CN105518254B - 具有球形燃烧室的二冲程内燃机 - Google Patents

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Abstract

一种内燃式热机，所述热机的一个基本构件“气缸”包括围绕所述热机的Z轴的4个相同的移动耦合装置，所述热机包括分部分的“活塞”(50)，所述“活塞”由曲轴(40)的曲轴销驱动并由在滑槽(60u)中滚动的滚轮(61)引导。平行的且由齿轮机构同步的曲轴每个周期执行一次循环。每个活塞包括滑动表面，该滑动表面几乎接触相邻活塞的气缸面，但是在该滑动表面上滑动部分密封接触。4个凹面形状的重叠面围成体积循环变化的腔室(35)：在最小体积处，具有准球形，在燃烧期间减少壁的热损失；并且在最大体积处，通过旋转板(22s，22i)露出允许经由转换单元(57i)和歧管(20s，20i)进气和排气的端口，面能够更经济地实现米勒‑阿特金森分布。

Description

具有球形燃烧室的二冲程内燃机
本发明涉及一种往复式内燃热机的运动构造和布局。
背景技术以及对本发明的改进
大多数内燃机具有燃烧及工作流体室，上述燃烧及工作流体室的体积随气缸中的活塞的往复运动而变化。旋转活塞汪克尔发动机是一种少见的已被工业化证实的例外。
工艺现状公认了其他具有非常规燃烧室的热机的构造，即上述非常规燃烧室不包含在小型气缸和腔室中进行转换的圆柱形活塞，如以下专利所述：
·1991年5月7日的US 5 012 769 A(科廷厄姆布伦特R[美国])(CottinghamBrent R[US])
·1989年2月7日的US 4 802 449 A(杨平[美国])(Yang Ping[US])
·2008年4月17日的US 2008/087237 A1(迪克廷贝尔[美国])(Dick Timber[US])
体积-表面比
/热损失
与球体提供的最小可能几何尺寸相比，传统活塞-气缸布局的燃烧室位于上止点(TDC)时具有更高的室壁表面对燃烧室体积比，换句话说，不考虑会进一步增加上述比的活塞的凹坑或滚动，该比大约为一半。
对于传统内燃发动机，燃烧室和气缸壁的热损失约占燃料的热值的三分之一(大约500 cm3的“汽车”单位汽缸)。因此，其它条件相同，减少上述表面积可以减少壁上的热损失并因此提高发动机的效率。对于这一点，现有技术的最佳工艺状态通过对置活塞(2冲程)柴油机降低燃烧室的表面/体积比来实现。
/压力
传统的活动活塞-连杆-曲柄组件，除了其他方面之外，根据与最大速度相关的惯性力以及受到的最大气缸盖压力确定尺寸。取决于气缸轴线，或同样地，取决于活塞直径的平方，该气缸压力与活塞投影面积成正比。这些惯性力和压力与冲程，在某种程度上与移动组件的质量，且在某种程度上与气缸盖、外壳、气缸、以及底部引擎的质量近似成比。
在其他条件都相同的情况下，这种减小活塞投影面的方式能够减少压力，并因此减少移动组件的质量以及电机极大部分的质量。
本发明所述发动机，通过上止点处的准球形燃烧室来改善以上两个方面。事实上，对于给定体积，腔室壁表面积从上止点及其附近处开始下降，直到约上止点处的一半。
·这减少了在燃烧/爆炸过程和膨胀过程中压缩结束时室壁的热损失，从而提高发动机的效率。
·相比于传统气缸盖和活塞上的压力，这使由室壁上压力形成的合力有所降低。即使腔室由活塞的3面、5面，或者最理想的4面的壁组成，这种降低实际上都会出现。由于与给定活塞体积下的更短移动部件相关，将减少发动机工作结构件的重量，并从而减少整个发动机的重量。
米勒-阿特金森循环分布图
有时在4冲程发动机中采用米勒-阿特金森循环以提高总效率。其实现依赖于发动机：通过允许刚吸入的气体撤回使下止点(PMB)之后的延迟进气口关闭，或通过限制气体吸入使下止点(PMB)之前的提前进气口关闭，从而在这两种情况下产生比有效膨胀冲程弱的有效压缩冲程，由于更大的膨胀结束压力(除了减速或极低负载)，这能够使气体在膨胀阶段结束时作用更大，从而提高效率。
对于传统的单活塞二冲程发动机，米勒-阿特金森循环无法实现，因为对于传统的扫描配置，进气口和排气口是固定的，这总要求膨胀冲程小于或等于压缩冲程，同时，也因为在进气后开始排气。对于单向或往复2冲程扫描：单柱点火活塞或阀，或者甚至对于具有对置活塞的配置也是一样的。
本发明的发动机，优选地，在2冲程版本中，通过“阶梯”分布实现了米勒-阿特金森循环。实际上，进气通道，类似于排气通道，在打开/关闭系列中都具有两部分，即腔室开口，以及孔板。这种方式，不同于传统2冲程发动机，可以实现最优化的不对称分布图：
·延迟排气口打开，总在下止点前
·排气口和进气口之间更大的夹角，以允许腔室中的气压有足够的时间下降且低于进气压力。
·在一个或其他方向上排气口和进气口之间更小的夹角
·远在下止点之后的完全关闭(进气和排气)延迟，以实现米勒-阿特金森循环，即实现大于有效压缩冲程的有效膨胀冲程。
示例：
往复或单向扫描
一般来说，传统的、具有可完成的扫描配置的单2冲程发动机，混合的新鲜气体和燃烧过的气体的比例可能是很大的。对置活塞的2冲程发动机在每个气缸的一端有相对的进气口和排气口开口，能够实现单向或往复扫描。
发明的发动机，通过位于燃料室盖中的开口，在一个盖处的进气口以及在相对的盖处的排气口，实现这种类型的对新鲜的和燃烧过的气体的单向或往复扫描。
活塞摩擦
传统发动机的移动活塞滑块曲柄组件中的摩擦是极大的。尤其在开始膨胀时，滑块曲柄的倾斜用力按压活塞抵靠气缸，其运动时摩擦产生。同时，曲轴和滑块曲柄的轴承即使经过润滑也存在摩擦。
本发明的发动机优选示出4个活动连接件，每个通过曲轴和滑块轴驱动活塞，即引导活塞运动。不再有如现有技术的滑块曲柄的倾斜。因此，与活塞的侧推力相关的摩擦大大减少，即使被滑动轨道的滑动或滑块的滚轴的滚动所取代，其强度仍较低。事实上，在本发明中，相邻的两个活塞不断地掠过彼此而不接触，所以没有摩擦。这些是揉在一起以保证密封性的部分。
激光点火
为了启动爆炸，可控的光发动机采用火花塞产生电弧。火焰前缘离开火花塞的火花并通过将其一部分热量传送至腔室壁而在腔室中传递。当为以下状态时获得最佳燃烧效率：
·火焰前缘传递时间最小，即不考虑湍流，要求腔室小而紧凑，球形最为理想。
·延迟火焰前缘的热量到壁的传递。理想地，这在燃点在其中心的球形燃烧室中实现。
在球形燃烧室中，如本发明所述的发动机，火花塞有必要放置在球体边缘而不是中心，使得其易于冷却并且不存在任何热点。
实验室研究已经实现了通过激光射线点火。激光点火能够通过聚焦激光射线使在球体的中心点火成为可能。
因此，在球形燃烧室中，如同本发明的发动机，通过将激光聚焦于腔室的中心的激光点火提供了最大的潜能。
此外，激光光源可以位于固定的底架组件上，而不是活动的活塞组件上，以避免来自激光源的柔性电力线缆的需求。活塞组件具有聚焦镜片，该聚焦镜片的一面在上止点处在腔室中的活塞面的表面上，另一面在活塞组件的外部是可见的且在循环的适当时刻接收激光射线。
等容性体积法
根据活塞-滑块-曲柄运动学的体积法，传统柴油发动机的最大速度受到燃料燃烧时间的限制，在给定速度下燃料燃烧时间是指定的。
相对于相同气缸体积和体积率的传统的滑块曲柄-曲柄臂运动，本发明的发动机示出更固定的在上止点处的体积法，对于本发明的发动机，通过压缩点火能够比传统发动机以更高的速度旋转，同时使燃料被注入、蒸发和燃烧。
发动机和负载之间的速度调整
发动机到待驱动负载的速度范围的调整经常需要使用至少一个减速器或倍增器。后者可以是结构紧凑而轻巧的，例如当其为外摆线轮系时；但其通常涉及轮-小齿轮传动装置，轮-小齿轮传动装置是一种简单但是笨重且庞大的技术方案，因为所有的力通过单一啮合点/线。
对本发明的发动机到待驱动负载的速度范围的调整实际上被简化了，因为本发明中已经具有减速器，且所述减速器相比曲轴可以减少发动机轴转速的2.5～3∶1直至1∶2(在这种情况下为倍增器)。当力传递时，通过由4个啮合点/线(发明优先采用N＝4曲轴)被分割，每个齿传递大约减少四倍的力，因此其尺寸减小。本发明发动机中的减速器具有同一力耦和减少量，因此比传统轮-小齿轮减速器更加轻便。
通过调整减速器传动比，本发明发动机能够避免使用额外的减速器级，能够更好地调整负载的速度。
飞机螺旋桨驱动
小型和中型螺旋桨飞机的航空动力通常使用一个或多个或直接在发动机曲轴的输出处、或通过连接到涡轮螺桨发动机的曲轴或涡轮轴的减速器连接到螺旋桨的发动机组实现。增加减速器产生附加质量，但是该减速器能够设定最佳的螺旋桨和发动机速度，这使发动机的功率系数最大化。极少情况下，采用具有两个反向旋转双同轴螺旋桨的驱动器，使用如第二次世界大战中的战斗机(喷火，马克19和22)或冷战中的战斗机(图波列夫95“熊”)中同样的发动机，因为该技术选择更加复杂、更不可靠且更重。
本发明的发动机的输出可使用反向旋转的两个同轴的轴相对容易地实现，具有很小的额外质量和占地，理想地，其适用于速度大体上为1500转/分钟-2500转/分钟的双螺旋桨反向旋转飞机的推进，且待连接到2000转/分钟到5000转/分钟(对应于目前范围为80到500马力)的传统活塞发动机。
在所有其他条件都相同的情况下，减速器包含扭转弹簧以减弱发动机力偶峰值。
平衡
本发明的发动机以直接、自然、且以“单缸”设计的方式显示了静力平衡的运动。
动态下，仅除了“摆动”(即取决于电机轴的轴线的时刻的变化)之外，所有轴保证平衡。但是，由于不平衡的、以谐波速度旋转的量，这可能很容易地衰减或者甚至消除。
相比于传统滑块曲柄-曲柄臂使用的术语
本发明描述了具有复杂腔室形状的热机。相比于常规电机，本发明中的气缸称谓并不恰当，这一发动机的基本组件包括基本工作空间或腔室，其不是圆柱形的。此外，通过意义延伸，本发明的发动机当其分别包括一个、两个、三个等发动机基础部分时被称为单缸、双缸、三缸发动机等。
同样地，以此类推，将热机在循环周期中对应于最小和最大体积的位置分别和命名上止点和下止点，即使在摆动时刻，本发明发动机活塞没有死点。
附图说明
附图示出了本发明的发动机，在此每个气缸具有4个活塞组件(N＝4)，但图4a，4b和4c，N＝5除外，本发明不受此限制，仅用于当查看附图时容易理解。
图1为本发明一般情况下的一个通用的运动学图解，其示出对于发动机的一个气缸的活塞组件，该活塞组件由驱动轴或曲轴以及相对于其他活塞组件表面的接触驱动，如在中线剖视图中沿发动机Z轴所示。
图2a为图1的一个特定运动学实施例，其中活塞组件被滑块相对于彼此引导。
图2b为图1的一个特定运动学实施例，其中活塞组件包括活塞、防火表面、安装的滑块，且其中该活塞由滑块-枢轴旋转引导。
图3为本发明的基于图1的一个特定运动学实施例，其中活塞组件仅是由滑块-枢轴旋转引导的活塞且具有密封装置。
图4a为从发动机轴线来看的、图4b的具有隐藏虚线的视图。
图4b为发动机的5个简化的联锁表面的简图，该5个联锁表面构成具有5个活塞组件的气缸的的燃烧室。
图4c为来自图4b的视图，其中去除了两个相邻面。
图4d与图4b不同在于从另一个角度来看，其一共呈现了4面而不是5面。
图5a、5b和5c示出在不同的曲轴角度下，发动机的、具有4个活塞组件的气缸的燃烧室的体积。
图6a和6b为包含相反旋转轴的发动机同步装置的相同运动方案的两个正交视图。
图7a、7b和7c为枢轴滑块连接件的多个变形，其使活塞组件定向。
图7d示出表示活塞特征点的精确轨迹的的一个大图和一个小图。
图8a和8b示意性地描绘了活塞组件表面的可能的不同剖面。
图9详细描绘了从正面看的活塞组件的表面，即与图8a和8b的视图正交的视图。
图10a、10b、10c、10d、10e、10f、11a、11b和11c示出根据本发明特定实施例的用线分部分的活塞的发动机的活塞组件的多方面视图、截面视图、具体视图和分解图，。
图12a、12b、12c、13a和13b示出根据本发明另一特定实施例的发动机活塞组件的多方面视图、截面视图、分解图和具体视图，活塞具有防火表面和反加速装置。
图14a、14b和14c示出喷射泵的特定实施例。
图15a、15b、15c和15d示意性示出在一个循环中不同曲轴角度处的排气的分配机制。
图16为进气时刻的部分可视的剖视图，示出了气缸的填充。
图17示出根据本发明的示例性发动机的气缸分布图和体积曲线。
图18a和18b为同一类型的发动机的垂直于Z轴的中线剖视图，该发动机尤其构造为在循环的两个特定时刻(上止点和曲轴旋转60°)具有带有防火表面的活塞组件。
图18c和18d为同一类型的发动机的垂直于Z轴的中线剖视图，该发动机尤其构造为在循环的两个特定时刻(曲轴从下止点旋转130°和180°)具有有边缘分部分活塞的活塞组件。
图19a、19b和19c从不同的观察角度示出发动机气缸的部分组件，包括四个中的具有两个相对应曲轴的两个相邻活塞组件。
图20a和20b为发动机的气缸同一局部的主视图和等角视图，包括四个滑块和移动部分，移动部分包括活塞和曲轴。
图21示出根据本发明的发动机气缸的固定部件的等角视图。
图22为包含图20a、20b和21的组合部件件的视图，但无进气歧管。
图23a和23b示出单缸发动机的等角透视图。
图24a和24b示出横截面视图，在循环中的两个不同的时刻，该横截面由完全的单杠发动机的轴线截断。
图25示出在通过激光射线点火的发动机的特定实施例中，上止点处的气缸的剖面图视图。
图26示出带有助力器的单缸发动机的略图。
图27示出具有特定排气设计的双缸发动机的略图。
图28示出带有特定歧管的三缸增压发动机的略图。
图29示出具有特定排气歧管布置的三缸增压发动机的略图。
图30示出四缸增压发动机的略图，该发动机具有特定进气和排气歧管布置和两个涡轮压缩机。
图31示出发动机的2次和3次谐波的平衡装置。
描述本发明的附图及其功能
运动学图解
图1是为本发明一般情况下的一个通用的运动学图解，其示出对于发动机的一个气缸的具有气缸面(51a)和滑块表面(52a)的第一活塞组件，其通过第一活塞组件的循环驱动和定位机构(30)的一部分，以及限制该第一活塞与其他相邻活塞组件的气缸面(51b，51c，51d)和滑动表面(52b，52c，52d)接触的触点，由驱动轴(39)或者第一曲轴(40a)来驱动，驱动轴或者第一曲柄轴在这里是通用类型，其他相邻活塞组件部分地示出。
第一活塞组件的滑动表面(52a)靠着第四活塞组件的气缸面(51d)滑动。
第二活塞组件的滑动表面(52b)靠着第一活塞组件的气缸面(51a)滑动。
在该通用版本中，第一驱动轴(39)和曲轴(40a)，根据循环驱动和定位机构(30)的复杂性和设计，每个循环做出一轮或两轮单调循环旋转。对于可替代的或“半可替代的”旋转替代选择，本发明只适用于单一的气缸。
在一个循环中，工作体积到达至少一个最小值(上止点)和至少一个最大值(下止点)。这留下了以下可能性，其显然在技术上是不可行的，因为其使扫描体积在压缩和膨胀过程中不同的4冲程发动机的分配装置及循环驱动和定位机构(30)更复杂，这导致了真正的米勒循环。
此处示意性示出的循环驱动和定位机构(30)不限制本发明，且可有多种类型：
·齿轮齿条型，是一种复杂的方案，具有半-旋转转动的中间小齿轮，用于以可替代的平移推动所述活塞组件，且具有经由滑块曲轴通过驱动轴连续的、单调旋转来驱动的小齿轮。
·曲柄臂及滑块曲柄型，用于以可替代的平移安装有滑块的活塞组件。
第一活塞组件的循环驱动和定位机构(30)，与活塞组件的滑动表面和相邻及周围活塞组件的气缸面的滑动接触，需要在循环的每时每刻，使得N个活塞的前边缘(53)运动地穿透发动机的Z轴，这也是发动机部件关于Z轴重复旋转所需要的。
图2a是本发明的特定中比较特殊的动力运动学操作实施例，在图1中已阐明过，活塞组件通过滑块(32)彼此间被引导。这是一种运动学上可行的实施例，但是在技术上比较繁琐复杂，因此不是优先的选择也没有获得进一步的发展。
图2b是图1的特定运动学实施例，其中，活塞组件包括活塞和防火表面。活塞(50a)由曲轴(40a)通过曲轴销支点(42)直接驱动且通过支点滑块(62、60)来旋转引导。包括气缸面和滑块表面(52a)的防火表面(68)可通过滑块连接件(69)相对于活塞移动，且由弹簧系统(70)推进上述移动以保持滑动表面(52a)对邻近的及周围活塞的部分压力。并且，在此不进行详细描述的反加速装置(71)协助弹簧系统(70)，使得压力不会相对于防火表面(68)所承受的惯性力而变化。
图3是本发明中特定和优先的动力学实施例，因为其是最简单的，且出自于图1，其中，活塞组件仅是这样的活塞(50a)：由曲轴(40a)通过曲轴销支点(42)直接驱动且通过支点滑块(62、60)来旋转引导，并在前边缘(53)的区域中装配有密封装置(78)。
在本发明各种各样的实施例中，曲轴的旋转方向是不确定的。旋转方向的选择主要取决于以下两方面如何协调：首先是动态优化，也就是说惯性力以及连接中的压力，特别是支点滑槽，其次是通过开口的可能形状得到的分布图的有效性。
活塞组件气缸面的联锁以及汽缸室的形状和体积
图4a、4b、4c和4d示意性示出了发动机汽缸的N个活塞组件的N个气缸面(51b，51c，51d)的联锁，这N个气缸面在一个循环中包围成可变体积，该可变体积称为气缸室(35)。在实践中，N难以等于5或者更大，可能等于3但潜力较小，或者优选等于4，将选择这个数字用于除4a、4b、4c以外的所有附图，而图4a、4b、4c示出具有5个活塞组件的、发动机实施例的5面气缸设计。
图4c通过未示出5个相邻气缸面中的两个，揭示了气缸室(35)，汽缸室的气缸面(51a，51b，51c)不具有球冠。
我们可区分滑动表面(52b)滑动的面与气缸面(51a)之间的接触面。
图5a、5b和5c示出根据本发明的发动机的一个气缸室在循环中不同曲轴角度处的体积，其具有图2a、2b和3中示出的类型的驱动和定位机构了发动机汽缸室的体积，曲轴的角度分别为：
·最小体积处的0度，类比于传统的活塞滑块曲轴发动机，也称为上止点。该气缸室体积表面因此对应于最靠近密封装置的气缸面的燃烧表面部分。
·半-冲程的90度，中间处的体积和形状。
·最大体积处的180度，通过类比，命名为下止点。
图5a、5b和5c同样地还示出了两个气缸室的顶端(36s，36i)以及活塞组件的气缸面的球冠(55)。
曲轴和发动机轴的驱动
图6a和6b呈现了发动机同步装置的运动学简图，其中发动机由在太阳齿轮(12)上的4个曲轴的4个卫星齿轮(15a，15b，15c和15d)传动装置制成，太阳齿轮集成到发动机的输出轴(11)，且与发动机的Z轴同轴。
在根据发明的发动机的优选实施例的操作中，根据设备的要求，曲轴每个循环进行一次旋转的连续旋转。
并且，通过在第一个轴(11v)的基础上增加反向旋转的第二个轴来获得该同步装置的一个非常特别的实施例需要，第二个轴与第一个轴同轴并围绕第一个轴，且集成在冠状齿轮13上，冠状齿轮与N个其他的与第一个轴同轴的齿轮(16a，16b，16c和16d)相啮合。从技术上来讲，通过示出两个完全相反的传动装置，这些双齿轮可能会被误认为是相同的，内部有冠状齿轮(13)，外部有轮(12)，但是输出轴(11)的速度和相反旋转轴(11v)的速度会非常不同。
这种具有相反旋转轴的布置尤其最适用于飞机的推动，其中，每个轴驱动一个螺旋桨，且每个在另一个相反的方向转动。
附图不对本发明进行限制，事实上，输出轴(11和11v)在与轮(12)和冠状齿轮(13)的连接处可配备扭矩阻尼器和扭转弹簧，以便减少发动机力偶的波动。此外，轮(12)与冠状齿轮(13)可以利用相同轴上的卫星齿轮位置上的置换进行位置调换。
滑块-枢轴连接以及特定滑块形状
图7a、7b和7c呈现了被称为枢轴滑块(62)的连接的几种变型，滑块(62)使用在固定滑槽(60u)中且随其旋转的移动部件确定活塞组件或活塞(50)的方向。
图7a示出了最简单的实施例，其中滚轮(61u)在滑槽(60u)中滚动。
图7b示出了具有滚动导靴(61W)的实施例，滚动导靴配备有滚轮(61X)。这种解决方案的优点是：相对于仅有滚轮(61u)，滚动接触点不改变滑槽的两侧(60v)。
图7c示出了滑动导靴(61v)的更简单、更紧凑的实施例，但是与前两个实施例相比具有更大的摩擦。
图7a，7b和7c这三个图并不是限制本发明的，因为本发明也考虑到滑动或者滚动部件以及双安装滑块，双安装滑块根据关于发动机Z轴的位移同样地安装，Z轴为三个视图的突出轴。此外，即使更繁琐，本发明在技术方面是可行：齿槽是弯曲的固定导轨，其在这两面的两侧上支撑滚动导靴的滚轮的滚动接触。
并且，混合导靴也是可行，一个靠着滑槽的第一侧(60v)滑行，且通过滚轮(61x)靠着滑槽的第二侧滚动。
图7d示出了一个大图和一个小图，是第一部分的部分放大，示出了根据本发明优选实施例的活塞特征点的明确轨迹，该优选实施例由活塞组件、曲轴驱动机构(40)以及枢轴滑块活塞定位机构组成，所述活塞组件包括分部分活塞，所述曲轴驱动机构连续旋转。
对于循环中的一个曲轴角度，粗的连续的黑色段示出了两个枢轴的位置和活塞(50)的前边缘(53)的位置。
粗的黑色间断段示出了在不同曲轴角度处的与以上相同的位置。
通过计算而得出的滑块轨迹(60)是所示分辨率的一个示例，发动机的Z轴(本视图中为法线轴)在图的起始处，用毫米标刻，且四个曲轴的轴线是a*84毫米。曲轴的曲轴销偏离a*16.3毫米，活塞的枢轴(50)和其前缘之间的垂直距离是a*56.1毫米，活塞的枢轴(42)与枢轴滑块(62)之间的距离是a*86.7毫米。
滑块轨迹(60)是尽可能规则的曲线，其明显穿过接近五个坐标点：
1.(X＝a*69,4；Y＝a*95,8)
2.(X＝a*77,2；Y＝a*91,8)
3.(X＝a*85,0；Y＝a*85,3)
4.(X＝a*92,8；Y＝a*76,0)
5.(X＝a*100,7；Y＝a*62,2)
当比例因子a＝l时，这些尺寸和坐标对应于汽缸工作容量约为500立方厘米的发动机，活塞面(54)的轮廓角度为90度，“V”形，通过该比例因子，也可适用于根据该发明的其他尺寸的发动机，并且，每个尺寸和坐标可以略有不同。
反向返回该计算，在实践中，符合本发明的发动机，规定了零部件的几何形状和位置，以及滑块轨迹(60)；由于活塞轮廓边缘(53)切断了发动机的Z轴与汽缸室的连接，这些条件在运动学上确保了在循环的过程中活塞工作行程的转变能力，也就是说活塞与前缘之间的相对平移运动要小于0.3毫米(当a＝l时)。
实际上，位于边缘部分上的前缘将被活塞加压以便在循环过程中填补变化的小位置间隙。
活塞组件的构成：优选分节活塞，或相反最好不选防火表面
图8a和8b示意性地示出了，活塞组件的气缸面(51)的活塞面(54)的可能的不同剖面图，从滑动轴W看，其中，轴线是通过扫描这些剖面、气缸面的滑动表面(48u)中的一个而产生的直线位移的方向。剖面大体上是凹面，在o点位置部分性关闭，o点位置在循环过程中随发动机的Z轴变化，因为活塞向前或向后运动。
发动机的Z轴的位置，在其极限为(Z-)时对应于上止点，而极限为(Z+)时对应于下止点。此外，图8a和8b还示出了球冠(55)以及剖面的圆形部分(54u)，但是没有示出在如图11a的优先实施方式中的气缸面的凸起部分(55u)。
本发明并不对剖面进行强行的对称要求。如图9所示，前边缘(53)并不一定在腔室盖(53s，53i)所通过区域的直线上，。
图8a示出了具有圆形尖端的“V”型剖面。
根据本发明的特定实施方式，图9以图解形式详细说明了活塞组件的气缸面，从正面观察，具有：前边缘(53)，称为球冠(55)的冠，喷射器或者点火火花塞以及进气口(56s)和排气口(56i)开口通过其发出的孔口(58w)，这些开口可为具有栅格的、但是与周围相邻活塞组件的前边缘(59v)对准，周围相邻活塞组件在气缸面上滑动，且在循环过程中打开开口，使转换单元(57)与腔室(35)连通，如在图中示出的，当开口(59v)在上止点(59w)和下止点(59u)处打开或者关闭时。分配口(56s和56i)的使用，与驱动和定位机构(驱动和定位机构包含进行连续单调旋转运转的曲轴)相关，正如在图2a，2b以及图3中介绍过的那样，在本发明特定且优选的实施例中需要使用二冲程循环热机。没有示出密封装置。
气缸面被分为两个部分：
·滑动表面(48u)，其支持周围相邻活塞组件滑动表面的滑动；
·燃烧部分(48v)，在其上面没有滑移，且在燃烧接近上止点的时刻限定腔室(35)。
这两个部分之间的间隔是邻近上止点(59w)的面的前边缘的位置。
图10a、10b、10c、10d、10e、10f、11a、l1b、和11c示出了根据本发明的活塞组件的特定且优选实施例中的活塞组件的多方面视图、截面视图、和分解图，活塞组件包括具有分部分的活塞(50)，具有分部分的活塞称为分部分活塞组件，具有边缘部分(75)。
活塞组件配有双滚轮(61u)，这意味着也具有双滑槽。图10a和图10e是从前面和顶部沿电动机的轴线Z看的相对应的视图。图10b、10c和10d详细介绍了由边缘部分(75)、第二部分(78)、曲径密封垫片(76)及其安装在活塞中相应凹槽中的凹槽(77)组成的复合部分。(75、78)这两个部分在活塞中沿图11b中可见的非限制性滑动轴W自由地轻微移动，但是通过弹簧装置(未示出)的压力保持在一侧运动，弹簧装置位于活塞凹槽的底部，较理想的是波状钢板弹簧，且另一侧接触抵靠相邻及周围活塞(未示出)的面。曲径密封垫片(76)在其凹槽的方向移动，最好是仅垂直于最近的前边缘部分(53)的方向移动，且曲径密封垫片通过弹簧装置(未示出)被压入到边缘部分(75)的、在此为直线形状的凹陷处这些相对运动的局限性要求直线的曲径密封垫片(76)。执行密封功能或刮擦功能的第二部分(78)由边缘部分(75)和不完全连续的滑动表面(52)形成，以便当滑动表面(52)越过面对周围相邻活塞(未示出)的气缸的滑动表面开口(56s和56i)时，限制气体泄漏。
所有的定位、接触以及加压密封使得以拓扑的方式关闭气缸室成为可能。
在图10a中，我们既看到移动单元(57s和57i)，又看到以及进气口(56s)和排气口(56i)。该附图不限制本发明，且排气移动单元(57i)可包括一个或者多个散热片；其可以为固定在活塞上的，乃至从同一材料伸出的应用组件。
图10e示出了曲轴销支点(42)的枢轴以及滚轮枢轴滑块(62)。在此用4个支墩来巩固活塞但为了清楚而未示出。
图10f示出了边缘部分(75)并除了其厚度外还示出其实际上是平的。边缘部分包括前边缘(53)和前边缘的部分(53s，53i)，其中气缸室的上下盖在前边缘的部分处转换。在这些部分上，在具体实施例中，前边缘(53)包括一个小斜边或圆角或其他的小加工以去除锋利的切割边缘，对于斜边，来说尺寸要小，大约为0.2毫米或者更小，以便保证均衡的操作，均衡的操作即气缸面(51)与表面(52)的联锁，尽管部件空间分散，气缸面与表面彼此相对滑动。具体来说，上部盖(36s)和下部盖(36i)每个包含有一个具有小于0.1mm2的横切面很小的路径，引起漏气或者气体泄漏，但是漏气流量微乎其微，并不会影响发动机的压缩。
图11a和11b示出了气缸面的凸起部分(55u)，其通过使部分(75,78)远离气缸室来使它们远离热气。该部分错过周围相邻活塞(未示出)的气缸面，而是滑动表面(52)与后者在滑动中碰撞。
在分解图11c中，我们看到进气与排气转换单元(57s)，以及它们和活塞气缸面(51)的开口(56s)的连接，还有它们在转换板(64)中的第二个开口。
为了保证用旋转板(22)进行适当地密封性，当操作时，转换板(64)可以通过使用一个有弹性的波纹管连接到转换单元(57)。与同样的旋转板(22)相比，这能够保留十分之几毫米的压缩冲程，从而，在N个活塞(50)的N个转换单元(57)之间吸附几何形分散体，或者是吸附热膨胀。
图11c中的细节E示出了分割部分：边缘部分(75)、密封部分(78)、以及曲径密封垫片(76)和它的凹槽(77)，这些与活塞上的那些部分相对应。
图12a、12b、12c、13a以及13b示出了根据特定实施例中的活塞组件的多方面视图、截面视图、分解图和细节图，因为复杂，所以该实施例不是优选实施例，该实施例包括活塞，该活塞配备有防火表面(68)、反加速装置且在此装备有单滚轮(61u)。活塞组件称为防火表面活塞组件。
图12a是图12b的、沿发动机的Z轴、并穿过气缸的中心O和图12C正视图上指示的剖面线A-A的剖面图。从中可以看见向气缸室喷射的喷射器或者火花塞(58)，横越防火表面(68)，防火表面可在活塞(50)上滑动并通过弹簧(70)保持增压，抵靠相邻及周围活塞组件(未示出)的防火表面。
图12c示出上部截止阀(65)，上部截止阀是根据本发明特定的非优选实施例的装置，这个装置设置在气缸面(51)上，并且能够通过将其遮掩来关闭孔(56s)，以便在循环的特定时刻阻挡转换单元。
剖视图B-B示出图13a是反加速系统，两边都配备有活塞杆(71u)，其以活塞(50)为枢轴(71v)以旋转，配备有一个配重(71w)，且通过驱动连接件(71x)驱动防火表面(68)相对于活塞(50)平移，这一点在13b的分解图中可以看到，同样地，示出活塞(50)、两根活塞杆(71u)、防火表面(68)，包含了转换单元和两个第二部分(78)。
喷射泵直接喷射
图14a、14b和14c示出了本发明的活塞组件的特定实施例，被称为喷射泵(58v)，其中后者通过滚动杆(44)活动，喷射泵操作凸轮(43)，凸轮是曲轴曲轴销(40)的一部分。同样的，以此类推，对于活塞的气缸盖来说，曲轴曲轴销(40)就像是凸轮轴。
图14b是沿着活塞组件的发动机的Z轴看的、图14a的局部视图中穿过气缸中心o的中线剖面图，上述活塞组件装配有喷射泵(58)，而图14c是其立体图，示出了曲轴(40)和杆(44)。
这三幅图14a、14b、14c不将喷射泵(58v)的限制为仅设置在所示出的具有防火表面的活塞组件上，而是它同样也可以安置在具有分部分的或其他类型活塞的活塞组件上。喷射泵的方案主用于柴油型燃料的直接喷射，用于压力点火，但不限制本发明，本发明可使用传统的直接喷射，尤其是使用汽油的可控点火发动机。在这种情况下，喷射器使用弹性加压汽油入口以及同样灵活的电控制装置。此外，在这种情况下，喷射器通过其进行喷射的孔口可设置在气缸面的滑动表面上，这样，当压缩开始时，能够进行喷射，且在循环的这一时刻瞄准腔室的中部大范围喷射。根据不是优选的实施方式，本发明也可选择间接喷射，比如对于可控点火发动机，在进气歧管进行间接喷射。
图15a、图15b、图15c和图15d示意性示出了本发明的分布机构的特定且优选地实施例，在此为在一个循环中不同曲轴角度(40)处的排气机构。在同样结构上进行进气操作，当然箭头是相反的方向，并伴有不同的安装角以及孔径图案。
旋转板(22i)由齿轮(18)通过旋转板(17)(与曲轴(40)为一整体)的传动小齿轮的啮合驱动。旋转板(22i)的转速，每循环或每曲轴转(40)四分之一圈的平均值，也可以是曲轴转动一圈的速度，因为该分布机构适用于二冲程循环发动机。旋转板的速度平均是四分之一，因为本发明不局限于具有节圆的齿轮(18)和小齿轮(17)，使用非圆形齿节圆，以便使排气曲线图更好地最优化。
因此，旋转板(22i)使其四个开口转动，一面通过排气歧管(20i)的四个固定开口(21i)的前面，且另一面横跨排气转换单元(57i)的四个开口，排气转换单元具有摇摆运动，该运动特定于支撑它们的活塞。因此，所有的开口，根据它们的特定形状，用一个最佳形状(不是这四个图即图15a、图15b、图15c和图15d中所示出的，但是也足够相似)按照图17中的分布图来对发动机循环的特定时刻的操作、排气口的打开或关闭进行说明。
图15a呈180°曲轴角，其中，其曲轴销离发动机的Z轴气缸相对的剖视图的平面穿过马达的轴线Z最远，也就是说在下止点处，示出了最大或准最大恢复开口的排气口。
图15b呈0°曲轴角，其中，其曲轴销离发动机的Z轴最近，也就是说在上止点处，示出了开口没有被覆盖的完全关闭的排气口。
图15c呈120°的曲轴角，也就是说接近排气口打开的时刻，示出了完全关闭，因为旋转板上的开口(23i)没有与排气转换单元(57i)连通。
图15d呈220°曲轴角，也就是说几乎在排气口关闭的同一时刻，示出了部分开口，因为旋转板的开口(23i)有一半对着排气转换单元(57i)，部分对着固定的进气歧管(20i)的开口(21i)。
图15a、图15b、图15c和图15d这四个图不限制本发明的分布机构。事实上，旋转板(22i)的驱动可以使用中间齿轮实现，且该齿轮配备有角度相位改变系统。
图16虽然示出进气，但是使以上四个图完整了，因为其用相对于穿过发动机Z轴的平面的气缸剖视图，示出了开口和管道相对于彼此的设置。平的旋转板(22s)其两面在进气歧管(20s)(包含开口(21s))的平面和转换单元(57s)的板(64)之间持久接触。我们可以看到空气是如何进入集气管的，然后进入转换单元(57s)，再经由进气开口排到气缸里，其中该气缸四个口的三个中的两个示出为剖面视图。
该图16不限制本发明，因为它没有示出使用额外的板(24)，该板安装在进气歧管(20s)和旋转板(22s)之间，且它的平的、平行的两个面被进气歧管和旋转板双重施压。另外，这个额外板(24)，具有N个分散开口，这些开口的形状必须适应于旋转板和进气歧管中的开口，以便通过使用关于发动机的Z轴的旋转来调整该额外板(24)的角位置，从而修改分布图，这比起改变旋转板(22)的相位更容易。
图15a、图15b、图15c、图15d这四个图以及图16示出了根据发明的发动机的优选实施方式的分布系统。事实上，没有旋转板(22)的分配装置当然利用更小的开口表面以及更受限制的分布图来运行。但是对旋转板的需要还在于其在进气和排气阶段之外关闭进气进气歧管(20)的事实，这会消除压力损耗和不当气体混合。
图17示出了本发明二冲程循环发动机的特定实施例的优选版本中发动机的分布图。横坐标X指的是以度为单位的曲轴角。
横条(85s)示出了腔室(35)和转换单元(57s)之间的进气口的角度范围。
横条(86s)示出了转换单元(57s)和进气歧管(20s)之间的进气口的角度范围。
横条(85i)示出了腔室(35)和转换单元(57i)之间的排气口的角度范围。
横条(86i)示出了转换单元(57i)和进气歧管(20i)之间的排气口的角度范围。
为了进气或排气，两个横条必须打开：腔室(35)和转换单元(57)之间的开口以及转换单元(57)和进气歧管(20)之间的开口。
这里的开口范围的角度值是为了实际操作，但并不是最佳的。
曲线图(87)示出了气缸容量，参考作为X的函数的纵坐标。
在这里我们注意到，气缸室和转换单元之间的开口范围是关于下止点(180°)互相对称的，但是它们的进气与排气是不同的，因为活塞面彼此之间以及它们的开口的设置，以及发动机的传动。相反，由于两个旋转板、进气歧管和转换板(64)中开口的形状是自由的，转换单元和进气歧管之间的开口图是不对称的。这种图的不对称或自由能够有效实现米勒-阿特金森循环，以冲程或者这里的高于实际压缩体积(88u)的有效膨胀体积(88v)为特征，两者之间的差为超膨胀体积(88w)，超膨胀体积可以达到有效压缩体积(88u)的0％到80％。
分布图中的这种不对称性和自由还能够留出更长时间来降低排气口和进气口之间的压力，从而避免当进气口打开时排出的气体回流到进气口。这样，在排气口关闭之后且进气口关闭之前，压力填充气缸进气口所需要的角度时间可以被最优化。
在某种程度上，如果需要，在本发明的发动机运行过程中，这些进气和排气角度范围可以使用旋转板(22)的相位变化或者使用额外板(24)(未示出)而改变，额外板是关于发动机Z轴角度可调节的，且设置在进气歧管(20s/20i)和相应的旋转板(22s/22i)之间。
发动机的运行
图18a、18b、18c和18d四个图通过垂直于发动机的Z轴的、穿过其中心o的、在循环的不同时刻的气缸的剖视图，示出根据本发明两个特定实施方式的发动机的运行。它们示出了在一个特定实施方式中的活塞组件，包括图18a和图18b的活塞(50)和防火表面(68)、喷射器和/或火花塞(58)、曲轴曲轴销(42)和滑槽(60u)以及它们的枢轴(62)、以及以及体积和形状不同的气缸室。图18c和18d示出了根据特定实施方式的分部分的活塞类型构造的活塞组件。
图18a中示出了曲轴角为0°的上止点，其中，腔室(35)的体积为最小，并被限制在一个在任何情况下都非常紧凑的准球形体积内，同时具有最小壁面积，因为四个球冠(55)布置在气缸面(51)的燃烧部分(48v)上。
图18b中示出了曲轴角为60°的、循环的中间瞬态，其中，腔室(35)具有比最小尺寸更大的体积以及一个仍然紧凑的形状。
图18c中示出了曲轴角为130°的、循环的一个中间瞬态，在底部，靠近燃烧室顶端，活塞气缸面的四个开口具有部分开口(56i：任意的，排气活塞)一个用于活塞缸工作面四个注油孔的局部开口。
图18d中示出了曲轴角为180°的下止点，其中，所述腔室(35)体积为最大，底部(56i)的四个开口具有完全开口。
另一种理解发动机运行和密封的方式是：设法做到在循环的所有时刻使活塞(50)仅彼此以非常小的间隙错过但不接触，该间隙在循环过程中由于滑块轨迹的恰当形状和定位在尺寸上变化很小。部分(75)或防火表面(68)将在前边缘从一个燃烧室盖到另一个，关闭带有气缸面的燃烧室的体积并提供密封。
18a、18b、18c和18d这四个图不对本发明进行限制，事实上，火花塞和直接喷射器的其他设置是可行的，通过同一活塞上的火花塞和喷射器，或者不通过球冠或者燃烧部分排放而是在可控点火发动机的情况下排放到滑动表面的喷射器，以便在压缩的开始允许喷射，使喷雾分散到室的中心，优选配置为关于发动机的Z轴均衡分布。
18a、18b、18c和18d这四个附图中示出了喷射器和火花塞，但没有示出它们的电气或和燃料供给线。这一省略并不会限制本发明。事实上，这些线路可以是柔性的且可弹性变形的电线或管线，甚至是铰接式伸缩管。
单缸发动机的装配视图
图19a至图23b中的所有图示出了根据本发明特定实施例的单缸发动机，该单杠发动机由这些附图中的组成部件组成，且该单杠发动机的活塞组件为具有边缘部分的分部分的活塞类型的优选实施例。
根据不同的视角的19a、19b和19c(图19a沿发动机的Z轴，另两幅图沿等角)示出了发动机气缸的部分组件，包括四个活塞组件中两个相邻的活塞组件，这两个相邻活塞组件的两个活塞(50)和两个相应的曲轴(40)之间的夹角为90°，即处于半冲程循环的位置。需要注意的是，一个活塞与另一个活塞联锁在一起，这两个活塞通过边缘部分(75)在气缸面(51)上接触。
图19c从其视角示出了腔室(55)。曲轴包括用于驱动旋转板的小齿轮(17)。可以看出，凹进活塞上气缸面(51)内的球冠(55)产生低的腔室表面/体积比，当腔室体积处于最小值(上死点)时，该比值接近球体的表面/体积比。
图20a和20b示出了处于循环下死点的同一气缸，其中一个为气缸的一部分，但是该气缸具有四个附加滑块和滑块的两侧(60u、60v)，其中，滚轮(61u)滚动，四个活动件中的每个包括活塞(50)和曲轴(40)，曲轴的轴颈(41)是可见的。此处，还应当注意从腔室的外面看到的腔室的上顶端(36s)。
图21示出了一个气缸的连接到底盘总成的固定部件，上述底盘总成即4个滑槽(60u)、上进气歧管(20s)和下进气歧管(20i)，下进气歧管上的4个孔(21i)可被看到，以双框架形状的曲轴安装架(10)为结构组件，因为双框架在它们的2乘4个轴颈轴承处支撑由曲轴传输的力。
图21不能限制本发明：
·如果活塞是双滚轮活塞或双滑动部件活塞，底盘总成可能包括2乘4个滑道(60u)。
·固定部件未以彼此连接的方式示出，但是实际上它们是彼此连接的，其被简化以便于解释和说明。实际上，壳体会将所有这些部件彼此连接，如曲轴安装架(10)的图中所建议的那样，该壳体还可通过曲轴轴颈轴承处的槽被拆卸，即使现实中，这些槽因面向内侧而不能安装发动机。
根据本发明的发动机壳体可分为2部分，中间的切割平面，垂直于单气缸的Z轴，或者穿过发动机的Z轴和两个相对曲轴的轴线，或者穿过Z轴和位于多气缸的曲轴的轴线之间，或其他类型。
图22示出了几乎完整的气缸。应当注意，关于图20b和图21，加入了具有四个孔(23s)的上旋转板(22s)，该上旋转板由旋转板驱动小齿轮(17)通过该上旋转板的轮齿(18)驱动。
图23a和图23b示出了包括根据本发明单缸发动机的部件的完整组件。当然，这两个图23a和23b并不限制本发明，对于部件中的单气缸，图23a和图23b示出了主要部件。但是未示出喷油器和/或火花塞等中的连接硬件、外壳、电功率和汽油供应线。
关于之前的7个示意图，它们示出了发动机的同步装置和输出轴(11)，输出轴通过其轮(12)与四个卫星齿轮(15)啮合，每个卫星齿轮均转动曲轴。
这两个示意图还示出了单缸发动机的密实度。
图24a和图24b以剖面图的形式示出了两幅先前图23a和图23b的完整单气缸，本发明的特定实施例中，这两个单气缸分别处于循环中下止点和上止点这两个不同点。这两个示意图补充了图16的分布信息。
该剖面图为垂直地通过发动机的Z轴切割。因此，在左侧，剖面图的平面穿过曲轴(40)，在右侧，剖面图的平面穿过发动机滑道(60u)内的滚轮(61)。
图24a中粗的黑色箭头代表气体的路径，并示出了新鲜气体通过进气歧管(20s)和上传递装置(57s)进入到腔室(35)中，以及腔室(35)中燃烧后的气体通过下传递装置(57i)和下进气歧管(20i)排出，这与称为流动或单向扫描的腔室不同。
图24b使得能够理解腔室(35)的密实度，腔室在上死点时的准球形形状。这里，还应注意，旋转板(22s和22i)关闭了活塞(50)的进气歧管和传递装置(57i，57S)的孔。
这两幅图24a和24b未限制本发明。实际上，由于旋转板挤压进气歧管(20s)和排气歧管(20i)，因而两个旋转板(22S或22i)的一个可以以压力支撑机构为特点，该压力支撑机构与活塞的转换板(64)和局部膨胀补偿板接触。该支撑机构将使两个旋转板中的一个加厚。
为了简单和清楚，这四幅图23a、23b、24a和24b未示出将输出轴(11)保持在发动机固定部件之上的枢轴连接。如图6b所示，实际上，该连接当然是必不可少的。
激光点火
图25示出了根据本发明的特定实施例的处于上止点的使用激光射线点火的气缸的剖面图。此处，激光束由第一光学子装置(46u)发出，该第一光学子系统是固定的，并因此包括激光源，且该第一光学子系统将其光束(45)引导至第二光学装置(46v)，在循环中稍微早于上止点的瞬间，该第二光学装置与移动活塞(50)的结合将保持腔室(35)的密封性，且第二光学装置的一个光学面将光束出射到腔室内并且将光束聚焦在最靠近腔室(35)中心处的点(45u)上。当激光源点火时，在循环的瞬间附近获得两个光学子装置(46u、46v)的理想光学对准。
在根据本发明的发动机的一个特定运作模式下，当部分加载时，此时腔室保留来自前一个循环的至少40％的剩余气体，对焦点(45U)仍然可以位于最靠近发动机Z轴的位置处，但是是腔室(35)更高处，并因此为进气侧，以便确保能够点燃进入的新鲜气体。
增压引擎和多气缸的布局
从图26至图30的所有图示出了根据本发明的发动机的可能和特定设置，该发动机为具有不同的可能的增压装置的单缸至四汽缸发动机，而未详尽。
增压装置通常在进气侧包括：至少一个压缩机，例如，非详尽描述地具有啮合叶转子或叶片或轴的离心式或体积式压缩机；和/或在排气侧包括至少一个膨胀机，例如，非详尽描述地涡轮式膨胀机、轴流式膨胀机、向心式膨胀机、体积式膨胀机、活塞式膨胀机等。这些膨胀机和压缩机由与发动机的轴相连接的机械连接(机械复合)，以直接接触的方式或通过与固定减速相关的减速器或通过持续变化的变速器或如同在标准涡轮增压器内的直接彼此接触来进行驱动或者被驱动，或者至少由发动机或发电机(电动复合)来进行驱动或者被驱动。
图26为具有电动增压器的单缸发动机的示意图。此处，单气缸的表示被简化到了极致，其由菱形表示，该菱形在发动机的Z轴上具有2个方角，还具有两个圆角，以表示截面视图中的腔室，两个活塞由两个侧边方形表示。气体以箭头方向穿过腔室：新鲜气体从顶部进入，燃烧后的气体从底部排出。活塞连接到曲轴的线，这些线中的2条线由图27中所示的轴线(99)表示，且通过其卫星齿轮(15)驱动，所述卫星齿轮与连接到输出轴的轮(12)啮合。示出了进气和排气歧管(20i)，上述歧管连接到增压装置(95)，此处一般使用箭头表示。
这些符号还用在以下从图27至图30的图中，其中，它们表示相同的部件。
图27简要得示出了具有特定排气设计的双缸发动机，但未示出增压器。标注0°和180°表明在一个循环下同一曲轴的曲轴销角度的相对相位，此处的循环为360°曲轴旋转上的二冲程循环。因此，两个气缸的相位是相反的。
根据读取的发动机的腔室中箭头的方向，上气缸向下泄漏，反之下气缸向上泄漏，它们的排气岐管被合并为单个歧管，称为2-1排气歧管(90)。
图28简要地示出了具有增压发动机和特定歧管的三缸发动机，根据读取角度标注：0°、120°和240°，这三个气缸彼此具有循环的三分之一的相位偏差。此处具有2-1排气歧管和具有相同原理的1-2进气歧管(91u)。进气口处和出气口处设置有止回阀(93)，如果发动机在米勒-阿特金森循环下运行，当发动机启动时，上述止回阀必须允许泵送，以便为腔室提供新鲜气体，电力增压装置(95)中无需使用体积式压缩机或电动压缩机，而该电力增压装置只包括标准涡轮压缩机，可在一个或多个阶部分以串联或并联的方式自由旋转...
图29简要地示出了三缸增压发动机，其中，排气歧管被排布为形成称为3-1排气歧管(92)的歧管，其中，连接到涡轮机(96)的前方的连接器的三个歧管中的每一个都具有相同的长度或相同体积，以便通过使涡轮机(96)入口处的排气压力波使3个气缸之间的连接或调节能够进行。
因此，驱动压缩机(97)的这种涡轮机(96)成为推送装置的一部分，并因此在进气侧(95u)部分地示出。进气管采用耙的形状，不是独创的。
图30简要地示出了四缸增压发动机。此处，相邻的气缸以反相(相移0°/180°和90°/270°)运行，相邻气缸的排气口使用被称为2-2排气进气歧管(91)的进气歧管成对聚合。然后，排气口聚合到称为2-1进气歧管(90u)的歧管中，每个2-1进气歧管供应一个涡轮机(96)。并且，这些传送装置具有阀门(94)，所有阀门在相同侧闭合，即在供应同一涡轮机(96)的2-1排气传送装置(90u)的两个分支上闭合，以便在发动机中间或部分负载处运行时，可以将废气聚集到涡轮压缩机的一半处，以便保持效率。
进气口为常规进气口，其为耙的形状，该耙在中心处仅具有一个1-2进气歧管，该进气口来自仅部分示出的增压系统(95u)。
防颠覆动态平衡
图31沿Z轴示出了根据本发明实施例的发动机的颠覆力矩的谐波2和3的平衡装置。实际上，由于在重复循环中N个摇摆活塞组件和N个曲轴关于Z轴的布置，发动机沿Z轴静态平衡，但由于移动零件运转中的惯性以及输出轴上发动机力矩的波动，发动机沿Z轴动态示出了称为颠覆力矩的力矩。为了完全平衡发动机的惯性颠覆，需要消除或衰减沿Z轴的旋转谐波2、3、4等(基于N可变化)；这些谐波由活塞的摇摆运动自然产生。由于谐波1或基本原理可通过使用曲轴上的平衡力以标准方式来平衡或者由使用两个气缸的简单消除来平衡。
该图31示出了通过布局进行的谐波2的消除，该布局在此处为两个非平衡块(81)，这两个非平衡块关于发动机的Z轴完全相反，且这两个非平衡块由啮合齿轮通过谐波2(82u)的非平衡块的驱动小齿轮驱动来向相同的方向旋转，但处于相反的相位，驱动非平衡块(80)的这两个啮合齿轮中的每个对于两个完全相反的曲轴(40a和40c)而言是不可或缺的。由于驱动非平衡块(80)的齿轮的齿节圆周长是谐波2(82u)上非平衡块的驱动小齿轮的齿节圆周长的倍数，因此，非平衡块以双倍于曲轴的速度旋转，该曲轴对应于谐波2。该速度平均每半循环被加倍，但是该速度可以随着谐波2(82u)上非平衡块上的驱动小齿轮波动到非齿节循环，以便通过最终减少高谐波的非平衡块来更好地调节振动的衰减。
为了消除谐波3，相同的原理适用于谐波3上的一对非平衡重量驱动小齿轮(82v)，上述小齿轮比驱动它们的相同的两个曲轴快3倍。
该图31只是本发明特定实施例的一个示例性示例，其未限定本发明的这种类型的平衡装置的可能实施例，该装置是不可或缺的，尤其是在具有三个或更多个气缸的系统中。替代一对完全相反的非平衡块，对于相同的谐波，本发明可具有4个非平衡块，且由四个曲轴驱动，而不是两个。
非循环
每个循环驱动和定位机构(30)包括至少一个连续、单调旋转的驱动轴(39)。这里，连续、单调旋转可理解为类似于整个热机：取决于处于恒定速度时的负荷、转速、气缸数等，在持续的转动下，曲轴和输出轴非循环旋转。
润滑/冷却装置
如果仅因为专用液体油冷却比水冷却更简单，则该装置没有比在其他标准发动机或旋转活塞汪克尔发电机上的装置更特殊，这是因为油或油循环用于润滑已经存在了。
根据本发明实施例的一种特定方式，油以传统的方式通过曲轴曲轴销的承轴来传递，曲轴曲轴销通过活塞中的各个通道靠近腔室表面。
对于活塞组件的防火表面类型，燃烧室周围的冷却管道可尽可能地接近防火表面排布，或者可尽可能地接近表面与活塞或活塞内侧之间的移动/摩擦表面排布。
然后，油可被排出，优选通过离心轴从活塞组件的边缘朝向壳体/底架理想地排出，根据注射计划，垂直于发动机的Z轴排出，这不会破坏活塞组件的孔表面，以便润滑油不会进入到活塞组件中。
排气传递单元可包括散热片。
发明内容
最后，主要主题为往复式内燃机，该内燃机具有底盘总成，该底盘总成包括至少一个称为气缸的基本组件，具有指定在发动机的Z轴上具有中心O，所述气缸包括：
·整数N个移动偶合器，所述移动偶合器同样地关于发动机的Z轴以规定的旋转间隔分布，其中N大于或等于3，每个移动偶合器至少包括以下组件：
○活塞组件，至少包括：
■气缸面(51)，所述气缸面的表面整体上是有规则的且根据所参考的滑动轴W相对于所述活塞组件大体上是凹的，且围绕所述滑动轴是弯曲的，所述滑动轴垂直于发动机的Z轴，
■滑动表面(52)，所述滑动表面与所述气缸面(51)的一个边缘的相交为锋利的边缘线，称为前边缘(53)，
■包括所述滑动表面(52)的密封装置；
○循环驱动和定位机构(30)，所述循环驱动和定位机构包括至少一个循环且单调旋转的驱动轴(39)，并且根据在平面P中的移动，相对于所述底盘总成驱动所述活塞组件并为所述活塞组件定位，平面P垂直于发动机的Z轴，
·气缸，在所述气缸中，等级为M的活塞组件的滑动表面(52)滑动接触等级为M-1的活塞组件的气缸面(51)的滑动表面(48u)，等级为M-1的活塞组件称为被称为周围相邻活塞组件的等级为M的活塞组件的周围相邻活塞组件，并且第一活塞组件(52a)的滑动表面滑动接触等级为N的活塞组件气缸面(51d)的滑动表面，M是取值为1到N的整数，其中N个活塞组件的N个气缸面(51a，51b，51c,...)以及这些气缸面中的每一个独自在它们最接近的密封装置处，围绕气缸的中心限定出称为腔室(35)的工作体积，
○在循环的所有时间内，N个活塞组件的所有N个前边缘(53)，在气缸中心O的两侧相交为位于发动机Z轴上的上部盖(36s)和下部盖(36i)，
○在一个循环中，腔室(35)的体积至少在循环中的称为上止点的时刻达到一个最小值，以及在循环中的称为下止点的时刻达到一个最大值，
○在所述上止点处，腔室(35)的体积由N个活塞组件的气缸面(51a，51b，51c,...)的、称为燃烧部分(48v)的N部分概括，这些燃烧部分(48v)与滑动部分(48u)相邻，
·包括分配装置的气缸，所述分配装置在一个循环中控制进气、排气以及腔室(35)中的气体限制，
所述热机还包括至少一个同步装置，对于发动机的同一气缸和作用于每个气缸的同步装置，所述同步装置根据它们关于发动机的Z轴的旋转分布，使N个循环驱动和定位机构(30)的N个驱动轴(39)在频率和相位上同步。
在本发明的一个特定实施例中，对于所述循环驱动和定位机构(30)：
·循环旋转的驱动轴(39)是具有单个曲轴(40)的曲轴臂的部分，所述曲轴的螺旋桨(41)在曲轴安装架(10)中关于平行于发动机的Z轴的轴枢转，并且所述曲轴的曲轴销(42)在所述活塞组件中枢转，构成活塞组件驱动机构，其中，所述曲轴销的轴平行于所述螺旋桨(41)，
·每个活塞组件通过连接滑块(32)与周围相邻的活塞组件运动连接，所述滑块的轨迹基本上是周围活塞组件的气缸面(51)的滑动表面(48u)的母线。
与前述情况对比，在本发明的一个优选实施例中，对于所述循环驱动和定位机构：
循环旋转的驱动轴(39)是具有单个曲轴(40)的曲轴臂的部分，所述曲轴的螺旋桨(41)在曲轴安装架(10)中关于平行于发动机的Z轴的轴枢转，所述驱动轴在每个循环的一次运行中产生连续的单调旋转，并且所述曲轴的曲轴销(42)在所述活塞组件中枢转，从而构成活塞组件驱动机构，其中，所述曲轴销的轴平行于所述螺旋桨(41)的轴，
·所述循环驱动和定位机构包括将其连接到所述底盘总成的活塞组件定位机构(31)。
基于前述情况，在本发明的一个优选实施例中，所述活塞组件的定位机构(31)为称为枢轴滑块的运动学连接件，所述枢轴滑块由连接滑块限定在特定滑块轨迹(60)的滑槽(60u)和移动部件(61)之间，所述滑槽固定并物理连接到所述底盘总成，所述移动部件是始终沿所述滑槽(60u)的长度可移动的且经由称为枢轴滑块(62)的枢轴连接件在活塞组件上围绕平行于发动机的Z轴的轴枢转，所述滑块轨迹(60)在垂直于发动机的Z轴的平面上是弯曲且平坦的。
在本发明的一个优选实施例中，尤其是在前述情况中，所述移动部件(61)是单元的一部分，该单元包括：
·滚轮(61u)，所述滚轮在物理上为凹槽形状的滑槽(60u)中、根据与凹槽中滑槽两侧(60v)的一侧或另一侧的接触方向滚动，所述凹槽的间距使滚轮(61u)保持最小动作，并且其中该滚轮的轴是枢轴滑块(62)，
·滑动导靴(61v)，所述滑动导靴在物理上为凹槽形状的滑槽(60u)中靠着该凹槽的滑槽两侧(60v)滑动，该凹槽的间距使所述导靴保持最小动作，并根据所述活塞组件上的枢轴滑块(62)枢转，
·滚动导靴(61w)，如果装配有滚轮(61x)，所述滚动导靴在物理上为凹槽形状的滑槽(60u)中靠着该凹槽的滑槽两侧(60v)滚动，该凹槽的间距使所述滚动导靴(61w)保持最小动作，并根据所述活塞组件上的枢轴滑块(62)枢转，
·前面两点相结合的滑动及滚动导靴，所述滑动及滚动导靴装配有滚轮(61x)，设置为使得确保滚轮仅一侧靠着一个滑槽侧(60v)滚动接触，并确保另一侧靠着另一个滑槽侧滑动。
基于前述两种情况，在本发明的有一个特定实施例中，对于被当做坐标原点(x＝0mm；y＝0mm)的发动机的Z轴：
·4个曲轴(40)的轴距离发动机的Z轴大约a*84mm，曲轴轴线两个位于X轴上，两个位于Y轴上，在坐标轴上的坐标点在下面描述，
·曲轴的曲轴销偏离中心大约a*16.3mm，
·具有曲轴销(42)的活塞(50)的枢轴线与该活塞的前边缘(53)之间的正交距离大约为a*56.1mm，
·具有曲轴销(42)的活塞的枢轴(50)与枢轴滑块(62)之间的距离大约为a*86.7mm，
滑块轨迹(60)是尽可能规则的曲线，且大体上尽可能近地通过5个坐标点：
1.(X＝a*69.4；Y＝a*95.8)
2.(X＝a*77.2；Y＝a*91.8)
3.(X＝a*85.0；Y＝a*85.3)
4.(X＝a*92.8；Y＝a*76.0)
5.(X＝a*100.7；Y＝a*62.2)。
基于前述所有情况，在本发明的一个优选实施例中，对于每个气缸，所述分配装置包括彼此不同的一个进气装置和一个排气装置，比如：
·每个进气装置或排气装置，至少包括：
○一个进气歧管(20s)或排气歧管(20i)，所述进气歧管或排气歧管刚性连接到所述底盘总成，并且在所述气缸的中心O侧面具有垂直于发动机的Z轴的平面；
○一个旋转板(22)，所述旋转板：是平且薄的，并垂直于发动机的Z轴，在距离中心O几乎固定的距离处，在一个或另一个方向上绕发动机的Z轴驱动旋转，使用旋转板驱动机构(22)的平均转速为每个循环转N分之一；并且所述旋转板的两个平面垂直于发动机的Z轴，第一平面靠着进气歧管(20)的平面滑动；
·对于每个进气装置或排气装置，进气歧管(20)和旋转板(22)中的每个都包括N个规定形状的开口(21，23)，这些开口围绕发动机的Z轴以规则旋转间隔分布，这能够根据循环中的时刻，经由它们的开口(21，23)，打开和关闭从所述旋转板(22)到所述进气歧管(20)的通道，
·在每个活塞组件中，每个进气装置或排气装置均包括两个转换管道(57)：排气转换单元(57i)和进气转换单元(57s)，排气转换单元和进气转换单元中距离气缸中心O最远的一端包括称为转换板(64)的平坦边缘，所述转换板垂直于发动机的Z轴，且在所述旋转板(22)的第二平面上滑动，转换单元(57)在循环的规定时间，即接近下止点的时刻被连通：
○在转换单元(57)的同侧，转换被连接到旋转板(22)中的N个开口中的一个开口并因此与该开口连通；
○在转换单元(57)的另一侧，在循环过程中的第二个规定时间，转换单元(57)因此经由审慎设计和布置在活塞组件的气缸面(51)的滑动表面(48u)上的进气口(56s)或排气口(56i)，通过在气缸面(51)的滑动表面(48u)上滑动的、相邻活塞组件的滑动表面(52)的开口前面的通道和布置，与腔室(35)连通。
基于前述情况，在一个特定实施例中，所述旋转板驱动机构(22)是齿轮传动装置，所述齿轮传动装置的齿轮具有发动机的旋转Z轴并且与旋转板(22)为一整体，所述齿轮称为旋转板齿轮(18)且该齿轮或者直接啮合或者经由中间小齿轮啮合，所述中间小齿轮具有可使用设置在所述旋转板驱动机构(22)中的相位转换器进行调节的相位，并且所述小齿轮与曲轴(40)为一整体且同轴，所述小齿轮称为旋转板驱动小齿轮(17)。
基于前述两种情况，在本发明的一个特定实施例中，至少一个进气装置或排气装置包括第二个小而平的板，称为额外板(24)，所述额外板是固定的但可调节的，并且所述额外板根据垂直于发动机的Z轴的两个平面其两面插入到旋转板(22)和所述进气歧管(20)之间，使得通过所述额外板围绕发动机的Z轴的角位置的改变以及它的N个开口(25)的具体形状的改变产生可变分配，所述N个开口(25)围绕发动机的Z轴以规则旋转间隔分布，其中在发动机的循环中，所述转换单元(57)到进气歧管(20)的通道打开和/或关闭的时间可提前或拖后。
基于前述三种情况，在本发明的一个特定实施例中，所述活塞组件的气缸面(51)为进气口(56s)和/或排气口(56i)装配有开口关闭装置，所述开口关闭装置包括至少一个称为开口关闭阀(65)的板，该板在转换单元(57)不与腔室(35)连通的自始至终的整个阶段关闭与开口相邻的转换单元(57)。
基于前述四种情况，在本发明的一个特定实施例中，由于所述进气装置和排气装置的开口的特定形状，所述分配装置实现了米勒-阿特金森循环，换句话说，实现了有效膨胀体积(88v)大于有效压缩体积(88u)的分布曲线。
对于前述任意一种配置，在一个特定实施例中：N个循环驱动和定位机构的同步装置包括输出轴(11)，所述输出轴具有在发动机的Z轴处的轴，并且所述同步装置包括至少一个齿轮(12)(小齿轮)，所述齿轮(12)具有在发动机的Z轴处的轴且与N个称为卫星齿轮(15)的锯齿状小齿轮(传动装置)啮合，每个锯齿状小齿轮刚性连接或由驱动轴(39)或曲轴(40)的材料制成，且与所述驱动轴或曲轴同轴。
在最后情况中，与所述输出轴(11)同轴的、称为相反旋转轴(11v)的第二输出轴，即所述第二输出轴与所述输出轴(11)的旋转方向相反且围绕它、并因此沿着发动机的Z轴枢转，包括冠状齿轮(13)，所述冠状齿轮是锯齿状的且与其他的N个称为附加卫星齿轮(16)的卫星小齿轮内啮合，所述卫星小齿轮的每一个都刚性连接且由与驱动轴(39)或曲轴(40)相同的材料制成并与上述驱动轴或曲轴同轴。
对于前述任意一种情况，在一个特定实施例中，所述N个活塞组件的至少一个的气缸面(51)具有包含在平面中的、关于气缸中心O是凹面的滑动表面(48u)，所述滑动表面是这种形状，该形状是根据活塞面(54)的轮廓的滑动轴W的直线平移进行的扫描而产生的表面的一部分。
在基于最后情况的实施例中，所述活塞面(54)的轮廓为具有圆头的“V”形形状，并产生气缸面(51)的滑动表面(48u)和具有平行于滑动轴W的轴的气缸部分，该滑动表面为由两个平面组成的规则表面的一部分，这两个平面在切线延续部分连接。
对于前述任一种配置，在一个特定实施例中，所述N个活塞组件的至少一个的气缸面(51)具有燃烧部分(48v)，所述燃烧部分在其中央区域以及直到靠近其周边的区域包括大体上为球形或卵形的称为球冠的盖的一部分，该部分关于气缸的中心O为凹面，并且当对N个活塞组件应用N个这种部分时，在上止点处，形成基本上为球形或卵形形状的腔室(35)，所述腔室(35)具有作为其主要旋转轴的发动机的Z轴以及作为中心的气缸中心O。
对于前述任意一种配置，在一个特定实施例中，所述N个活塞组件的至少一个的气缸面(51)具有燃烧部分(48v)，所述燃烧部分在其邻近前边缘(53)的周边区域，即在其腔室盖(36s和36i)不移动的中心区域，包括凸起部分(55u)，该凸起部分为这样的形状，该形状的表面掠过周围相邻活塞组件的气缸面(51)而不与其接触，且稍微远离前边缘(53)移动，部分地隐藏前边缘。
对于前述任意一种情况，在一个优选实施例中，所述活塞组件包括：
·活塞(50)，包括：
○曲轴(40)的曲轴销(42)的枢轴的外部半枢轴以及移动部件(61)的枢轴滑块(62)的枢轴的外部半枢轴，所述枢轴的轴线平行于发动机的Z轴的轴线，
○活塞组件的气缸面(51)的几乎整个表面，
○连接到活塞(50)或与其成一整体的用于进气(57s)和排气(57i)的每个传递单元(57)，
·密封装置，包括活塞组件的滑动表面(52)，因此，活塞组件的前边缘(53)和活塞的气缸面(51)的远端邻近至少在上边缘部分和下边缘部分(53s和53i)上的前边缘(53)，其中，所述腔室(36s和36i)的上部盖和下部盖通过滑动型运动连接连接到活塞，使得滑动表面(52)、前边缘(53)以及气缸面(51)的没有连接到活塞的部分具有沿滑动轴W的偏移。
基于前述实施例，在一个特定实施例中，所述密封装置包括：
·边缘部分(75)，所述边缘部分包括：
○所述活塞组件的整个前边缘(53)，
○滑动表面(52)的邻近整个活塞组件前边缘(53)的长度的部分，
○活塞组件的气缸面(51)的、邻近前边缘(53)的上边缘部分(53s)和下边缘部分(53i)的边界，
该边缘部分(75)通过被限制在活塞凹槽(50)中并产生滑动型运动连接被运动地连接到活塞(50)，所述滑动型运动连接只允许滑动轴W相对于活塞(50)直线移动，并且使用弹簧装置将所述边缘部分压入到面对上述活塞的另一活塞的气缸面，所述面对上述活塞的另一活塞即周围相邻活塞组件的活塞，
·两个曲径密封垫片(76)，一个上部垫片(76s)和一个下部垫片(76i)，上部垫片和下部垫片的每一个沿着前边缘(53)设置或基本上平行于前边缘的上边缘部分(53s)和下边缘部分(53i)设置，同时每一部分支撑其中一个腔室盖-上部盖(36s)或下部盖(36i)的轨道，其中每个曲径密封垫片(76)：
○限定在细长区域上并与气缸面(51)结合，
○通过使其按照平行于上边缘部分(53s)和下边缘部分(53i)的方向线性移动，而与边缘部分(75)的拐角接触，
○使用弹簧装置被加压抵靠边缘部分(75)，
○在其整个长度上具有浮雕槽(77)，所述浮雕槽对应于活塞(50)中的凹槽并与活塞中的凹槽以最小动作装配到一起，从而允许在装配方向上的平移运动。
基于前述实施例，在一个特定实施例中，所述密封装置还包括一个或多个第二部分(78)，使得：
○所述第二部分的形状大致对应于滑动表面(52)上的边缘部分(75)的偏移，
○所述第二部分包括滑动表面(52)的、不与前边缘(53)相邻但在前边缘(53)整个长度上靠近前边缘的一部分，
○所述第二部分与边缘部分(75)接触(通过块接触)至少与上边缘部分(53s)和下边缘部分(53i)接触，并且利用滑动表面(52)的边缘部分(75)构建，
○所述第二部分通过被限制在活塞凹槽中并产生滑动型运动连接被运动地连接到活塞(50)，所述滑动型运动连接只允许滑动轴W相对于活塞(50)移动，并且使用弹簧装置将所述第二部分(78)压入到面对上述活塞的另一活塞的气缸面(51)，所述面对上述活塞的另一活塞即周围相邻活塞组件的活塞(50)。
基于前述任一项实施例，在一个特定实施例中，所述活塞组件包括：
·活塞(50)，包括曲轴(40)的曲轴销(42)的外部半枢轴以及移动部件(61)的枢轴滑块(62)的外部半枢轴，这些枢轴具有平行于发动机的Z轴的轴线；
防火表面(68)，包括气缸面(51)、滑动表面(52)、前边缘(53)和转换单元(57)，且所述防火表面可通过滑动或滚动，经由具有平行于滑动轴W的轴线的滑块连接件(69)产生受引导的相对于活塞(50)的直线平移运动，所述滑动表面(52)包括至少一个基本上从前边缘(53)转化来的凹槽，该凹槽容纳第二部分(78)，第二部分用于借助于其沿着滑动轴W保持压力的方式进行密封和/或刮擦；
·编号为N的活塞组件的滑动表面(52)的、在编号为N-1的周围相邻活塞组件的防火表面(68)的气缸面(51)上的、用于保持编号为N的活塞组件的防火表面(68)中压力的装置，包括一个或多个弹簧(70)，该弹簧基本上在滑动轴W上在活塞(50)和防火表面(68)之间运行；
·反加速装置(71)，能够几乎完全消除防火表面(68)在其循环摇摆运动期间受到的惯性力，所述反加速装置包括至少一反加速杆(71u)，使得其：
○包括在远端的配重(71w)，并使其重心垂直于发动机的Z轴的方向，正对防火表面(68)重心；
○围绕垂直于滑动轴W的轴相对于活塞(50)枢转；
○由驱动连接件(71x)，利用力倍增器杆臂，穿过所述反加速杆的另一端，驱动防火表面(68)沿滑动轴W的相对平移运动，倍增率等于防火表面(68)的质量除以反加速杆(71u)及配重(71w)的质量得到的质量比。
基于前述任一种情况，在一个特定实施例中，所述热机包括K个气缸，K大于或等于2，其中，所述K个气缸的N个移动部件中每一个的K乘N个驱动轴(39)或曲轴部分(40)定向为平行于发动机的Z轴以成为N次共轴，且所述驱动轴或曲轴部分被同步驱动且与K个气缸异相，并因此形成N个相同的驱动轴或相同的曲轴(40)，对于围绕称为曲轴线(99)的轴的每个驱动轴或曲轴，如果发动机为二冲程发动机，则曲轴包括相位差为360°/K的K个曲轴销(42)，或者如果发动机为四冲程发动机，则曲轴包括相位差为720°/K的K个曲轴销(42)。
基于前述情况，在一个特定实施例中，相邻气缸的相同类型(进气或排气)的两个进气歧管(20)以2乘2配对，因为由于这两个气缸沿发送机的Z轴具有相反的方向而使所述两个进气歧管也相邻，在大约下止点的时刻，扫描到气体流入腔室(35)，且这两个气缸具有至少一个进气或排气歧管，这些配对的进气歧管被称为1-2进气歧管(91u)、2-1排气歧管(90)和2-2排气歧管(91)。
基于前述任一种配置，一个特定实施例包括至少一个安装在活塞(50)或活塞组件上且密封安装的直接喷射器或点火火花塞(58)，喷射器头部或点火火花塞通过活塞组件的气缸面(51)中的孔口(58w)排出到腔室(35)中，对于一个火花塞和压缩点火发动机喷射器有条不紊地地排到气缸面(51)的燃烧部分上。
基于前述情况，在一个特定实施例中，直接喷射器(58)是喷射泵类型(58V)，所述喷射泵由喷射控制装置控制，并由同一活塞组件的曲轴(40)或驱动轴(39)驱动，其中，所述曲轴(40)包括其曲轴销(42)上的凸轮(43)，且用作凸轮主动轴，对于其在此处的作用由活塞(50)或活塞组件执行的气缸盖，则该气缸盖包括用于压缩喷射泵(58V)的激活机构，该激活机构能够包括喷射器杆(44)。
基于前述人一种情况，在一个特定实施例中，至少一个气缸具有至少一个激光点火系统，用光学装置将所述激光点火系统的激光射线(45)聚焦在腔室(35)内，所述光学装置允许所述激光的波长进入，且所述光学装置的一面位于活塞组件的气缸面(51)的燃烧部分上，
激光点火系统以来自以下组的一个或多个组件为特征：
·激光射线的焦点(45u)，即着火点，在激光脉冲稍早于上止点的点火时刻，所述着火点靠近腔室(35)的中心，即气缸的中心O；
·光学装置包括两个光学子装置，第二光学子装置(46v)连接在活塞(50)或活塞组件上，并且第一光学子装置(46u)位于底盘总成上，所述第一光学子装置是固定的且包括激光源；激光射线从固定的第一光学子装置(46u)出发，然后通过移动的第二光学子装置(46v)，这两个子装置由将活塞组件与底盘总成或与发动机壳体分开的空隙分开，同时，这两个光学子装置在循环中激光脉冲出现的时刻，以光学可接受的方式彼此对准定位；
·光学装置和激光源位于活塞组件上，激光源的电源是灵活的，且所述电源从固定的底盘总成传输到移动的活塞组件。
基于前述任一种情况，一个特定实施例包括至少一个动态平衡装置，所述动态平衡装置包括至少两个以规定旋转间隔设置且关于发送机的Z轴平衡的非平衡块(81)，所述非平衡块沿平行于发动机的Z轴的轴线枢转，每个非平衡块经由齿轮和非平衡块驱动小齿轮(82u或82v，根据谐波)通过与驱动轴(39)或曲轴(40)啮合被以平均速度旋转驱动，所述齿轮驱动与曲轴成为一体的非平衡块(80)，所述非平衡块驱动小齿轮连接到非平衡块(81)，所述平均速度的频率与沿发动机的Z轴的惯性摆动力矩的谐波的频率相同，所述谐波需要被衰减。
基于前述任一种情况，一个特定实施例装备有增压装置(95)，所述增压装置包括一个或多个部件，所述部件能够或者不能够被组合，或者所述部件是相同且冗余的，所述部件来自以下组：
·进气口处的体积式压缩机，所述体积式压缩机由发动机的输出轴(11)以固定比机械地驱动；
·体积式压缩机或离心机，所述体积式压缩机或离心机由电驱动；
·压缩壳体，所述压缩壳体连接到所述底盘总成，且为每个气缸引入所述活塞组件周围的体积，其中，进入气体在所述进气歧管(20s)前通过上述体积，且当腔室(35)的体积增大时，压缩开始；
·单个涡轮压缩机，其中压缩机(97)压缩进入的循环气体，且涡轮(96)使排出气体膨胀；
·涡轮压缩机，所述涡轮压缩机的机械轴直接连接到电发动机的发电机；
·涡轮压缩机，所述涡轮压缩机的轴机械地连接到发送机的输出轴处的减速器；
·复合机械涡轮机，即机械地连接到发动机的输出轴；
·无排气涡轮机，尤其用于根据本发明的单缸发动机；
·增压空气散热器，用于在压缩阶段之后冷却进入到发动机内的气体；
·废气再循环回路，所述废气再循环回路将废气的一部分清除，以将剩余气体再引入到进入气体中；
·废气再循环散热器，用于冷却来自废气的一部分气体；
·阀门(94)，用于关闭排气电路涡轮机上游的至少一个排气分支，所述排气涡轮机包括多个并联的涡轮机。
基于前述情况，一个特定实施例包括至少两个气缸，所述汽缸的增压装置(95)在进气和排气循环中包括至少一个涡轮压缩机和止回阀(93)，且不包括体积式压缩机。
基于前述任一种情况，在一个特定实施例中，每个活塞组件由润滑油冷却，所述润滑油在压力下经由设置在曲轴(40)内的至少一个管道循环，并到达曲轴销轴承(42)的高度，然后通过活塞(50)内的多个通道到达热壁的附近，该热壁为活塞组件的气缸面(51)的燃烧部分(48v)和滑动部分(48u)和排气转换单元(57i)，然后，在所述润滑油油已被注入到活塞组件和曲轴(40)周围的空间之后，所述润滑油被封闭在连接到底盘总成的发动机壳体内。
在一个特定实施例中，装置来自以下组：
·陆地车辆、船只或航空器，
·包括直接接触的螺旋桨或转子的电动推进(moto-propulsif)装置，
·包括直接接触的两个同轴反向旋转螺旋桨的电动推进装置，
·串联或并联的混合动力牵引链，所述牵引链的热机为电动、气动或液压混合的，
·包括至少一个第二朗肯循环热力学发动机的热电联产装置
·电力发电机，
设置有根据前述任一项特征的热机的装置。
发动机术语
为便于说明，部件可被认为是上部和下部。这不会以任何方式规定发动机的方向。根据惯例：
对于单缸发动机，s＝上部＝进气；i＝下部＝排气。多缸发动机可以反之。
下标a、b、c、d表示来自运动学组的N个不同部件，优先总共4个。下标u、v、w、x表示相邻部件。

Claims (31)

1.一种内燃往复式的热机，具有固定底盘总成，其特征在于：包括至少一个称为气缸的基本组件，所述气缸包括：
·整数N个移动部件，其中N大于或等于3，每个移动部件至少包括以下组件：
○活塞组件，至少包括：
■一个气缸面(51)，所述气缸面的表面整体上是有规则的且根据所参考的滑动轴W相对于所述活塞组件大体上是凹的，且围绕所述滑动轴是弯曲的，所述滑动轴垂直于发动机的Z轴，
■一个滑动表面(52)，所述滑动表面与所述气缸面(51)的一个边缘的相交为锋利的边缘线，称为前边缘(53)，
■包括所述滑动表面(52)的密封装置，其中，活塞组件被驱动的方向为Z轴，气缸具有指定在发动机的Z轴上的中心O，所述移动部件关于发动机的Z轴以规定的旋转间隔分布；
○循环驱动和定位机构(30)，所述循环驱动和定位机构包括至少一个循环且单调旋转的驱动轴(39)，并且根据在平面P上的移动，相对于所述底盘总成驱动所述活塞组件并为所述活塞组件定位，平面P垂直于发动机的Z轴，
·气缸，在所述气缸中，等级为M的活塞组件的滑动表面(52)滑动接触等级为M-1的活塞组件气缸面(51)的滑动表面(48u)，等级为M-1的活塞组件称为被称为周围相邻活塞组件的等级为M的活塞组件的周围相邻活塞组件，并且第一活塞组件(52a)的滑动表面滑动接触等级为N的活塞组件气缸面(51d)的滑动表面，M是取值为1到N的整数，其中N个活塞组件的N个气缸面(51a，51b，51c,...)以及这些气缸面中的每一个独自在它们最接近的密封装置处，围绕气缸的中心限定出称为腔室(35)的工作体积，
○在循环的所有时间内，N个活塞组件的所有N个前边缘(53)，在气缸中心O的两侧相交为位于发动机Z轴上的上部盖(36s)和下部盖(36i)，
○在一个循环中，腔室(35)的体积至少在循环中的称为上止点的时刻达到一个最小值，以及在循环中的称为下止点的时刻达到一个最大值，
○在所述上止点处，腔室(35)的体积由N个活塞组件的气缸面(51a，51b，51c,...)的、称为燃烧部分(48v)的N部分概括，这些燃烧部分(48v)与滑动表面(48u)相邻，
·包括分配装置的气缸，所述分配装置在一个循环中控制进气、排气以及腔室(35)中的气体限制，
所述热机还包括至少一个同步装置，对于发动机的同一气缸和作用于每个气缸的同步装置，所述同步装置根据它们围绕发动机的Z轴的旋转分布，使N个循环驱动和定位机构(30)的N个驱动轴(39)在频率和相位上同步。
2.根据权利要求1所述的热机，其特征在于，对于所述循环驱动和定位机构(30)：
·循环旋转的驱动轴(39)是具有单个曲轴(40)的曲轴臂的部分，所述曲轴的螺旋桨(41)在曲轴安装架(10)中关于平行于发动机的Z轴的轴枢转，并且所述曲轴的曲轴销(42)在所述活塞组件中枢转，构成活塞组件驱动机构，其中，所述曲轴销的轴平行于所述螺旋桨(41)的轴，
·每个活塞组件通过连接滑块(32)与周围相邻的活塞组件运动连接，所述连接滑块的轨迹基本上是周围活塞组件的气缸面(51)的滑动表面(48u)的母线。
3.根据权利要求1所述的热机，其特征在于，对于所述循环驱动和定位机构：
·循环旋转的驱动轴(39)是具有单个曲轴(40)的曲轴臂的部分，所述曲轴的螺旋桨(41)在曲轴安装架(10)中关于平行于发动机的Z轴的轴枢转，所述驱动轴在每个循环的一次运行中产生连续的单调旋转，并且所述曲轴的曲轴销(42)在所述活塞组件中枢转，从而构成活塞组件驱动机构，其中，所述曲轴销的轴平行于所述螺旋桨(41)的轴，
·所述循环驱动和定位机构包括将其连接到所述底盘总成的活塞组件定位机构(31)。
4.根据权利要求3所述的热机，其特征在于，所述活塞组件的定位机构(31)为称为枢轴滑块的运动学连接件，所述枢轴滑块由连接滑块限定在特定滑块轨迹(60)的滑槽(60u)和移动部件(61)之间，所述滑槽固定并物理连接到所述底盘总成，所述移动部件是始终沿所述滑槽(60u)的长度可移动的且经由称为枢轴滑块(62)的枢轴连接件在活塞组件上围绕平行于发动机的Z轴的轴枢转，所述滑块轨迹(60)在垂直于发动机的Z轴的平面上是弯曲且平坦的。
5.根据权利要求4所述的热机，其特征在于，所述移动部件(61)是单元的一部分，该单元包括：
·滚轮(61u)，所述滚轮在物理上为凹槽形状的滑槽(60u)中、根据凹槽中滑槽两侧(60v)的一侧或另一侧的接触方向滚动，所述凹槽的间距使滚轮(61u)保持最小动作，并且其中该滚轮的轴是枢轴滑块(62)，
·滑动导靴(61v)，所述滑动导靴在物理上为凹槽形状的滑槽(60u)中靠着该凹槽的滑槽两侧(60v)滑动，该凹槽的间距使所述导靴保持最小动作，并根据所述活塞组件上的枢轴滑块(62)枢转，
·滚动导靴(61w)，如果装配有滚轮(61x)，所述滚动导靴在物理上为凹槽形状的滑槽(60u)中靠着该凹槽的滑槽两侧(60v)滚动，该凹槽的间距使所述滚动导靴(61w)保持最小动作，并根据所述活塞组件上的枢轴滑块(62)枢转，
·前面两点相结合的滑动及滚动导靴，所述滑动及滚动导靴装配有滚轮(61x)，设置为使得确保滚轮仅一侧靠着滑槽两侧(60v)的一个滑槽侧滚动接触，并确保另一侧靠着滑槽两侧的另一个滑槽侧滑动。
6.根据权利要求4或5所述的热机，其特征在于，对于被当做坐标原点(x＝0mm；y＝0mm)的发动机的Z轴：
·4个曲轴(40)的轴距离发动机的Z轴大约a*84mm，曲轴轴线两个位于X轴上，两个位于Y轴上，在坐标轴上的坐标点在下面描述，
·曲轴的曲轴销偏离中心大约a*16.3mm，
·具有曲轴销(42)的活塞(50)的枢轴线与该活塞的前边缘(53)之间的正交距离大约为a*56.1mm，
·具有曲轴销(42)的活塞(50)的枢轴与枢轴滑块(62)之间的距离大约为a*86.7mm，
滑块轨迹(60)是尽可能规则的曲线，且大体上尽可能近地通过5个坐标点：
1.(X＝a*69.4mm；Y＝a*95.8mm)
2.(X＝a*77.2mm；Y＝a*91.8mm)
3.(X＝a*85.0mm；Y＝a*85.3mm)
4.(X＝a*92.8mm；Y＝a*76.0mm)
5.(X＝a*100.7mm；Y＝a*62.2mm)，
其中，a为比例因子。
7.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，对于每个气缸，所述分配装置包括彼此不同的一个进气装置和一个排气装置：
·每个进气装置或排气装置，至少包括：
○一个进气歧管(20s)或排气歧管(20i)，所述进气歧管或排气歧管刚性连接到所述底盘总成，并且在所述气缸的中心O侧面具有垂直于发动机的Z轴的平面；
○一个旋转板(22)，所述旋转板：是平且薄的，并垂直于发动机的Z轴，在距离中心O几乎固定的距离处，在一个或另一个方向上绕发动机的Z轴驱动旋转，使用旋转板驱动机构的平均转速为每个循环转N分之一；并且所述旋转板的两个平面垂直于发动机的Z轴，第一平面靠着进气歧管(20)的平面滑动；
·对于每个进气装置或排气装置，进气歧管(20)和旋转板(22)中的每个都包括N个规定形状的开口(21，23)，这些开口围绕发动机的Z轴以规则旋转间隔分布，这能够根据循环中的时刻，经由它们的开口(21，23)，打开和关闭从所述旋转板(22)到所述进气歧管(20)的通道，
·在每个活塞组件中，每个进气装置或排气装置均包括两个转换单元(57)：排气转换单元(57i)和进气转换单元(57s)，排气转换单元和进气转换单元中距离气缸中心O最远的一端包括称为转换板(64)的平坦边缘，所述转换板垂直于发动机的Z轴，且在所述旋转板(22)的第二平面上滑动，转换单元(57)在循环的规定时间的接近下止点的时刻被连通：
○在转换单元(57)的同侧，转换被连接到旋转板(22)中的N个开口中的一个开口并因此与该开口连通；
○在转换单元(57)的另一侧，在循环过程中的第二个规定时间，转换单元(57)因此经由审慎设计和布置在活塞组件的气缸面(51)的滑动表面(48u)上的进气口(56s)或排气口(56i)、通过在气缸面(51)的滑动表面(48u)上滑动的、相邻活塞组件的滑动表面(52)的开口前面的通道和布置，与腔室(35)连通。
8.根据权利要求7所述的热机，其特征在于，所述旋转板驱动机构是齿轮传动装置，所述齿轮传动装置的齿轮具有发动机的旋转Z轴并且与旋转板(22)为一整体，所述齿轮称为旋转板齿轮(18)且该齿轮或者直接啮合或者经由中间小齿轮啮合，所述中间小齿轮具有可使用设置在所述旋转板驱动机构中的相位转换器进行调节的相位，并且所述小齿轮与曲轴(40)为一整体且同轴，所述小齿轮称为旋转板驱动小齿轮(17)。
9.根据权利要求7或8所述的热机，其特征在于，至少一个进气装置或排气装置包括第二个小而平的板，称为额外板(24)，所述额外板是固定的但可调节的，并且所述额外板根据垂直于发动机的Z轴的两个平面其两面插入到旋转板(22)和所述进气歧管(20)之间，使得通过所述额外板围绕发动机的Z轴的角位置的改变以及它的N个开口(25)的具体形状的改变产生可变分配，所述N个开口(25)围绕发动机的Z轴以规则旋转间隔分布，其中在发动机的循环中，所述转换单元(57)到进气歧管(20)的通道打开和/或关闭的时间可提前或拖后。
10.根据权利要求7或8所述的热机，其特征在于，所述活塞组件的气缸面(51)为进气口(56s)和/或排气口(56i)装配有开口关闭装置，所述开口关闭装置包括至少一个称为开口关闭阀(65)的板，该板在转换单元(57)不与腔室(35)连通的自始至终的整个阶段关闭与开口相邻的转换单元(57)。
11.根据权利要求7或8所述的热机，其特征在于，由于所述进气装置和排气装置的开口的特定形状，所述分配装置实现了米勒-阿特金森循环。
12.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，N个循环驱动和定位机构的同步装置包括输出轴(11)，所述输出轴具有在发动机的Z轴处的轴，并且所述同步装置包括至少一个齿轮(12)，所述齿轮(12)具有在发动机的Z轴处的轴且与N个称为卫星齿轮(15)的锯齿状小齿轮啮合，每个锯齿状小齿轮与驱动轴(39)或曲轴(40)刚性连接，或由驱动轴(39)或曲轴(40)的材料制成，且同轴。
13.根据权利要求12所述的热机，其特征在于，与所述输出轴(11)同轴的、称为相反旋转轴(11v)的第二输出轴，包括冠状齿轮(13)，所述冠状齿轮是锯齿状的且与其他的N个称为附加卫星齿轮(16)的卫星小齿轮内啮合，所述卫星小齿轮的每一个都与驱动轴(39)或曲轴(40)刚性连接，或由驱动轴(39)或曲轴(40)的材料制成，并与上述驱动轴或曲轴同轴。
14.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，所述N个活塞组件的至少一个的气缸面(51)具有包含在平面中的、关于气缸中心O是凹面的滑动表面(48u)，所述滑动表面是这种形状：该形状是根据活塞面(54)的轮廓的滑动轴W的直线平移进行的扫描而产生的表面的一部分。
15.根据权利要求14所述的热机，其特征在于，所述活塞面(54)的轮廓为具有圆头的“V”形形状，并产生气缸面(51)的滑动表面(48u)和具有平行于滑动轴W的轴的气缸部分，该滑动表面为由两个平面组成的规则表面的一部分，这两个平面在切线延续部分连接。
16.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，所述N个活塞组件的至少一个的气缸面(51)具有燃烧部分(48v)，所述燃烧部分在其中央区域以及直到靠近其周边的区域包括大体上为球形或卵形的称为球冠的盖的一部分，该部分关于气缸的中心O为凹面，并且当对N个活塞组件应用N个这种部分时，在上止点处，形成基本上为球形或卵形形状的腔室(35)，所述腔室(35)具有作为其主要旋转轴的发动机的Z轴以及作为中心的气缸中心O。
17.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，所述N个活塞组件的至少一个的气缸面(51)具有燃烧部分(48v)，所述燃烧部分在其邻近前边缘(53)的周边区域包括凸起部分(55u)，该凸起部分为这样的形状：该形状的表面掠过周围相邻活塞组件的气缸面(51)而不与其接触，且稍微远离前边缘(53)移动，部分地隐藏前边缘。
18.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，所述活塞组件包括：
·活塞(50)，包括：
○曲轴(40)的曲轴销(42)的枢轴的外部半枢轴以及移动部件(61)的枢轴滑块(62)的枢轴的外部半枢轴，具有平行于发动机的Z轴的轴线的枢轴，
○活塞组件的气缸面(51)的几乎整个表面，
○连接到活塞(50)或与其成一整体的每个转换单元(57)、进气转换单元(57s)和排气转换单元(57i)，
·因此密封装置包括活塞组件的滑动表面(52)、活塞组件的前边缘(53)、和活塞的气缸面(51)的至少邻近前边缘(53)的上边缘部分和下边缘部分(53s和53i)的远端，在所述上边缘部分和下边缘部分，腔室的上部盖和下部盖(36s和36i)通过滑动型运动连接、移动连接到活塞，使得滑动表面(52)、前边缘(53)以及气缸面(51)的没有连接到活塞的部分具有沿滑动轴W的偏移。
19.根据权利要求18所述的热机，其特征在于，所述密封装置包括：
·边缘部分(75)，所述边缘部分包括：
○所述活塞组件的整个前边缘(53)，
○滑动表面(52)的邻近整个活塞组件前边缘(53)的长度的部分，
○活塞组件的气缸面(51)的、邻近前边缘(53)的上边缘部分(53s)和下边缘部分(53i)的边界，
该边缘部分(75)通过被限制在活塞(50)的凹槽中并产生滑动型运动连接被运动地连接到活塞(50)，所述滑动型运动连接只允许滑动轴W相对于活塞(50)直线移动，并且使用弹簧装置将所述边缘部分压入到面对上述活塞的另一活塞的气缸面，
·两个曲径密封垫片(76)，一个上部垫片(76s)和一个下部垫片(76i)，上部垫片和下部垫片的每一个沿着前边缘(53)设置或基本上平行于前边缘的上边缘部分(53s)和下边缘部分(53i)设置，同时每一部分支撑其中一个腔室盖-上部盖(36s)或下部盖(36i)的轨道，其中每个曲径密封垫片(76)：
○限定在细长区域上并与气缸面(51)结合，
○通过使其按照平行于上边缘部分(53s)和下边缘部分(53i)的方向线性移动，而与边缘部分(75)的拐角接触，
○使用弹簧装置被加压抵靠边缘部分(75)，
○在其整个长度上具有浮雕槽(77)，所述浮雕槽对应于活塞(50)中的凹槽并与活塞中的凹槽以最小动作装配到一起，从而允许在装配方向上的平移运动。
20.根据权利要求19所述的热机，其特征在于，所述密封装置还包括一个或多个第二部分(78)，使得：
○所述第二部分的形状大致对应于滑动表面(52)上的边缘部分(75)的偏移，
○所述第二部分包括滑动表面(52)的、不与前边缘(53)相邻但在前边缘(53)整个长度上靠近前边缘的一部分，
○所述第二部分与边缘部分(75)接触至少与上边缘部分(53s)和下边缘部分(53i)接触，并且利用滑动表面(52)的边缘部分(75)构建，
○所述第二部分通过被限制在活塞凹槽中并产生滑动型运动连接被运动地连接到活塞(50)，所述滑动型运动连接只允许滑动轴W相对于活塞(50)移动，并且使用弹簧装置将所述第二部分(78)压入到面对上述活塞的另一活塞的气缸面(51)。
21.根据权利要求1所述的热机，其特征在于，所述活塞组件包括：
·活塞(50)，包括曲轴(40)的曲轴销(42)的外部半枢轴以及移动部件(61)的枢轴滑块(62)的外部半枢轴，这些枢轴具有平行于发动机的Z轴的轴线；
·防火表面(68)，包括气缸面(51)、滑动表面(52)、前边缘(53)和转换单元(57)，且所述防火表面可通过滑动或滚动，经由具有平行于滑动轴W的轴线的滑块连接件(69)产生受引导的相对于活塞(50)的直线平移运动，所述滑动表面(52)包括至少一个基本上从前边缘(53)转化来的凹槽，该凹槽容纳第二部分(78)，第二部分用于借助于其沿着滑动轴W保持压力的方式进行密封和/或刮擦；
·编号为N的活塞组件的滑动表面(52)的、在编号为N-1的周围相邻活塞组件的防火表面(68)的气缸面(51)上的、用于保持编号为N的活塞组件的防火表面(68)中压力的装置，包括一个或多个弹簧(70)，该弹簧基本上在滑动轴W上在活塞(50)和防火表面(68)之间运行；
·反加速装置(71)，能够几乎完全消除防火表面(68)在其循环摇摆运动期间受到的惯性力，所述反加速装置包括至少一反加速杆(71u)，使得其：
○包括在远端的配重(71w)，并使其重心垂直于发动机的Z轴的方向，正对防火表面(68)重心；
○围绕垂直于滑动轴W的轴相对于活塞(50)枢转；
○由驱动连接件(71x)，利用力倍增器杆臂，穿过所述反加速杆的另一端，驱动防火表面(68)沿滑动轴W的相对平移运动，倍增率等于防火表面(68)的质量除以反加速杆(71u)及配重(71w)的质量得到的质量比。
22.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，所述热机包括K个气缸，K大于或等于2，其中，所述K个气缸的N个移动部件中每一个的K乘N个驱动轴(39)或曲轴部分(40)定向为平行于发动机的Z轴以成为N次共轴，且所述驱动轴或曲轴部分被同步驱动且与K个气缸异相，并因此形成N个相同的驱动轴或相同的曲轴(40)，对于围绕称为曲轴线(99)的轴的每个驱动轴或曲轴，如果发动机为二冲程发动机，则曲轴包括相位差为360°/K的K个曲轴销(42)，或者如果发动机为四冲程发动机，则曲轴包括相位差为720°/K的K个曲轴销(42)。
23.根据权利要求22所述的热机，其特征在于，相邻气缸的相同类型的两个进气歧管(20)以2乘2配对，因为由于这两个气缸沿发送机的Z轴具有相反的方向而使所述两个进气歧管也相邻，在大约下止点的时刻，扫描到气体流入腔室(35)，且这两个气缸具有至少一个进气或排气歧管，这些配对的进气歧管被称为1-2进气歧管(91u)、2-1排气歧管(90)和2-2排气歧管(91)。
24.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，所述热机包括至少一个安装在活塞(50)或活塞组件上且密封安装的直接喷射器或点火火花塞(58)，喷射器头部或点火火花塞通过活塞组件的气缸面(51)中的孔口(58w)排出到腔室(35)中，对于一个火花塞和压缩点火发动机喷射器有条不紊地地排到气缸面(51)的燃烧部分上。
25.根据权利要求24所述的热机，其特征在于，直接喷射器(58)是喷射泵类型(58V)，所述喷射泵由喷射控制装置控制，并由同一活塞组件的曲轴(40)或驱动轴(39)驱动，其中，所述曲轴(40)包括其曲轴销(42)上的凸轮(43)，且用作凸轮主动轴，对于其在此处的作用由活塞(50)或活塞组件执行的气缸盖，则该气缸盖包括用于压缩喷射泵(58V)的激活机构，该激活机构能够包括喷射器杆(44)。
26.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，至少一个气缸具有至少一个激光点火系统，用光学装置将所述激光点火系统的激光射线(45)聚焦在腔室(35)内，所述光学装置允许所述激光的波长进入，且所述光学装置的一面位于活塞组件的气缸面(51)的燃烧部分上，
激光点火系统以来自以下组的一个或多个组件为特征：
·激光射线的焦点(45u)，在激光脉冲稍早于上止点的点火时刻，所述激光射线的焦点靠近腔室(35)的中心，即气缸的中心O；
·光学装置包括两个光学子装置，第二光学子装置(46v)连接在活塞(50)或活塞组件上，并且第一光学子装置(46u)位于底盘总成上，所述第一光学子装置是固定的且包括激光源；激光射线从固定的第一光学子装置(46u)出发，然后通过移动的第二光学子装置(46v)，这两个子装置由将活塞组件与底盘总成或与发动机壳体分开的空隙分开，同时，这两个光学子装置在循环中激光脉冲出现的时刻，以光学可接受的方式彼此对准定位；
·光学装置和激光源位于活塞组件上，激光源的电源是灵活的，且所述电源从固定的底盘总成传输到移动的活塞组件。
27.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，所述热机包括至少一个动态平衡装置，所述动态平衡装置包括至少两个以规定旋转间隔设置且关于发送机的Z轴平衡的非平衡块(81)，所述非平衡块沿平行于发动机的Z轴的轴线枢转，每个非平衡块经由齿轮和非平衡块驱动小齿轮(82u或82v)通过与驱动轴(39)或曲轴(40)啮合被以平均速度旋转驱动，所述齿轮驱动与曲轴成为一体的非平衡块(80)，所述非平衡块驱动小齿轮连接到非平衡块(81)，所述平均速度的频率与沿发动机的Z轴的惯性摆动力矩的谐波的频率相同，所述谐波需要被衰减。
28.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，所述热机装备有增压装置(95)，所述增压装置包括一个或多个部件，所述部件可被组合，所述部件可被多次使用，所述部件来自以下组：
·进气口处的体积式压缩机，所述体积式压缩机由发动机的输出轴(11)以固定比机械地驱动；
·体积式压缩机或离心机，所述体积式压缩机或离心机由电驱动；
·压缩壳体，所述压缩壳体连接到所述底盘总成，且为每个气缸引入所述活塞组件周围的体积，其中，进入气体在进气歧管(20s)前通过上述体积，且当腔室(35)的体积增大时，压缩开始；
·单个涡轮压缩机，其中压缩机(97)压缩进入的循环气体，且涡轮机(96)使排出气体膨胀；
·涡轮压缩机，所述涡轮压缩机的机械轴直接连接到电发动机的发电机；
·涡轮压缩机，所述涡轮压缩机的轴机械地连接到发送机的输出轴处的减速器；
·复合机械涡轮机，所述复合机械涡轮机的轴机械地连接到发动机的输出轴；
·无涡轮机排气，用于根据本发明的单缸发动机；
·增压空气散热器，用于在压缩阶段之后冷却进入到发动机内的气体；
·废气再循环回路，所述废气再循环回路将废气的一部分清除，以将剩余气体再引入到进入气体中；
·废气再循环散热器，用于冷却来自废气的一部分气体；
·阀门(94)，用于关闭排气回路涡轮机上游的至少一个排气分支，所述排气回路涡轮机包括多个并联的涡轮机。
29.根据权利要求28所述的热机，其特征在于，所述热机包括至少两个气缸，所述气缸的增压装置(95)在进气和排气循环中包括至少一个涡轮压缩机和止回阀(93)，且不包括体积式压缩机。
30.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，每个活塞组件由润滑油冷却，所述润滑油在压力下经由设置在曲轴(40)内的至少一个管道循环，并到达曲轴销轴承(42)的高度，然后通过活塞(50)内的多个通道到达热壁的附近，该热壁为活塞组件的气缸面(51)的燃烧部分(48v)和滑动表面(48u)和排气转换单元(57i)，然后，在所述润滑油油已被注入到活塞组件和曲轴(40)周围的空间之后，所述润滑油被封闭在连接到底盘总成的发动机壳体内。
31.根据前述权利要求1所述的热机，其特征在于，所述热机用于来自以下组中的装置：
·陆地车辆、船只或航空器，
·包括直接接触的螺旋桨或转子的电动推进装置，
·包括直接接触的两个同轴反向旋转螺旋桨的电动推进装置，
·串联或并联的混合动力牵引链，所述牵引链的热机为电动、气动或液压混合的，
·包括至少一个第二朗肯循环热力学发动机的热电联产装置
·电力发电机。
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