在两极端位置之一处的相应挡块中所选的一个上的装置，联接件可在该两极端位置之间相对于摇摆件枢转。所述极端位置通过限制保持部件的移动来限定。然而，摇摆件可具有支座或挡块，用于防止联接件相对于摇摆件在其中一个极端位置之外枢转。在另一种选择中，其中一个极端位置可通过限制保持部件的移动来限定，其中摇摆件具有支座或挡块，用于防止联接件相对于摇摆件在另一个极端位置之外枢转。

保持部件可以是一种通过机械和/或液体驱动而操作的装置。在一种便利的配置中，保持部件为双动式液压油缸，该油缸跨过位于联接件一侧的摇摆件或位于在该摇摆件内。所述油缸的一端枢转连接摇摆件，另一端优选地在第二和第三轴之间枢转连接联接件。由此，当连接油缸以便供给增压液压流体时，该油缸能够伸长和收缩以使联接件在第二轴上相对于摇摆件枢转。

在可选的配置中，保持部件包括从偏心轮的外围向外、沿着第一轴的径向伸出的保持臂，该保持臂轴颈支承在偏心轮上以便能弯曲扫过。保持臂的远离偏心轮的一端优选地在第二轴和第三轴之间枢转连接联接件。所述偏心轮安装在调节轴上并可与该调节轴一起旋转，该调节轴相对于联接件横向向外地轴颈支承在摇摆件上并且它的旋转轴与第一轴同心。调节轴的旋转促使偏心轮的轴绕行调节轴的轴线，由此促使联接件在第二轴上相对于摇摆件枢转，其中保持臂在偏心轮的轴上相对于联接件以调整的方式弯曲扫过。

调节轴的旋转可通过任何适当部件进行。例如，该轴可承载在形成部分传动系统的齿轮上，当需要时，该齿轮可操作以改变联接件的位置。在另一配置中，调节轴形成部分液压促动器，该促动器包括调节轴伸入其内的壳体，其中所述轴具有设置在由壳体所限定的腔室内的径向叶片。叶片与壳体之间设置适当密封件，从而随着液压流体供至腔室，到达叶片的任一侧，叶片被促使弯曲扫过以使调节轴沿着一个方向或另一个方向旋转。

在具有摇摆机构的内燃机中，在摇摆机构的第二轴处的相应枢转连接、以及第三和第四轴处的枢转连接可以是任何适当形式。第二轴处的连接可以由紧固于摇摆件上的销提供，其中联接件轴颈支承于该摇摆件上。同样这种配置可用于第四轴处的连接，因为，第二连杆的小端可轴颈支承于与摇摆件紧固的销上。第三轴处的枢转连接可通过贯穿第一连杆的远端和联接件的销而提供，该销保持在第一连杆的远端和联接件上。

如上所述，摇摆机构的摇摆件适于枢转连接另一连杆或第二连杆的小端，该第二连杆具有可与曲轴相连的大端。摇摆件因此适于在偏离第一轴的位置处。然而，除了后者的限制以外，基本可以自由选择所述的位置。实际上，所述的位置甚至可使得第二和第四轴重合。也即，虽然这里参照第一、第二、第三和第四轴，但第二和第四轴可以是联接件和第二连杆相对于摇摆件进行各自枢转用的共用轴。在这种情况下，优选的是，共用轴处具有共用销，每个联接件和第二连杆轴颈支承在该共用销上。

还要注意的是，虽然第二和第四轴处的各连接与第一轴相隔，但第三轴处的连接完全与第二轴相隔。第三轴一般与第一轴相隔，但在一些发动机实施例中，随着联接件的枢转，第三轴可以与第一轴重合。这里将在下文参照附图所例示的一些实施例进行描述，并且可应用于活塞不活动的情况。

附图说明

为了更易于理解本发明，现在将参照附图进行详细描述，其中：

图1根据本发明的第一实施例示出了发动机的活塞/曲柄组件的垂直剖视图；

图2为沿图1的线II-II截取的水平剖视图；

图3为沿图1的线III-III截取的水平剖视图；

图4对应于图1，但其示出了变型的第一实施例的发动机；

图5根据本发明的第二实施例示出了发动机的活塞/曲柄组件的横向剖视图；

图6为沿图5的线VI-VI截取的第二实施例的发动机的各种部件的水平局部剖视图；

图7对应于图5，但其示出了变型的第二实施例的发动机；

图8根据本发明的第三实施例示出了发动机的活塞/曲柄组件的垂直剖视图；

图9为沿图8的线IX-IX截取的水平剖视图；

图10对应于图8，但其示出了变型的第三实施例的发动机；

图11根据本发明的第四实施例示出了发动机的活塞/曲柄组件的横向剖视图，其中活塞处于第一状态中的上止点；

图12对应于图11，但其中活塞处于第一状态中的下止点；

图13对应于图11，但其中活塞处于第二状态中的上止点；

图14对应于图11，但其中活塞处于第二状态中的下止点；

图15为横向剖视图，其示出了第四实施例的发动机的部件；

图16根据本发明的第五实施例示出了在活塞的动力冲程开始时发动机的活塞/曲柄组件的横向剖视图；

图17对应于图16，但其处于活塞的动力冲程完成时；

图18对应于图16，但其处于活塞的排气冲程完成时；

图19对应于图16，但其处于活塞的进气冲程完成时；

图20为本发明第五实施例的曲线图，其示出了两个完整的四冲程循环过程中活塞冲程与曲柄角之间的关系；

图21根据本发明的第六实施例示出了最小排量状态下发动机活塞/曲柄的横向剖视图，其中活塞处于上止点位置；

图22为图21的发动机在最小排量状态下的立体图，其中活塞处于下止点位置；

图23为图21的发动机在最大排量状态下的立体图，其中活塞处于上止点位置；

图24为图21的发动机部件的立体图；

图25和26分别示出了图24的部件处于最小和最大冲程位置；

图27根据本发明的第七实施例示出了最小排量状态下发动机的一对活塞的横向剖视图，其中一个活塞位于上止点位置，另一活塞处于下止点位置；

图28对应于图27，但其中曲轴旋转了180度，发动机处于最小排量状态；

图29为图27的发动机在最大位置状态时的立体剖视图，但其中一个活塞处于上止点，另一活塞处于下止点；

图30对应于图29，但其中曲轴旋转了180度，发动机处于最大排量状态；

图31为图27-30的发动机在最小排量时的中间冲程位置处的立体图；

图32为图29-31的发动机部件的立体图；

图33为图29-31的发动机在最小排量状态下时，该发动机部件的部分组件的剖面立体图；

图34对应于图33，但发动机处于最大排量状态；

图35根据本发明的第八实施例示出了发动机的一对活塞/曲柄部件的局部立体图；

图36为图35的发动机部件的立体图；

图37为图36的部件的侧视图；

图38根据本发明的第九实施例示出了摇摆机构在其中一种状态下的透视图；

图39为图38的摇摆机构在另一状态下的另一透视图；

图40为图38所示状态下的所述机构的局部剖视图；

图41类似于图40，但其示出了图39状态下的所述机构；

图42为图38-41所示机构的部件的透视图；

图43根据本发明的第十实施例示出了摇摆机构的透视图；

图44为图43所示机构的剖视图；

图45为基于本发明第四实施例的直列式发动机配置的透视图；

图46根据本发明的第十一实施例的摇摆机构的剖视图。

具体实施方式

图1-4根据本发明的第一实施例示出了发动机10，该发动机包括有本发明的摇摆机构12。更具体地说，所述机构12使发动机10的多个活塞中的一个活塞14可以根据需要完全不活动和恢复活动。根据设有发动机10的车辆的需要，在发动机运转、甚至是快速运转的同时，可以借助传感器(未示出)和发动机管理系统(也未示出)进行活动/不活动。

发动机10的一个以上(或甚至所有)的活塞各具有相应的机构12。但是，要理解的是，发动机10必须具有至少两个活塞14，且至少一个活塞在车辆运转时必须总保持活动。一旦车辆变成静止的且关闭点火，先前没被激活的任何活塞可以不被车辆管理系统激活。

首先参照图1和2，发动机10包括由其中一个气缸16表示的气缸体，该气缸16容纳了一个所示的活塞14。这种配置属于多缸发动机，其中这些气缸为垂直于图1的平面延伸的直列构造。发动机10还包括：容纳摇摆机构12的并从所述气缸体伸出的曲轴箱18、以及具有X轴(图2)的曲轴20，所述曲轴箱18偏离直列式气缸的一侧。活塞14经由第一连杆22、摇摆机构12和第二连杆24与曲轴20传动相连。第一连杆22的一端经由活塞销26与活塞14枢转连接，其另一端与机构12相连。第二连杆24具有与机构12相连的小端以及轴颈支承在曲轴20上大端。

摇摆机构12具有摇摆件28、联接件30和保持部件32。摇摆件28设置在曲轴箱18的一对横向壁34之间，该对横向壁将气缸16下方的空间与邻近气缸或每个邻近气缸下方的空间隔开。曲轴20穿过壁34中的轴承35且被该轴承35支承，并延伸到其它气缸的这种壁上。摇摆件28还具有一对壁36以及与壁36互连的横梁38、39。每条壁36与各条壁34平行且相邻。摇摆件28具有从每条壁34向外伸出的耳轴销40。每个耳轴销40可在相邻壁34中的相应轴承42内旋转，其中销40具有与曲轴轴线X平行的公共轴线X(1)。

联接件30包括具有两条平行臂44的叉形联接件，该平行臂44彼此横向相隔并且在联接件30的一端处经由圆柱形部46而连接。联接件30经由摇摆件28上所安装的销48与摇摆件28枢转连接，该销48被容纳在联接件30的圆柱形部46内从而所述销48位于联接件30一端并能使该联接件30相对于摇摆件28枢转。销48构成联接件30的枢轴线X(2)，该枢轴线X(2)横向偏离轴线X(1)并平行于轴线X，X(1)。

联接件30的每条臂44的远离销48的一端与第一连杆22的远离活塞14的一端枢转连接。连杆22的该端位于两条臂44之间，销50保持在联接件30的对准开口以及连杆22的开口内。销50限定用于使联接件30和连杆22相对枢转的枢轴线X(3)。该轴线X(3)偏离轴线X(2)并平行于轴线X，X(1)和X(2)。

第二连杆24的小端以类似于枢转连接联接件30的方式与摇摆件28枢转连接。这样，连杆24的小端被承受在摇摆件28上所安装的销52上，使摇摆件28和连杆24能够相对枢转。销52限定所述枢转用的枢轴线X(4)，其中轴线X(4)偏离轴线X(1)并平行于轴线X，X(1)，X(2)和X(3)。连杆24的大端轴颈支承在曲轴20的曲柄销54上。

虽然轴线X(4)偏离轴线X(2)，但根据下列描述要理解的是，轴线X(4)的位置可以围绕以轴线X(1)为中心的弧而改变。实际上，轴X(2)和X(4)可以重合。

联接件30相对于摇摆件28在销48上并围绕轴线X(2)的枢转，由机构12的保持部件32控制。如图3所示，保持部件32包括气缸和活塞组件，该组件具有气缸56、活塞58和可伸长的活塞杆60。气缸56经由相应的耳轴销62在轴线X(2)和X(3)之间与联接件30旋转连接，该耳轴销62轴颈支承在联接件30的每条臂44上。气缸56外侧的活塞杆60的一端经由尾销66与横梁64连接，该横梁64枢转连接摇摆件28。横梁64和活塞杆60允许受压油液经过油路68、69引导至活塞58的各侧，用于伸长或缩回杆60。

由于活塞杆60的伸长或缩回，促使联接件30在销48上相对于摇摆件28枢转。在例示的配置中，联接件30能够枢转一个角度，该角度由摇摆件28的横梁38、39之间的距离确定。这样横梁38和39充当挡块。在图1中，所示的杆60是伸长的从而保持部件32使联接件30抵靠在由横梁38组成的挡块上。在图4中，所示的杆60是缩回的从而保持部件32使联接件30抵靠在包括横梁39的挡块上。

在图1的配置中，活塞14在气缸16中的线性往复运动经由第一连杆22、叉形联接件30、在耳轴销40上摆动的摇摆件28、以及第二连杆24传递给曲轴20。图1所示的联动系统的几何形状表明，活塞14处于近似中间冲程的位置处，其中活塞14的冲程由耳轴销40的位置、销50和销52、曲柄销54的行程确定。销48和50移过一个圆弧，其中销54的位置由所希望的曲轴20位置确定。

连杆22和叉形联接件30在销50处的连接通过保持部件32的液压缸和活塞组件被保持靠在横梁38所提供的挡块上，该横梁38固定在摇摆件28上。通向通道68、69的油路(未示出)被加工于摇摆件28中且位于耳轴销40的任一侧，并延长至外部的液压操纵系统(未示出)。通过耳轴销40和销端66的小角度移动，这些通道被许多O形圈(未示出)密封。

经过通道68的受压油液将叉形联接件30保持在图1所示的位置并将活塞14保持在活动的状态。此外，当连杆22通过该冲程时，该连杆22的倾斜位置是这样，即当活塞14处于上止点位置(TDC)时，通过使连杆22和联接件30在销50处的连接保持靠在横梁38所提供的挡块上，连杆22与叉形联接件30栓牢并约束活塞14。

如果受压油液经由通道69(其中通道68朝着槽开口)被引导，叉形联接件30和连杆22在销50处的连接，随着联接件30在销48上枢转而与横梁38分离。这能够继续直至通过销50处的连接邻接横梁39所提供的挡块而使联接件30的枢转被阻止。在这种状态下，销50与耳轴销40同心，以允许摇摆件28在不给活塞14传递任何运动的情况下进行摆动。轴X(2)和X(3)之间的距离等于轴X(2)和X(1)之间的距离。也即，由于销50与耳轴销40同心，轴X(3)与轴X(1)重合，摇摆件28能够继续摇动，同时连杆22和活塞14因此保持静止。相应地，活塞14不活动，当然，发动机管理系统将切断供向气缸16的燃料。要理解的是，由于曲轴20通过其它活塞被旋转以及第二连杆24的合成运动，摇摆件28将继续摇动。

经过通道68的受压油液抵靠着横梁58的挡块将恢复在销50组件处的连接状态从而使活塞14恢复活动。

要理解的是，一旦任何活塞不活动，供至气缸的燃料就被切断，并且一旦活塞活动就再次供给燃料。

在四缸发动机中，例如，其中一个气缸具有固定冲程的活塞，其它的气缸各具有可以不活动(D-A)的活塞。在空转速度时采用该发动机或者在减速和/或制动状态下采用车辆，仅固定冲程的活塞需要是活动的。为了加速，可以令每个D-A活塞顺次活动以平滑输入动力。在巡行的状态中，仅仅所需数目的以最佳效率运行的活塞需要是活动的。在这些操作条件下，能够节省相当的燃料。

图5-7示出了本发明第二实施例的发动机110，该发动机包括有本发明的摇摆机构112。图5-7的发动机的许多部件类似于图1-4的发动机的部件，其中采用相同的参考标号加上100。而且，由于发动机110的功能主要可根据与图1-4有关的描述来理解，所以发动机110的描述仅限于与发动机10不同的主要特征。

发动机110为直列式气缸配置，虽然这种特征可用于V-构造。与一个活塞和气缸有关的发动机110配置，可以用于每个活塞和气缸，这样可以根据车辆需要利用传感器和发动机管理系统单独或分组地快速调节每个活塞的冲程。此外，可调节联接机构的几何形状以在两极端之间得到近似恒定的压缩比或可变的压缩比。而且，发动机可被操作以在两极端冲程位置之间切换从而以使涡轮增压机或增压器进一步增强发动机的功率范围，其中所述的两极端冲程具有在最小冲程位置处的高压缩比和最大冲程位置处的低压缩比。

现在参照图5和6，内燃机110具有限定多个缸膛116的(图中仅示出一个)气缸体。气缸116的一端由气缸盖(未示出)封闭，该气缸盖具有通常的进气口和排气口、阀、传动机构和点火装置，它们都没有未示出。

活塞114在缸膛116中移动并经由第一连杆122和叉形联接件130连接摇摆机构112的摇摆件128。连杆122经由活塞销126枢转连接活塞114，并经由销150枢转连接叉形联接件130。叉形联接件130的另一端经由固定在摇摆件128任一侧上的销148枢转连接摇摆件128。销148和150的轴X(2)和X(3)互相平行并且平行于活塞销126的轴。位于发动机曲轴箱118内的摇摆件128枢转地支承于各轴承142的支承销140上，其中销140的轴X(1)也平行于轴X(2)和X(3)。

摇摆件128经由第二连杆124连接曲轴120。因为这个，连杆124可在销152的一端上枢转，该端固定(或轴颈支承)于摇摆件128上而另一端轴颈支承于曲柄销154上。销152可相对于摇摆件128上的销140的轴设置在适当径向位置处，从而将摇摆件128的摇摆运动传送给曲轴120。这样活塞114的线性运动经由连杆122、叉形联接件130、在支承销140上摇动的摇摆件128、和连杆124而传递给曲轴120。

图5所示的联接系统的几何形状表明发动机110处于最大排量状态，其中活塞114接近冲程中点。连杆122和叉形联接件130在销150处的连接通过含有保持部件132的双动式液压油缸而保持靠在档块138上，该档块138固定在摇摆件128上，该保持部件132类似于图3的保持部件32。油缸132的一端经由销164枢转连接摇摆件128，另一端经由销162枢转连接叉形联接件130。液压油缸132(没有完全详述)可以是标准部件，它允许受压液体经由外部阀在其极端范围内推动或收缩内部活塞。在活塞的最大冲程位置处，油缸132完全伸出。

当销150以销140的轴X(1)为中心摆过弧D时，图5中以线性运动B表示的活塞114冲程由销150的相应线性移动部分C确定。对于最小冲程位置，参照图7，其中液压油缸132的活塞完全缩回，从而叉形联接件130通过在销148上枢转而被拉靠在摇摆件128的档块139上。销148的枢转位置和叉形联接件130的长度描绘了最大冲程位置和最小冲程位置之间的销150的弧。实际上，活塞114总是从气缸116的顶部开始操作，从而进一步允许压缩比调节。销150的弧被尽可能地保持为扁平的，以对两个极端排量之间的压缩比变量的影响最小化。但是，压缩比变量的形状可被设计成允许增压，从而产生可变压缩比。

在图7中，当销150摆过弧G(也是以销140的轴X(1)为中心)时，以线性移动E所表示的活塞114冲程由销150的相应线性移动部分F确定。注意，弧D和G摆过相同角度θ，该θ由在摇摆件128上枢转的销152的位置和曲轴120的行程确定。要理解的是，可变排量发动机110可适于在各种条件下操作，例如：

在一种配置中，发动机110可适于用作仅具有两种排量状态(最大和最小)的以相同压缩比或者不同压缩比进行操作的双位排量发动机，从而允许在最大排量状态增压。

在第二种配置中，发动机110可适于用作可变排量发动机，在其整个可变范围内通过控制液压油缸132的位置来操作。可应用预定的压缩比曲线。

在第三种配置中，多缸发动机110的每个活塞组件可适于独立地操作以获得更大的排量可变性。

图8-10根据本发明的第三实施例示出了发动机210，其中该发动机210包括有本发明的摇摆件212。图8-10的发动机的许多部件类似于图1-4的发动机的部件，其中采用相同的参考标号加上200。而且，由于发动机110的功能主要可根据与图1-4有关的描述来理解，所以发动机110的描述仅限于与发动机10不同的主要特征。

如同图1-4的发动机10，发动机210能够完全使活塞单独或分组地不活动和恢复活动。根据设有发动机的车辆的需要，在发动机运转、甚至非常快速地运转的同时这也可以借助传感器和发动机管理系统来进行。图8-10的发动机210是一种特定的V-型多缸构造，其中一组气缸可连续操作，同时其它组的气缸的活塞可一次一个或分组地不活动或恢复活动。在这点上，要理解的是，为了紧凑性，整个发动机可具有一组总是保持活动的活塞。但是，通过使每组中的活塞互相偏置，第二组活塞也可不活动(不及一两个)，或以类似于图5-7的发动机110的方式可改变其冲程。根据需要，其中一组的每个活塞所具有的独立或分组不活动的能力，能够充分节省燃料、特别在城市或巡行驱动条件下。

开始参照图8和9，发动机210具有曲轴箱218。在曲轴箱218上方，发动机210具有两组活塞/气缸组件，每组由气缸216、216a中的相应活塞214、214a分别表示。每个活塞214经由连杆222、摇摆机构212和连杆224连接曲轴220。总的来说，每个活塞214的配置类似于图1-4的发动机的直列式构造，所以这里仅描述发动机10的配置与发动机210的配置的不同特征。第一区别是发动机210的摇摆件228为菱形，这样该部件以直接远离销250的方式伸出销240和248之外。其它区别在于联接件230包括一对平行的细长联接板，该联接板在其端部不与销248枢转连接。

每个活塞组件214a经由连杆222a连接摇摆件228，该连杆222a经由活塞销226a旋转连接活塞214a并经由销250a枢转连接摇摆件228。

在两组气缸之间的适当中点处，摇摆件228经由两个耳轴销240以及轴承242与曲轴箱218枢转连接，从而当各个活塞214和214a通过它们的冲程极端时提供连杆222和222a之间的链接，所述的耳轴销240轴颈支承在曲轴箱218中。

播摆件228经由连杆224连接曲轴220。连杆224的小端经由两联接件230之间的销248枢转地安装，这样轴X(2)和X(4)重合。然而，连杆224也可与摇摆件228上的其它点相连以与不同的构造相配。连杆224的大端经由曲柄销254连接曲轴220。

因此，活塞214的往复运动经由连杆222、联接件230、在耳轴销240上摆动的摇摆件228、以及连杆224传递给曲轴220。联接系统的几何形状在图8中示出，图8表明活塞216接近冲程中点，其中活塞216的冲程由耳轴销240的位置、销248和250、曲轴销254的行程确定。

连杆222和联接件230之间在销248处的连接通过由保持部件232组成的液压活塞油缸而保持靠在摇摆件228的横梁238所提供的挡块上。由于油缸是传统的活塞和气缸型的油缸，并且类似于根据图1-4的发动机10较全面详述的保持部件32，所以这里没有对其进行具体描述。液压油缸232以两种状态枢转地安装，其中活塞杆260枢转地安装在摇摆件228上，气缸256枢转地安装在两个联接件230之间。在图8所示的状态中，液压油缸232完全伸出以表明活塞214在活动。液压油路(未示出)被加工在摇摆件228中且位于耳轴销240的任一侧，并接收来自外部液控系统(未示出)的受压油液。

当连杆222通过冲程弧时，该连杆222的倾斜位置使得当活塞214处于上止点(TDC)时，通过横梁238处的制动来保持销250处的连接，连杆222与联接件230栓牢并约束活塞216。

图10中所示的活塞214的不活动，其中液压油缸232通过液压电路和控制系统缩回。这将销250处的连接拉靠在横梁239所提供的挡块上。在这种状态下，销250与耳轴销240同心，从而轴X(1)和X(3)重合，以允许摇摆件228在不传递任何运动给活塞214的情况下摆动。另一方面，固定冲程的活塞214a和该气缸组中的其它平行活塞继续使曲轴220旋转，并且这种传动在发动机210中不可变。

要理解的是，一旦任何活塞214不活动，通向各气缸216的燃料就被切断，但可再施加以便恢复活塞的活动。

在V-型发动机中，两组气缸共同偏置以允许连杆与曲轴相连并且为了紧凑性。这种特征对于可不活动的发动机210来说也是有益的。参照图9，偏置气缸用粗线70和71表示并允许曲轴220经由销248与摇摆件228紧密耦合。

在V-6缸发动机210中，例如，其中一组的三个气缸可具有固定冲程的活塞214a，其中其它组的三个气缸具有三个可不活动(D-A)的活塞214。在空转速度时采用该发动机210或者在减速和/或制动状态下采用车辆，仅固定冲程的活塞需要是活动的。在减速过程中，可以令每个D-A活塞顺序活动以平滑输入动力。为了加速，可以令每个D-A活塞顺次活动以平滑输入动力。在巡行的状态中，仅仅所需数目的以最佳效率运行的活塞需要是活动的。在这些操作条件下，能够节省相当的燃料。

液压油缸232可用液压旋转执行器代替，该液压旋转执行器的输出轴是固定的并与销248同心。如果采用该系统，联接件230将固定于销248上，其中销248枢转连接到摇摆件228上。

图11-15根据本发明的第四实施例示出了发动机310，该发动机310包括有本发明的摇摆件312。图11-15的发动机的许多部件类似于图5-7的发动机110的部件，其中采用相同的参考标号加200。而且，由于发动机310的功能主要可根据与图5-7有关的描述来理解，所以发动机310的描述仅限于与发动机110不同的主要特征。

发动机310包括有用于在多缸配置中改变每个活塞冲程的机构。发动机活塞的冲程可根据车辆需要经由传感器和发动机管理系统快速调节。此外，联接系统的几何形状，以及由此产生的枢轴X(1)、X(2)、X(3)、X(4)与轴线X之间的相对距离可以调节或选定，以便在它的两极端之间得到几乎恒定的压缩比或可变的压缩比。另外，发动机可被操作以在其极端冲程位置之间切换，从而使涡轮增压器或增压器进一步增强发动机的功率范围，该极端冲程位置具有在最小冲程位置处的高压缩比和在最大冲程位置处的低压缩比。

参照图11和12，内燃机310具有限定多个缸膛316的气缸体，图中示出一个缸膛。气缸316的一端由气缸盖(未示出)封闭，所述的气缸盖具有通常的进气口和排气口、阀、传动装置和点火装置，它们都未示出。

活塞314在气缸316内移动并经由连杆322和叉形联接件330(虽然叉形联接件330可用一对平行联接件代替)与摇摆件328相连。连杆322经由活塞销326枢转连接活塞314，并经由销350枢转连接叉形联接件330。叉形联接件330的另一端经由固定在摇摆件328任一侧上的销348而枢联摇摆件328。销348和350的轴X(2)和X(3)与活塞销326的轴互相平行。摇摆件328以选定的几何位置枢转地支承于调节轴340上，该调节轴340平行于发动机曲轴320以及每个销348、350和326地延伸。调节轴340可在发动机体辐板内所设的轴承(未示出)上旋转，该辐板隔离气缸316。调节轴340具有偏心轮72，同时连杆73在偏心轮72和叉形联接件330之间延伸。连杆73的一端可在偏心轮72上旋转，而另一端通过销74通过销74可枢转地定位在叉形联接件330的两臂之间。实际上，销74和350可以重合。

摇摆件328经由连杆324与曲轴320相连。连杆324的一端经由销352连接摇摆件328，而另一端轴颈支承在曲柄销354上。销352可以设置在摇摆件328的适当径向位置处，以将摆动运动传递给曲轴320。这样，活塞314的线性运动经由连杆322、叉形联接件330、在调节轴340上摆动的摇摆件328、以及连杆324而传送给曲轴320。

图11所示的联接系统的几何形状表明发动机310处于最大排量状态，其中活塞314处于上止点。连杆322和叉形联接件330在销350处的连接通过包括连杆73和偏心轮72的保持部件而被保持，该连杆73与偏心轮72枢转连接；偏心轮72从调节轴340上伸出。偏心轮72的位置由调节轴340的旋转位置控制。而轴340的位置由保持部件332的旋转促动系统75控制。图15所示的系统包括壳体76、和可与轴340一起旋转的促动器叶片77，该叶片具有适当密封件78并能够在限制挡块79和80之间旋转。挡块79代表最大冲程位置，挡块80代表最小冲程位置。

与促动器叶片77任一侧上的各孔口83和84相连通的油道81和82，从传统的外部高压泵和阀(未示出)供给受压油液。响应电力发动机管理系统以根据发动机310确定车辆的功率需求，油液被提供来控制叶片77的位置并因此控制调节轴340的位置。

图12示出了在最大冲程时处于上止点位置的发动机310。

对于最小冲程位置，参照图13，其中旋转执行器75的叶片77旋转到挡块80，并因此使轴340旋转从而使其偏心轮72移至图13所示的位置。这种旋转运动使得叉形联接件330经由连杆73向调节轴340的中心移动，从而有效地减少活塞314的冲程。图14示出了在最小冲程并处于下止点位置的发动机310。

注意，在最小冲程位置，处于上止点位置的活塞310的顶部进一步向气缸316上部移动以补偿压缩比。但是，销326、348、350和74以及偏心轮72的各自的几何形状可选定以如发动机设计者所希望的那样提供各种活塞调节和压缩比变化。

要理解的是，可变排量的发动机310可适于在各种条件下操作。在一种配置中，发动机310可适于用作仅具有两种排量状态(最大和最小)的以相同压缩比或者不同压缩比进行操作的双位排量发动机，从而允许在最大排量状态增压。在第二配置中，发动机310可适于用作可变排量发动机，在其整个可变范围内通过控制旋转促动器75的位置来操作。

虽然与图11-15有关的描述为所示的一个活塞314和机构312，要理解的是，相同的描述适用于直列式配置的每个活塞。也即，发动机310为多缸直列式可变冲程发动机，每个活塞具有各自的机构312。然而，调节轴为每个机构312所共有的并具有各自的偏心轮72，每个活塞冲程同时通过该偏心轮72以及轴340的旋转而改变。因此，调节轴340上的每个偏心轮72与轴340的轴X(1)同轴。

图16-19根据本发明的第四实施例示出了发动机410，该发动机410包括有本发明的摇摆机构412。图16-19的发动机的许多部件类似于图11-15的发动机310的部件，其中这里采用相同的参考标号加上400。而且，由于发动机410的功能主要可根据与前述实施例有关的描述来理解，所以发动机410的描述仅限于与这些实施例的发动机不同的主要特征。

图16-19涉及能够进行阿特金森循环(Atkinson Cycle)运动的内燃机机构，其中四冲程中的动力冲程基本长于吸气冲程。众所周知，阿特金森循环在汽车应用中基本有助于提高燃料节约。

虽然原始的阿特金森循环在曲轴的一个回转中产生完整的四冲程，但在汽车的实际使用中并不认为它的比例紧凑。但是，模仿阿特金森循环的配置已得到发展，它就是通常所说的米勒循环(MillerCycle)。在那种配置中采用传统的发动机机构。进气口和阀的延迟封闭使得一些感应电荷被排入集管内并有效降低了被感应的空气量，但限制了其效能。

图16-19的发动机410采用了一种能够将活塞运动传递给发动机曲轴的机构，该机构更适于发扬原始阿特金森循环的优点，其中吸气冲程和压缩冲程短而动力冲程和排气冲程长。这使得燃烧膨胀较长的距离并因此根据供给燃料获得更多的运转，由此促进改善燃料消耗。此外，由于发动机410允许在操作中改变压缩比，并因此还允许将涡轮增压器和增压器用来优化性能和经济，所以燃料经济的改善可利用发动机410获得。

参照图16-19，内燃机410具有限定多个缸膛416的气缸体。气缸416的一端由气缸盖封闭，该气缸盖具有通常的进气口和排气口、阀、传动装置和点火装置，它们都未示出。

活塞414在气缸416中移动并经由连杆422和叉形联接件430连接摇摆件428。连杆422经由活塞销426枢转连接活塞414，并经由销450枢转连接叉形联接件430。叉形联接件430的另一端经由固定在摇摆件428任一侧上的销448枢转连接摇摆件428。销448和450的轴X(2)和X(3)与活塞销426的轴互相平行。摇摆件428枢转地支承于轴440上，该轴440平行于发动机曲轴420和所有销426、448、450地延伸。轴440可在发动机体辐板内所设的轴承(未示出)上旋转，该辐板隔离气缸416和曲轴420的主轴承(未示出)。轴440具有包括偏心轮172的保持部件、和连杆173，该连杆173在偏心轮172和叉形联接件430之间延伸。连杆173的一端在偏心轮172上旋转，而另一端经由销174枢转连接叉形联接件430。(销174和450可以重合)

摇摆件428经由连杆424与曲轴420相连。连杆424的一端轴颈支承在曲柄销454上，另一端固定于摇摆件428上。在这个实施例中，随着叉形联接件430与摇摆件428相连，连杆424共用相同的销448。然而，如果需要，可将附加销适当地设置在扩大的摇摆件428内，以允许连杆424和曲轴420相对于缸膛416被定位在曲轴箱418的任一侧的不同位置处。

阿特金森循环可通过旋转轴440实现，因此速度为曲轴420的一半转速的偏心轮172优选地、但不是必须地，与曲轴420同方向。出于这点，轴440经由诸如齿轮或链条传动之类的传动部件(未示出)以1∶2的固定比与曲轴420传动相连。轴440具有支承摇摆件428的附加功能。

因此，活塞414的线性运动经由连杆422、叉形联接件430、摇摆件428和连杆424传递给曲轴420。轴440、偏心轮172和连杆173控制活塞414的冲程变化。对于阿特金森循环来说，偏心轮172相对于曲轴420的旋转位置是预定的从而获得所想要的几何关系。

图16所示的联接系统的几何形状表示发动机410中处于上止点的活塞414，偏心轮172和曲轴420的相对位置、发动机处于动力冲程的开始。

图17表示发动机410在动力冲程完成时处于处于下止点位置。偏心轮172已经相对于曲轴420旋转了90度，同时曲轴已经旋转了180度。

图18表示发动机410在排气冲程完成和吸气冲程开始时处于上止点位置。偏心轮172相对于曲轴420已经进一步旋转90度，而后者已经进一步旋转180度。

图19表示发动机在吸气冲程完成和压缩冲程开始时处于下止点位置。偏心轮172相对于曲轴420已经进一步旋转90度，后者已经进一步旋转180度。

注意，在活塞414冲程的改变过程中，偏心轮172经由连杆173的作用将允许叉形联接件430在销448上枢转，从而相对于轴440的旋转位置膨胀和收缩。

对于多缸直列式可变冲程发动机而言，轴440上的每个偏心轮172跟随曲轴420上的曲柄销454偏置相同角度。

图20为活塞414相对于曲轴420的旋转角而移动的曲线图。要注意的是，吸气冲程和压缩冲程短，而动力冲程和排气冲程长。由于这个，发动机410将根据给定量的燃料进行更多的运转，因此有助于改善经济。

通过在轴440和曲轴420之间引入可变定时(类似于传统发动机中的可变阀定时)，阿特金森循环的特征可根据需要改变，此外还具有改变压缩比的能力，从而进一步提供发动机的效率。

要理解的是，图16-19的机构可应用于各种构造的内燃机中，例如V-型发动机和直列式发动机。

图21-26根据本发明的第六实施例示出了发动机510，该发动机510包括有本发明的摇摆件512。图21-26的发动机的许多部件类似于图11-15的发动机的部件，其中采用相同的参考标号加200。而且，由于发动机510的功能主要可根据与图11-15有关的描述来理解，所以发动机510的描述仅限于其与众不同的主要特征。

图11-15的第四实施例提供的可变活塞冲程的发动机310，它能够在两种排量状态之间切换，其中每种状态下具有各自的压缩比。由于发动机310跨越两种排量状态，所以该发动机310以广泛变化的压缩比来操作，如果发动机需要用作连续可变排量的发动机，那么这就限制了它的应用。发动机510能够克服这点，因为它在整个冲程改变范围中允许压缩比保持在较一致和有用的等级。

图21和22示出了具有限定多个气缸的气缸体的内燃机510，其中仅示出一个气缸516。气缸516的一端由气缸盖封闭，该气缸盖具有通常的进气口和排气口、阀、传动装置和点火装置，它们都未示出。

活塞组件514在气缸516中移动并经由连杆522和叉形联接件530与一对平行的摇摆件528相连，为了简洁起见仅示出一个摇摆件。连杆522经由活塞销526枢转连接514，并经由销550枢转连接叉形联接件530。叉形联接件530的另一端经由销548枢转连接摇摆件528，该销548轴颈支承于该对摇摆件528的任一侧上。销548和550的轴X(2)和X(3)与活塞销526的轴互相平行。

参照图22和24，调节轴540经由发动机体辐板(未示出)内的各轴承(未示出)上的轴颈80和81可旋转，该发动机体辐板隔离气缸516和传统主轴承(未示出)上的曲轴520。

调节轴540具有由图25的‘B’位置表示的偏心轮272并被定位在与发动机曲轴520和所有销526、548和550平行的选定几何位置处，该偏心轮272经由销274旋转连接连杆273，该连杆273与叉形联接件530相连。

摇摆件528可旋转地支承于调节轴540的彼此同心的偏心轮85和86上。偏心轮85和86使得压缩比保持在可容许范围内并且其冲程相对于由图26的‘A’位置所表示的冲程调节偏心轮272较小。而且，偏心轮85和86的旋转中心主要与中心线相对，该中心线平分最小和最大冲程位置之间的调节轴540的旋转角。参照图25。

摇摆件528经由连杆524连接曲轴520。连杆524的一端可在摇摆件528上所安装的销552上枢转，另一端轴颈支承在曲柄销554上。销552可设置在摇摆件528的适当径向位置处，或者可选择地，连杆524的一端可在销548上枢转，从而将摇摆件528的摆动运动传递给曲轴520。因此，活塞514的线性运动经由连杆522、叉形联接件530、在调节轴540上摆动的摇摆件528、以及连杆524传递给曲轴520。

图21所示的联接系统的几何形状表明处于最小排量状态的发动机510，其中活塞514处于上止点。连杆522和叉形联接件530在销550处的连接通过连杆273枢转连接调节轴540上的偏心轮272而被保持。偏心轮272及偏心轮85和86的位置由调节轴540的旋转位置控制，而该调节轴540的位置通过电力发动机管理系统经由旋转执行器系统来控制，该促动器系统完全如图16-20的发动机310相关描述那样。

对于多缸直列式可变冲程发动机而言，轴540上的每个偏心轮272与轴540的轴X(1)同轴。

图23示出了最大冲程时处于上止点的发动机510。调节轴510在这种优选情况下逆时针旋转一个小于180度的角度，并且与曲轴520的旋转方向相同。调节轴540也可顺时针旋转。然而，调节轴540上所有偏心轮的位置可根据需要改变以产生所希望的压缩比特征。

销526、548、550和274之间的各几何形状或距离，以及偏心轮272、85、86的形状可选定，以如发动机设计者所希望的那样提供各种活塞调节和压缩比变化。

图27-34根据本发明的第七实施例示出了发动机610，该发动机610包括有本发明的摇摆件612。图27-34的发动机的许多部件类似于图21-26的发动机的部件，其中采用相同的参考标号加100。而且，由于发动机610的功能主要可根据与图21-26有关的描述来理解，所以发动机610的描述仅限于与发动机510不同的主要特征。

发动机610还提供实用的多缸发动机，其可操作以改变每个活塞的冲程，除了V型发动机构造外。所述冲程可根据采用该发动机的车辆的需要借助传感器和发动机管理系统快速地改变。这种配置可以在最大和最小冲程位置处实现几乎恒定的压缩比，或者在两极端之间实现不同的压缩比，从而在最小冲程位置提供高压缩比以及在最大冲程位置提供低压缩比以允许涡轮增压器或增压器进一步增强发动机的功率范围。

图27和28示出了具有气缸体的内燃机610，该气缸体在各组V-型构造中限定气缸616和616a。气缸616和616a的一端由气缸盖(未示出)封闭，该气缸盖具有通常的进气口和排气口、阀、传动装置和点火装置。

在每个气缸616中，各活塞614可移动并经由连杆622和一对平行的联接件630与摇摆件628相连。连杆622经由活塞销626枢转连接活塞614，并经由销650枢转连接联接件630的另一端。联接件630的另一端经由固定在摇摆件628任一侧上的销648而枢转连接摇摆件628。销648和650的轴X(2)和X(3)与销626的轴互相平行。摇摆件628枢转地支承于调节轴640的两个位置处，该调节轴位于发动机体纵向的选定几何位置处并且平行于发动机曲轴620和所有销626、648和650。调节轴640可在发动机体辐板内所设的轴承(未示出)上旋转，该辐板隔离气缸616和616a以及曲轴620用的传统主轴承(未示出)。调节轴640具有旋转连接连杆373的偏心轮372，该连杆373经由销374连接联接件630。(销374和650可以重合)

类似地，活塞组件614a在气缸616a中移动并经由连杆622a和一对平行的联接件630a与摇摆件628相连。连杆622a经由活塞销626a枢转连接活塞614a，并经由销650a枢转连接联接件630a。联接件630a的另一端经由相同的销648像联接件630那样地枢转连接摇摆件628。销648a和650a的轴X(5)和X(6)与活塞销626a的轴互相平行。如图31所示，摇摆件628跨立在摇摆机构612的所有其它部件上，并经由销648和连杆624给曲轴620提供坚固连接。第二连杆373a旋转安装在调节轴640的偏心轮372上并经由销374a与联接件630a相连。(销374a、650a可以重合)。由气缸616和616a表示的多缸发动机610中的两组气缸可彼此偏移(或偏置)从而在共用销648上提供两个联接件630和630a的平行组件。

对于多缸V-型可变冲程发动机而言，轴640上的每个偏心轮372与轴640的轴X(1)同轴。

摇摆件628经由连杆624连接曲轴620。对于这点，连杆624的一端可在销648上枢转，而另一端轴颈支承在曲轴620的曲柄销654上。因此，活塞614a和614a的线性运动经由连杆622和联接件630、连杆622a和联接件630a分别传递给调节轴640上的摇摆件628并促使该摇摆件628摆动运动，并经由连杆624从该摇摆件628传递给曲轴620。

在优选的配置中，调节轴640沿着两组气缸616和616a之间的垂直中心线设置在适当位置处从而提供所希望的可变冲程特征。对于最小排量状态而言，调节轴640的偏心轮372旋转至图33所示的最高垂直位置，并通过安装在曲轴箱618上的液压或机械旋转执行器(未示出)而保持在该位置。所选的旋转执行器需要具有180度的旋转运动，并可通过电力发动机管理系统利用相关传感器(未示出)来控制。

图28表示处于最小排量状态的发动机610，除了曲轴620旋转了180度外。要注意，不考虑这种V-型构造的两组气缸616和616a之间的角度，各活塞614和614a总是以彼此相距180度定相。每对活塞614和614a只需一个第二连杆614，每对气缸616和616a的轴向偏置允许连杆624共用销648并且还允许曲轴620紧密耦合以便使发动机配置紧凑。

图29和30表示处于最大排量状态的发动机610，其中每个活塞616和616a分别处于其上止点，而在曲轴620旋转180度之后处于其下止点。这种状态通过旋转执行器(未示出)将调节轴640旋转180度从而达到其行程的最低点来实现，如图34所示。

调节轴640的偏心轮372的行程与包括连杆622和622a以及联接件630和630a的所有联接机构一起来确定发动机610的最小和最大冲程以及在两极端时的理想压缩比。然而，利用调节轴640上的附加偏心轮来改变摇摆件628的位置，可实现压缩比的附加调节。

图35-37根据本发明的第八实施例示出了发动机710，该发动机710包括有本发明的摇摆机构712。图35-37的发动机的许多部件类似于图27-34的发动机610的部件，其中采用相同的参考标号加100。而且，由于发动机710的功能主要可根据与图27-24有关的描述来理解，所以发动机710的描述仅限于与发动机610不同的主要特征。

能够进行阿特金森循环运动的直列式构造内燃机早先由图16-21的发动机410例示。图35-37的发动机710示出了也能进行阿特金森循环运动的V-型发动机构造。如图发动机410一样，通过在操作中改变压缩比并因此允许使用涡轮增压器或增压器来优化性能和经济，发动机710除了能够应用所述的运动实现可变冲程以外还能够提高燃料经济。

如图35和36所示，发动机710具有位于V-型构造的各个多缸组中的气缸716和716a。虽然仅局部地示出了气缸体，但气缸体和曲轴箱(未示出)可以与其它实施例相似。气缸716和716a的一端由气缸盖(未示出)封闭，该气缸盖具有通常的进气口和排气口、阀、传动装置和点火装置。

每个活塞组件714在其气缸716内移动并经由连杆722和一对平行的联接件730与摇摆件728相连。连杆722的一端经由活塞销726枢转连接活塞714，而另一端经由销750枢转连接联接件730的一端。联接件730的另一端经由固定在摇摆件728任一侧上的销748枢转连接摇摆件728。销748和750的轴X(2)和X(3)与活塞销726的轴互相平行。摇摆件728枢转地支承在旋转控制轴740上的两个位置处，该控制轴位于发动机体(未示出)纵向的选定几何位置处并且平行于发动机曲轴720和每个销726、748、750。控制轴740可在发动机体辐板内所设的轴承(未示出)上旋转，该辐板隔离每组的气缸716和716a。控制轴740具有第一偏心轮472，连杆473的大端旋转安装在该偏心轮472上，连杆473的另一端经由销474连接联接件730。(销474和750可以重合)。

类似地，每个活塞组件714a在气缸716a内移动并经由连杆722和一对平行的联接件730a与摇摆件728相连。连杆722a的一端经由活塞销726a枢转连接活塞714a，而另一端经由销750a枢转连接联接件730a。联接件730a的另一端经由固定在摇摆件728任一侧上的共用销748枢转连接摇摆件728。销748和750a的轴X(5)和X(6)与销726a的轴互相平行。摇摆件728轴颈支承在控制轴740上并经由销748和连杆724给曲轴720提供坚固连接。连杆473a旋转连接第二偏心轮472a(见图36)上的控制轴740并经由销474a连接联接件730a。

由气缸716和716a表示的多缸发动机710中的两组气缸彼此偏移(或偏置)以在共用销748上提供两联接件730和730a的平行组件。

摇摆件728经由连杆724连接曲轴720。连杆724的一端可在销748上枢转，而另一端轴颈支承在曲柄销754上。这样，活塞714和714a的线性运动经由连杆722和722a、联接件730和730a、可在具有偏心轮472和472a的控制轴740上摆动的摇摆件728、连杆473和473a、连杆724而传递给曲轴720。

对于多缸V-型阿特金森循环发动机而言，每对偏心轮472和472a跟随曲轴720上的曲柄销754偏置相同角度。

控制轴740沿着两气缸716和716a之间的垂直中心线设置在适当位置处，并通过适当传动链或皮带传动(未示出)、优选沿着与曲轴720相同的旋转方向、以曲轴720的一半速度被驱动。如果控制轴740的旋转方向与曲轴720相同，控制轴740的偏心轮740就设在从动偏心轮472(见图36和37)的90度处。控制轴740具有同心支承摆动的摇摆件728的附加功能。

通过在控制轴740和曲轴720之间引入可变定时(类似于传统发动机中的可变阀定时)，阿特金森循环的特征可根据需要改变，此外还具有改变压缩比的能力，从而进一步提高发动机的效率。

图38-42根据本发明的第九实施例示出了摇摆机构812。该实施例采用了其它形式的液压传动，同时机构812以V-型构造中所用的配置形式示出。这种配置是这样的，即机构812能够与每组气缸的各活塞一起使用，其中一个活塞的冲程可改变而另一活塞具有固定冲程。然而，这种配置易于适合具有直列式气缸构造的发动机。

再参照图38-42，所示的摇摆机构812具有与其相连的三个连杆822、822a和824。对于V-型或平行构造的发动机的其中一组气缸而言，连杆822的自由端可连接不活动的活塞。对于其它气缸组而言，连杆822a的自由端可连接具有固定冲程的活塞。连杆824的自由端可连接发动机曲轴的曲柄销。

摇摆机构812具有包括一对板部件828a和828b的摇摆件828，该对板部件828a和828b以平行相隔的关系保持在图42中较完整示出的销848和850a上以及驱动轴840上。板部件828a具有耳轴套筒延伸部87，轴840的一端840a轴颈支承在该套筒延伸部87上，而该套筒延伸部本身轴颈支承在发动机曲轴箱的辐板膛(未示出)中。另一板部件828b轴颈支承在轴840的另一端840b上。而且，端部840b伸出板部件828b之外并轴颈支承在另一曲柄箱辐板的膛(也未示出)中。这样，摇摆件828能够在轴840的轴线上摆动，而轴840也能够在该轴线上旋转。

机构812还包括一对平行的联接件830。联接件830的一端可在板部件828a和828b之间并在销848上枢转，而联接件830的另一端通过销850枢转连接连杆822的一端。类似地，连杆822a具有分叉端，该连杆822a经由该分叉端可在板部件828a和828b之间并在两个轴向成一列销850a上枢转。此外，连杆824的小端可枢转连接销848上的摇摆件828。

如上所述，连杆822a具有分叉端并且通过该分叉端可枢转连接摇摆件828。该分叉端的每侧可经由其中一个轴向成一列的销850a枢转连接板部件828a和828b中的一个。如果需要，在其相对于摇摆件828移动的期间，这将在所述的两侧和销850a之间留出可将连杆824容纳于其中的间距。

旋转执行器限定在耳轴套筒延伸部87内，并能够使轴840相对于摇摆件828的部件828a和828b旋转。该促动器包括由延伸部87的内围表面限定的压力室88、轴840的轴端840a的切割部、和用于跨接密封延伸部87一端的盖89。延伸部87的内表面具有径向叶片90，随着摇摆件828和轴840的相对旋转，该径向叶片90在压力室88周围弯曲扫过。轴端840a的切割部限定径向表面91和纵向表面92，该径向表面提供从板部件828a的内表面向内跨接压力室88一小段距离的密封件，该纵向表面被成形为跟随叶片90的内边缘在压力室88周围的移动。纵向表面92具有相应的稍径向的端部92a和92b、以及位于在两端部之间的中间弓形部92c。当叶片90的侧面邻接端部92a和92b之一时，阻止了轴840和摇摆件828之间的相对移动，分别如图38和39所示。

叶片90在它的其中一个纵向端面与表面91和盖89内面之一之间提供密封，同时叶片90的径向内边缘用表面部92c密封。这种配置使得表面92a和92b在图38和39所示的两种状态间的叶片90表面之间移动。对于这种移动而言，通过在适当的弹簧(未示出)的作用下将轴840相对于摇摆件828逆时针方向旋转，轴840从图38所示的状态偏至图39所示的状态。轴840通过施加于压力室88的受压油液可反向移动，并可在释放油压的过程中通过弹簧的作用返回。出于这点，油被提供给盖89的中心入口89a，然后沿着通道89b到达出口89c。采用图39所示状态的轴840，出口89c与端面部92b的凹槽92d相连通，以能够应用压力使轴840克服弹簧的偏压而压力室88周围移动。可以设置多个传统弹簧。例如，弹簧可在板部件828a和828b之一与联接件830或后面将提及的销93b之间作用。

O形圈密封(未示出)设置在延伸部87的一端与盖89之间，并位于延伸部87内，在轴840周围从表面92伸过表面91。而且，如上所述，密封件设置在叶片90的各边缘和每个盖89之间、以及设置在径向表面91和表面部92c之间。

轴840相对于摇摆件828的旋转能够使联接件830相对于摇摆件828枢转，当然，这不同于摇摆件828的摇摆运动。两种运动可同时进行，但情况不是这样的，摇摆件828在轴840的轴线上摇动的同时，轴840随着摇摆件828的运动而进行相应的摆动旋转。

为了使联接件830随着轴840相对于摇摆件828旋转的同时相对于部件828旋转，联接件93设置在轴840和联接件830之间。从40-42可以看出的是，轴840具有中心区域，该区域限定朝着表面92横向开口的内部空腔94。而且，在空腔94的一侧，轴840具有纵向相距的一对突耳95，该突耳具有开口95a，该开口95a轴向成一列并平行于轴840的轴线。联接件93的一端可在开口95a内所保持的销93a上枢转，而联接件93的另一端可在销93b上枢转，该销93b轴颈支承在每个联接件830上并位于销848和850中间。

图41示出了轴840，该轴已经沿着所示的定向、从图40所示的相对位置相对于摇摆件828逆时针移动。这是由于压力室88中的油压释放以及复位弹簧的作用。在图38和40所示的相对位置，通过保持压力室88中的油压，联接件830保持在为连杆822上所安装的活塞提供最大冲程的位置处。在图39和41所示的相对位置处，通过在释放油压的过程中的弹簧返回作用，连杆822上的活塞的冲程减小。实际上，由于图41示出了销850的轴X(3)与轴840的轴X(1)同心，活塞在图39和41所示的相对位置具有零冲程长度，所以，活塞将不活动。通过将油压施加于压力室88中以使轴840克服弹簧的作用相对于销848旋转，活塞可恢复活动从而从图39和41所示的位置移至图38和40所示的位置。如图41所示，当这种配置处于活塞不活动状态时，空腔94容纳联接件93以及联接件830的一端。

显然，尽管轴840相对于摇摆件828旋转，安装在连杆822a上的活塞的冲程保持不变。

图43和44所示的第十实施例的摇摆机构912根据前面的描述易于理解。所以，这里将主要描述与前述实施例不同的特征。然而，如同图38-42的机构812一样，机构912通过活塞销926使安装在连杆922上的活塞914不活动和恢复活动。活塞914与气缸916相关并可在该气缸内移动，虽然气缸916被局部剖开而另一部分气缸体或曲轴箱也未示出。而且，所述机构是用于将活塞914的线性往复运动传递给曲轴920的，以便使后者旋转。为了实现这个，另一连杆924的小端经由销952枢转连接摇摆件928，而大端轴颈支承在曲轴920的曲柄销954上。

所述机构912具有包括一对平行板928a和928b的摇摆件928，该板928a和928b通过横梁938相连。每块板928a和928b分别轴颈支承在轴向成一列的各耳轴销940上，这样摇摆件928能够在销940的轴X(1)上摇动或摆动。联接件930设置在板928a和928b之间，且其一端紧固于与轴X(1)偏置的销948上并且轴颈支承在摇摆件928上。通过使销948在其轴X(2)上旋转，联接件930可相对于摇摆件928枢转。联接件930的另一端通过销950枢转连接连杆922的远离活塞914的一端，该销950具有平行于轴X(1)和X(2)的轴X(3)。按照这里所有的其它实施例，这些轴平行于销952的轴X(4)、并平行于曲轴920的轴X和活塞销926的轴。图44所示的剖视图为含有轴X(1)和X(2)的平面。

保持部件在摇摆件928内是整体的。这包括限定在板928a外表面上的腔室96以及盖(未示出)。从图43可以看出，腔室96基本为扇形圆，该圆与轴X(2)垂直并以该轴为中心。销948的一端可在扇形顶点旋转并具有位于腔室96的径向侧96a和96b之间的径向叶片97，该叶片随着销948相对于摇摆件928旋转而围绕扇形的弧扫过。

叶片97提供有相应的径向密封件(未示出)，用于靠着腔室96用的盖以及靠着板928a限定的相对面进行密封，并提供有与该叶片97的一端跨接的密封件(未示出)，用于将扇形腔室96的弧密封。通过将受压油液施加于腔室96内，叶片97能够朝着面向图43和44所示的侧面96a的极端位置移动。在释放油压的过程中，弹簧施加的偏压促使叶片围绕腔室扫过从而到达面向侧面96b的另一极端位置。

如图44所示，受压油液沿着径向和轴向通道98提供给板928a用的耳轴销940，受压油液从耳轴销940分别穿过销940中的各个陶瓷按钮99a和99b以及板928a，以便沿着板928a中的通道98a流动，该通道98a终止于凹槽96c中，该凹槽96c限定在扇形腔室96内更靠近径向侧96b地形成。用于使叶片从图43和44所示的位置移向所述腔室的另一极端位置的弹簧100为扭簧，该扭簧在销948内轴向延伸。弹簧100的一端固定在销948的一端，叶片97从该端伸出。弹簧100的另一端保持在附件101内，该附件紧固于板928b的外面。

当腔室中的油压足够使叶片97移至所示的位置时，销950处的连接保持在活塞914具有最大冲程的位置。在释放油压的过程中，随着联接件930的相应枢转和销950处的连接，弹簧100使叶片97返回至面向侧面96b的另一极端位置。在获得所述的另一极端位置的过程中，销950与耳轴销940同轴，从而活塞914不活动。于是，将油压再次应用于腔室96对活塞914的恢复活动是必需的。

图45为直列式构造的具有四缸的内燃机透视图。除了示出了四缸的剖面外，为了易于例示，省略了气缸体和发动机壳体。该发动机是基于图11-15的实施例，所以采用相同的参考标号，当以字母“a”为后缀。

发动机310a具有曲轴320a，它偏移至直列式活塞314a和气缸316a的一侧。通过用于每个活塞314a的连杆322a和324a以及摇摆机构312a的作用，曲轴320a响应于活塞的线性运动，可在主轴承102、103中旋转。

与每个摇摆机构312a共用的是调节轴340a。轴340a的旋转以与图11-15的发动机300有关的描述的方式调节每个摇摆机构312a，从而使每个活塞314a同时改变相同冲程。如图所示，为了这个目的，调节轴340a可通过机构104旋转。机构104包括具有腔室106的壳体105，径向叶片107在该腔室中从轴340a移动以使该轴340a旋转。所示的腔室106为开放的，但可用壳体105的板覆盖。受压油液能够被应用于腔106中，穿过各进气管108a和108b到达叶片107的任一侧。叶片107被密封并可以与图43和44的叶片97相同的方式移动，除了来自管108a和108b之一的油压被用于在每个方向移动外，而不是利用弹簧偏压在一个方向移动。

图46示出了本发明的第十一实施例，该实施例包括有本发明的摇摆机构1012。图46的发动机的许多部件类似于图11-15的发动机310的部件，其中采用相同的参考标号加700。而且，由于摇摆机构1012的功能主要可根据与图11-15有关的描述来理解，所以摇摆件1012的描述仅限于其与众不同的主要特征。

活塞组件1014在气缸1016内移动并经由连杆1022和叉形联接件1030与一对摇摆件1028相连，出于简洁的目的，这里仅示出一个摇摆件。连杆1022经由活塞销1026枢转连接活塞1014，并经由销1050枢转连接叉形联接件1030。叉形联接件1030的另一端经由轴颈支承在一对摇摆件1028的任一侧上的销1048而枢转连接摇摆件1028。一对径向延伸的突耳109与连杆1022一体并从销1050的轴X(3)向调节轴1040径向移动。连杆1073的一端可在销1074上枢转，该销1074轴颈支承于连杆1022的每个突耳109上。销1048、1050和1074的轴X(2)和X(3)与活塞销1026的轴互相平行。

参照图46，调节轴1040具有旋转连接连杆1073的偏心轮1072，并被定位在与发动机曲轴1020和所有销1026、1048、1050平行的选定几何位置处，所述连杆1073经由销1074和突耳109与连杆1022相连。

摇摆件1028经由连杆1024连接曲轴1020。连杆1024的一端可在安装于摇摆件1028的销1052上枢转，而另一端轴颈支承在曲柄销1054上。销1052可以设置在摇摆件1028上的适当径向位置处，或可选择地，连杆1024的一端可在销1048上枢转从而将摇摆件1028的摆动运动传递给曲轴1020。

因此，活塞1014的线性运动经由连杆1022、叉形联接件1030、摇摆件1028和连杆1024传递给曲轴1020，并由连杆1073控制，该连杆1073经由突耳109与连杆1022相连并在调节轴1040上摆动。

本实施例中的主要区别是保持部件包括连杆1074，该连杆直接连接连杆1022的突耳109。该实施例中所述的保持部件可应用于图13、16、21、27和35所示的实施例中。

本发明的范围不必限于所示的机构，用以实现相同结果的曲轴的位置、摇摆件和联接系统几何形状的变化都落入本发明。

Claims

1.一种摇摆机构，内燃机的活塞的线性往复运动可经由该摇摆机构从其上安装有活塞的连杆的远端传递给曲轴，其特征在于，所述摇摆机构包括：

摇摆件；

安装件，摇摆件通过该安装件可安装在发动机的曲轴箱的一个结构上或与发动机的曲轴箱紧固的一个结构上，用于在第一轴上进行可逆的摇摆运动；

联接件，该联接件在其相对端中的一端枢转连接到摇摆件上，从而可在两极端位置之间相对于摇摆件在第二轴上枢转，该第二轴偏离并平行于第一轴；和

保持部件，联接件能通过该保持部件可释放地保持在两极端位置之一处；

其中，联接件在其另一端适于枢转连接到连杆的远端上，从而可相对于连杆在第三轴上枢转，该第三轴偏离第二轴并且平行于第一和第二轴，在与第一轴偏离的位置处，摇摆件适于枢转连接另一连杆的小端以使摇摆件和另一连杆在第四轴上相对旋转，该另一连杆具有可与曲轴相连的大端，第四轴平行于第一、第二和第三轴。

2.根据权利要求1所述的摇摆机构，其特征在于，摇摆件具有至少一个板部件，第一和第二轴垂直于并贯穿该至少一个板部件延伸。

3.根据权利要求1所述的摇摆机构，其特征在于，摇摆件具有至少两个相隔的基本平行的板部件，第一和第二轴垂直于并贯穿每个板部件延伸。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，所述安装件包括一对轴部件或耳轴销，该每个轴部件或耳轴销与摇摆件一体并从该摇摆件反向延伸，以及具有位于第一轴上的轴线。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，所述安装件包括由摇摆件或由紧固于摇摆件上的附件限定的开口，摇摆件通过该开口适于容纳轴或者从发动机曲轴箱的毗邻结构或紧固于发动机曲轴箱的毗邻结构伸出的各个轴。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，所述安装件包括延伸穿过所述摇摆件的轴，该轴适于延伸穿过另一毗邻摇摆机构的另一摇摆件。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，联接件为细长形状并适于在每端枢转连接，联接件包括单一细长杆或一对平行的横向间隔的细长杆。

8.根据权利要求7所述的摇摆机构，其特征在于，联接件被分叉成包括一对平行的细长臂，该联接件在每条臂的一端接合并且在该端可在第二轴上连接摇摆件，所述臂通过圆柱形辐板或突部在每条臂的所述端接合，由此联接件可经由贯穿所述辐板或突部和摇摆件之一的销连接摇摆件。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，保持部件是一种可操作以将联接件保持在两极端位置中的选定之一位置处的装置，该联接件可在该两极端位置之间相对于摇摆件枢转。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，保持部件是一种可操作以将联接件保持在两极端位置之一的或在两极端位置中间的任何所需位置处的装置，该联接件可在两极端位置之间相对于摇摆件枢转。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，保持部件是一种可由机械和/或液压部件操作的装置。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，所述安装件包括由摇摆件或由紧固于摇摆件的附件限定的开口；保持部件包括调节轴、偏心轮和保持臂，该调节轴具有与第一轴重合的轴线并且该调节轴可相对于摇摆件在第一轴上旋转，该偏心轮可与调节轴一起旋转从而绕行第一轴，该保持臂的一端轴颈支承在偏心轮上并相对于第一轴径向延伸从而可在其另一端与联接件之间枢转连接，由此随着偏心轮响应于调节轴的旋转进行绕行，保持臂被移动从而使联接件相对于摇摆件在第二轴上枢转。

13.根据权利要求12所述的摇摆机构，其特征在于，调节轴形成液压促动器的一部分，该促动器包括有调节轴伸入其内的壳体，该促动器还包括在由所述壳体限定的腔室内从调节轴径向延伸的叶片，其中壳体适于提供液压流体给腔室以便促使叶片在该腔室内弯曲扫过并由此使调节轴旋转。

14.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，联接件经由销可相对于摇摆件在所述第二轴上枢转，该销轴颈支承在摇摆件上并且与联接件的一端非旋转地接合或紧固；所述销形成液压促动器的一部分，该促动器包括保持部件，该促动器还包括在由摇摆件限定的腔室内或摇摆件上的腔室内从所述销径向延伸的叶片，其中叶片能够随着销的旋转弯曲扫过，以及还包括一装置，通过该装置该液压流体能被提供给所述腔室以便使叶片移动并将该叶片保持在两极端位置之一处。

15.根据权利要求12所述的摇摆机构，其特征在于，壳体适于将液压流体提供至所述腔的两区域中的选定之一区域，以便促使叶片扫过并由此使调节轴沿着所需方向旋转，并且其中液压流体能够被提供以使叶片移动并将该叶片仅保持在一个极端位置处，当液压流体从所述腔室释放时，克服弹簧的偏压作用以使叶片移动并将该叶片保持在另一极端位置处。

16.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，第一和第二轴之间的距离与第二和第三轴之间的距离相同，联接件可在第二轴上枢转至第一和第三轴重合的位置。

17.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，摇摆件适于在第四轴上在第二和第四轴重合的位置处枢转连接另一连杆的小端。

18.根据权利要求1-3中任一项所述的摇摆机构，其特征在于，所述安装件包括由摇摆件或由紧固于该摇摆件上的附件限定的开口；保持部件包括调节轴、偏心轮和保持臂，该调节轴具有与第一轴重合的轴线并且该调节轴可相对于摇摆件在第一轴上旋转，该偏心轮可与调节轴一起旋转从而绕行第一轴，该保持臂的一端轴颈支承在偏心轮上并相对于第一轴径向延伸从而可在其另一端与从第一连杆的远端伸出的突耳之间枢转连接，该第一轴偏离并平行于第三轴。

19.一种内燃机，具有气缸盖和曲轴箱、由气缸盖限定的多个气缸、轴颈支承在曲轴箱中的用于在纵向旋转轴上旋转的曲轴、每个气缸中的各活塞和相应的第一连杆，每个活塞安装在该第一连杆的一端上，并且每个活塞从该第一连杆的远端与曲轴相连以便使每个活塞在其气缸内的线性往复运动传递给曲轴并且用于旋转曲轴；其特征在于，所述内燃机还包括用于至少一个气缸的摇摆机构，所述第一连杆经由该摇摆机构与曲轴相连，所述一个气缸的活塞安装在该第一连杆上；其中摇摆机构包括：

摇摆件；

安装件，摇摆件经由该安装件可安装在发动机的曲轴箱的一个结构上或与发动机的曲轴箱紧固的一个结构上，用于在第一轴上进行可逆的摇摆运动，该第一轴平行于曲轴的轴线；

联接件，该联接件在其相对端中的一端枢转连接到摇摆件上，从而在两极端位置之间可相对于摇摆件在第二轴上枢转，该第二轴偏离并平行于第一轴；

其中，联接件的另一端枢转连接第一连杆的远端上，从而可相对于第一连杆在第三轴上枢转，该第三轴偏离并平行于第一和第二轴；摇摆件枢转连接到第二连杆的小端上，用于使摇摆件与第二连杆在第四轴上相对旋转，该第二连杆具有轴颈支承于曲轴上的大端，第四轴平行于第一、第二和三轴；第一和第二连杆可在相同的平面或平行的平面上移动，第一、第二、第三和第四轴平行于曲轴的旋转轴；并且其中所述配置是这样，保持部件保持联接件，通过由摇摆件在第一轴上的摇摆运动而传递给第二连杆的第一连杆的合成运动，通过联接件相对于第一连杆在第三轴上枢转，以及通过摇摆件相对于第二连杆在第四轴上枢转，所述一个气缸的活塞的线性往复运动能够传递给曲轴并使该曲轴旋转。

20.根据权利要求19所述的内燃机，其特征在于，摇摆机构与权利要求2或3一致。

21.根据权利要求19或20所述的内燃机，其特征在于，所述安装件包括由摇摆件或由紧固于该摇摆件上的附件限定的开口；保持部件包括调节轴、偏心轮和保持臂，该调节轴具有与第一轴重合的轴线并且该调节轴可相对于摇摆件在第一轴上旋转，该偏心轮可与调节轴一起旋转从而绕行第一轴，该保持臂的一端轴颈支承在偏心轮上并相对于第一轴径向延伸从而可在其另一端与联接件之间枢转连接，由此随着偏心轮响应于调节轴的旋转进行绕行，保持臂被移动从而使联接件相对于摇摆件在第二轴上枢转。

22.一种内燃机，具有气缸盖和曲轴箱、由气缸盖限定的直列式构造的多个气缸、轴颈支承在曲轴箱上以便在纵向旋转轴上旋转的曲轴、位于每个气缸中的各活塞和相应的第一连杆，各活塞安装在该第一连杆的一端，每个活塞从该第一连杆的远端与曲轴相连以便将每个活塞在其气缸中的线性往复运动传递给曲轴并使曲轴旋转；其特征在于，所述内燃机还包括用于至少两个气缸中的每个的相应摇摆机构，所述第一连杆经由该摇摆机构与曲轴相连，至少两个气缸中的每个的活塞安装在该第一连杆上，其中摇摆机构包括：

摇摆件；

安装件，摇摆件经由该安装件安装在发动机的曲轴箱的一个结构上或与发动机的曲轴箱紧固的一个结构上，用于在第一轴上进行可逆的摇摆运动，该第一轴平行于曲轴的轴线；

联接件，该联接件在其相对端的一端枢转连接到摇摆件上，从而可在两极端位置之间相对于摇摆件在第二轴上枢转，该第二轴偏离并平行于第一轴；和

其中，联接件的另一端枢转连接到第一连杆的远端上，从而可相对于第一连杆在第三轴上枢转，该第三轴偏离并且平行于第一和第二轴；摇摆件枢转连接到第二连杆的小端上，用于使摇摆件和第二连杆在第四轴上相对旋转，该第二连杆具有轴颈支承于曲轴上的大端，第四轴平行于第一、第二和三轴；第一和第二连杆可在相同的平面或平行的平面内移动，第一、第二、第三和第四轴平行于曲轴的旋转轴；其中所述配置是这样，保持部件保持联接件，通过由摇摆件在第一轴上的摇摆运动而传递给第二连杆的第一连杆的合成运动，通过联接件相对于第一连杆在第三轴上枢转，以及通过摇摆件相对于第二连杆在第四轴上枢转，其中所述一个气缸的活塞的线性往复运动能够传递给曲轴并使该曲轴旋转；用于至少两个气缸中的每个的保持部件可操作以使联接件枢转从而使第四轴与第一轴重合并由此能够使其活塞不活动。

23.一种内燃机，具有气缸盖和曲轴箱、由气缸盖限定的直列式构造的多个气缸、轴颈支承在曲轴箱上以便在纵向旋转轴上旋转的曲轴，位于每个气缸中的各活塞和相应的第一连杆，各活塞安装在该第一连杆的一端，每个活塞从该第一连杆的远端与曲轴相连以便将每个活塞在其气缸中的线性往复运动传递给曲轴并用于旋转曲轴；其特征在于，所述内燃机还包括用于每个气缸的各摇摆机构，所述第一连杆经由该摇摆机构与曲轴相连，每个气缸的活塞安装在第一连杆上，其中各摇摆机构包括：

摇摆件；

其中，联接件的另一端枢转连接到第一连杆的远端上，从而可相对于第一连杆在第三轴上枢转，该第三轴偏离并且平行于第一和第二轴；摇摆件枢转连接到第二连杆的小端上，用于使摇摆件和第二连杆在第四轴上相对旋转，该第二连杆具有轴颈支承于曲轴上的大端，第四轴平行于第一、第二和三轴；第一和第二连杆可在相同的平面或平行的平面内移动，第一、第二、第三和第四轴平行于曲轴的旋转轴；其中所述配置是这样，保持部件保持联接件，通过由摇摆件在第一轴上的摇摆运动而传递给第二连杆的第一连杆的合成运动，通过联接件相对于第一连杆在第三轴上枢转，以及通过摇摆件相对于第二连杆在第四轴上枢转，其中所述一个气缸的活塞的线性往复运动能够传递给曲轴并使该曲轴旋转；用于每个摇摆机构的保持部件可彼此一致地操作从而在两极端位置之间改变每个活塞的冲程。

24.一种内燃机，具有气缸盖和曲轴箱、由气缸盖限定的直列式构造的多个气缸、轴颈支承在曲轴箱上以便在纵向旋转轴上旋转的曲轴、位于每个气缸中的各活塞和相应的第一连杆，各活塞安装在该第一连杆的一端上，每个活塞从该第一连杆的远端与曲轴相连以便将每个活塞在其气缸中的线性往复运动传递给曲轴并用于旋转曲轴；其特征在于所述内燃机还包括用于每个气缸的各摇摆机构，所述第一连杆经由该摇摆机构与曲轴相连，每个气缸的活塞安装在第一连杆上，其中各摇摆机构包括：

摇摆件；

其中，联接件的另一端枢转连接到第一连杆的远端上，从而可相对于第一连杆在第三轴上枢转，该第三轴偏离并平行于第一和第二轴；摇摆件枢转连接到第二连杆的小端上，用于使摇摆件和第二连杆在第四轴上相对旋转，该第二连杆具有轴颈支承于曲轴上的大端，第四轴平行于第一、第二和三轴；第一和第二连杆可在相同的平面或平行的平面内移动，第一、第二、第三和第四轴平行于曲轴的旋转轴；其中所述配置是这样，保持部件保持联接件，通过由摇摆件在第一轴上的摇摆运动而传递给第二连杆的第一连杆的合成运动，通过联接件相对于第一连杆在第三轴上枢转，以及通过摇摆件相对于第二连杆在第四轴上枢转，其中所述一个气缸的活塞的线性往复运动能够传递给曲轴并使该曲轴旋转；所述安装件包括由摇摆件或由紧固于该摇摆件的附件限定的开口；其中保持部件包括调节轴、偏心轮和保持臂，该调节轴具有与第一轴重合的轴线并且该调节轴可相对于摇摆件在第一轴上旋转，该偏心轮可与调节轴一起旋转从而绕行第一轴，该保持臂的一端轴颈支承在偏心轮上并相对于第一轴径向延伸从而可在其另一端与联接件之间枢转连接，由此随着偏心轮响应于调节轴的旋转进行绕行，保持臂被移动从而使联接件相对于摇摆件在第二轴上枢转；并且其中发动机包括传动连接调节轴和曲轴的部件，用以分别提供1∶2的固定旋转比，由此所述发动机可借助于阿特金森循环运动来操作。

25.根据权利要求22-24中任一项所述的内燃机，其特征在于，第一组V-型构造气缸中的多个气缸为直列式，其中发动机包括位于第二组气缸中的其它多个直列式气缸。