CN105604695A - 用于连续可变冲程循环发动机的线性致动 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可变冲程往复式内燃发动机，所述发动机具有发动机轴及活塞，所述活塞经配置以在具有轴线的汽缸内腔内往复运动，每一活塞具有第一活塞部分，所述第一活塞部分可操作以与第二活塞部分一致地或分开地移动以针对所述发动机的不同热函数界定活塞冲程，所述可变冲程往复式内燃发动机包含在复制点处以可枢转方式耦合到所述第一活塞部分的组合件及耦合到所述组合件的致动器，其中所述致动器可操作以控制所述组合件的运动以借此界定所述复制点沿着所述汽缸内腔轴线的实质上线性移动。

Description

用于连续可变冲程循环发动机的线性致动

相关申请案交叉参考

本部分接续申请案根据35U.S.C.§120的规定主张在2013年5月22日提出申请的美国专利申请案第13/900,395号的权益，所述美国专利申请案根据35U.S.C.§119(e)的规定主张在2012年5月22日提出申请的美国临时专利申请案第61/649,933号的优先权，所有所述申请案以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本文中所揭示的实施例涉及内燃发动机，且特定来说涉及活塞内燃发动机。更特定来说，本文中所揭示的实施例涉及一种用于可变冲程循环内燃发动机的致动器及组合件。

背景技术

内燃发动机为其中在燃烧室中借助氧化剂发生燃料燃烧的发动机，所述燃烧室为工作流体流动回路的整体部分。在内燃发动机中，由燃烧产生的高温及高压气体的膨胀向发动机的某些组件(通常为活塞)施加直接力。这个力使所述组件在一距离上移动，将化学能转化成有用机械能。

发明内容

在一个方面中，本文中所揭示的实施例涉及可变冲程往复式内燃发动机，所述发动机具有发动机轴及活塞，所述活塞经配置以在具有轴线的汽缸内腔内往复运动，每一活塞具有第一活塞部分，所述第一活塞部分可操作以与第二活塞部分一致地或分开地移动以针对所述发动机的不同热函数界定活塞冲程，所述发动机包含在复制点处以可枢转方式耦合到所述第一活塞部分的组合件及耦合到所述组合件的致动器，其中所述致动器可操作以控制所述组合件的运动以借此界定所述复制点沿着所述汽缸内腔轴线的实质上线性移动。

在其它方面中，本文中所揭示的实施例本文中所揭示的实施例涉及操作可变冲程往复式内燃发动机的方法，所述发动机具有发动机轴及活塞，所述活塞经配置以在具有轴线的汽缸内腔内往复运动，每一活塞具有第一活塞部分，所述第一活塞部分可操作以与第二活塞部分一致地或分开地移动以针对所述发动机的不同功能界定活塞冲程，所述方法包含：提供在复制点处以可枢转方式耦合到所述第一活塞部分的组合件及耦合到所述组合件的致动器，及操作所述致动器以控制所述组合件的运动以借此界定所述复制点沿着所述汽缸内腔轴线的实质上线性移动。

附图说明

在附图中图解说明本发明，其中，

图1图解说明活塞系导引组合件的实施例的示意图。

图2图解说明垂直于具有图1的活塞系导引组合件的的发动机的实施例的曲轴的旋转轴线的横截面图。

图3图解说明弯曲导引线性致动器机构的实施例。

图4及5图解说明伸缩式导引线性致动器机构的实施例。

具体实施方式

参考图式更详细地描述本文中所提及的一或多个实施例的方面、特征及优点，其中相似参考编号表示相似元件。本文中所揭示的实施例提供并入于差动冲程或可变冲程内燃发动机的活塞系中的组合件及导引件或导引组合件，其可单独并入或并入单个设备中。在某些实施例中，所述组合件可称作为机器人手臂组合件。在其它实施例中，组合件可称作为致动器组合件。机器人组合件可在具有延伸朝向汽缸轴线的臂状杠杆设备的一端处附接到发动机本体或其它位置以使活塞部分(例如，第一或内部活塞部分)的活塞杆沿着汽缸轴线以实质上线性纵向运动方式移动。

当四个发动机冲程的组合(在位移及周期方面)在发动机操作期间针对燃料效率、功率及排放而连续实时经最优化时可为有益的。出于此些目的，可利用机器人最优化装置，机器人最优化装置由发动机的电子控制单元控制，具有延伸到汽缸轴线中的机器人手臂，对活塞杆直接起作用。机器人手臂装置可耦合到活塞杆以操作第一活塞部分。机器人装置可远离汽缸内腔及活塞套件的移动部分定位。机器人手臂装置可经配置以执行多维运动以维持活塞杆及第一活塞部分沿着汽缸轴线的线性纵向运动。在某些实施例中，对活塞杠杆起作用的线性机器人装置或线性致动器设备经提供以维持活塞杆及第一活塞部分沿着汽缸轴线的线性纵向运动。

参考图1，展示根据本发明的一或多个实施例的活塞系导引组合件的示意图。活塞系导引设备100(或组合件)可并入于图2中所图解说明的差动冲程内燃发动机中的活塞系内。如本文中所使用，“活塞系”可包含作为组合件耦合在一起且可在发动机内操作的活塞、活塞杠杆连杆及导引组合件。所述导引组合件还可在本文中称为控制及导引设备或者控制及连杆组合件。

差动冲程内燃发动机通常包含具有一或多个汽缸内膛212的发动机本体210及位于一或多个汽缸内膛212中的每一者内的内活塞部分或第一活塞部分220。内活塞部分220可与相应汽缸内膛壁213滑动接触(或邻接)啮合。活塞杆230在第一端232处耦合到内活塞部分220，且在第二端234处以铰接方式(或以枢转方式)耦合到活塞杠杆连杆110。铰接耦合(枢转接头)可界定下文更详细地描述的‘复制’点102。

导引设备100界定且包含连杆组合件(例如，四连杆机构)，所述连杆组合件包含活塞杠杆连杆110的部分111、支轴连杆112、推进连杆114及摇臂连杆118。在界定及定位四连杆机构中，导引设备100可在支轴连杆112的第一端与摇臂连杆118的第一端的第一铰链接头120处以铰接方式耦合到发动机本体210。铰接耦合(枢转接头)界定下文更详细地描述的‘锚定’(或附接)点104。所述四连杆机构进一步包含支轴连杆112的第二端与活塞杠杆连杆110的部分111的第一端的第二铰链接头122、摇臂连杆118的第二端与推进连杆114的第一端的第三铰链接头124及推进连杆114的第二端与活塞杠杆连杆110的部分111的第二端的第四铰链接头126。

导引元件或导引辊130在‘原’点(或轴线)106处耦合(举例来说以可旋转方式或以可枢转方式)到推进连杆114。‘原’点106位于推进连杆114与界定于‘复制’点102与‘锚定’点104之间的虚线(由线108所指示)之间的交叉点处。导引辊130可与导引设备240滑动或滚动接触。在某些实施例中，导引设备240可作为发动机本体210内的结构整体地形成且由发动机本体210界定。举例来说，导引设备可作为通道、沟槽或发动机内的其它结构形成。在其它实施例中，导引设备240可牢牢地附接或紧固到发动机本体210。如所展示，在某些实施例中，导引设备240可为线性或实质上线性的。导引辊130在导引设备240内移动使得导引辊130及‘原’点106沿着导引设备240的平行于汽缸212的汽缸轴线250的导引轴线150移动。在某些实施例中，导引元件可包含耦合到所述连杆组合件的任何类型的弹簧元件(未展示)，以便向中心偏置所述复制点且实质上沿着所述汽缸室轴线控制所述复制点。

导引设备100的四连杆机构可经配置以形成伸缩式组合件或设备。所属领域的技术人员将理解，伸缩式组合件可由以基于平行四边形的方式连接的机械连杆机构形成，使得组合件的一个点(举例来说，‘原’点106)的移动引起组合件的第二点(举例来说，‘复制’点102)中的相应(且可能缩放)移动。

在某些实施例中，‘复制’点102沿着汽缸轴线250的缩放移动受到‘原’点106沿着导引轴线150的移动的限制。以受控制方式有效地转化运动的四连杆机构的此伸缩式组合件用作‘复制’点102的运动导引件。因此，在某些实施例中，四连杆机构界定伸缩式装置，所述伸缩式装置导引活塞杠杆连杆110以使其在与活塞杆230的枢转接头(即，‘复制’点102)处沿着汽缸轴线250纵向地以直线运动方式移动。换句话说，当原点106沿着线性导引件240的导引轴线150行进时，复制点102沿着汽缸212的汽缸轴线250以纵向线性运动行进。

将了解，其它导引元件或装置还可在具有与复制点102的线性运动的功能关系的位置处与导引设备100的四连杆机构并在一起。作为一个实例，导引元件或导引辊可位于活塞杠杆连杆110上在与推进连杆114的接头126处。在此实例中，弯曲或非线性导引通道可导引活塞杠杆连杆110的横向运动，使得当使活塞杠杆连杆110振荡以致动且击打内活塞部分220时活塞杠杆连杆110与活塞杆230之间的枢转接头102进行与汽缸轴线250对准的线性纵向运动。

在某些实施例中，功能关系存在于连杆组合件上的特定位置与复制点102之间。举例来说，所述功能关系可包括使连杆组合件上的特定位置移动，且因此相应地使复制点102移动。更进一步来说，所述功能关系可包括使连杆组合件上的特定位置以线性或非线性方式移动，且因此使复制点102以线性方式移动。在某些实施例中，连杆组合件上的特定位置可包括原点106。因此，导引元件或导引辊130可在特定位置处与四连杆机构并在一起以提供复制点102的线性运动，如所属领域的技术人员将理解。

在某些实施例中，可包含位于或附接于活塞系上的任何位置处的弹簧装置(未展示)。举例来说，弹簧装置可在(支轴连杆112的第二端与活塞杠杆连杆110的部分111的第一端的)铰链接头122的近端，可限制或导引活塞杠杆连杆110的横向移动。横向移动界定为与汽缸轴线250实质上不对准的移动。所述弹簧可为如所属领域的技术人员将理解的任何类型的弹簧装置。进一步来说，所述弹簧可在一端处锚定到发动机本体且在另一端处锚定到活塞系。或者，所述弹簧可仅锚定到发动机本体。可使所述弹簧偏置以限制或减小支轴连杆112的横向移动使得活塞杆230保持在公差极限内与汽缸轴线250实质上对准。

参考图2，展示根据本发明的一或多个实施例正交于其中并入有控制及导引设备100的差动冲程发动机的曲轴的旋转轴线的剖面图。参考图2中所展示的发动机的定向，差动冲程活塞在固定汽缸212内在固定汽缸头部16上方与旋转曲轴18下方之间移动。分别由吸气阀17a及排气阀17b控制充气及排气汽缸212。由汽缸头部16中的火花塞20(不在柴油机应用中使用)启动燃烧。发动机210可操作以每发动机旋转完成一个完整燃烧循环。

差动冲程活塞具有关闭及密封燃烧室的内活塞部分220及通过连接棒22连接到曲轴18且在其循环的部分期间还用作内活塞部分220的载架的外活塞部分231。本文中所揭示的实施例提供每循环按四个冲程操作的内活塞部分220及每循环按两个冲程操作的外活塞部分231。在循环的排气及吸气部分期间，内活塞部分220与外活塞部分231分离。在分离期间，由图1中所描述的控制及导引设备100致动及驱动内活塞部分220。如所展示，在某些实施例中，导引设备100可位于汽缸及汽缸内膛212外侧且位置远离活塞部分及发动机轴的移动。同时，外活塞部分231继续在曲柄臂24及连接棒22的控制下移动。

在某些实施例中，可独立于发动机轴(例如，曲轴)操作的致动器(例如，机器人手臂装置)可经提供以在发动机的不同热函数期间界定或最优化活塞冲程且使最优活塞冲程组合适于在发动机操作期间改变负载条件。致动器可与其它发动机组件(例如，相关联电子或机械无凸轮汽阀系，例如，无凸轮的且由电子操作的汽阀系系统)同步。致动器及其它发动机组件可由发动机电子控制单元控制及最优化。在其它实施例中，致动器可为线性致动器。在某些实施例中，致动器可包括机电致动器，或通过使用移动部分或沿实质上线性方向移动的致动器舌片实施电操作的任何装置。机电致动器可由发动机电子控制单元控制。在其它实施例中，致动器可由液压、机械或机电系统或组件控制。

在一个实施例中，提供在活塞杠杆上的导引元件，所述导引元件在弯曲导引件内行进且在杠杆绕支轴转动时将活塞杆接头处的杠杆运动导引成沿着汽缸轴线为线性。在其它实施例中，提供使用伸缩原理离对杠杆起作用的线性机器人装置。活塞杠杆或机器人手臂在活塞杆接头处的运动为沿着汽缸轴线线性纵向的，而远离汽缸轴线的运动为二维的，平行于汽缸轴线或垂直于汽缸轴线。

图3图解说明弯曲导引线性致动器机构的实施例。展示具有第一活塞部分220及第二活塞部分222的两部分活塞。连杆组合件界定包含活塞杠杆连杆111、支轴连杆112及推进连杆114的三连杆机构。通过以下各项界定并定位三连杆机构：以可枢转方式耦合到发动机本体210并连接支轴连杆112的第一端的第一铰链接头120(例如，锚定点)、连接支轴连杆112的第二端与活塞杠杆连杆111的第一端的第二铰链接头122、连接线性致动器240与推进连杆114的第一端的第三铰链接头124以及连接推进连杆114的第二端与活塞杠杆连杆111上的位置的第四铰链接头126。线性致动器舌片240(经装纳在致动器设备242中)可经由销124以可枢转方式附接到推进连杆114。导引元件130安置在弯曲导引装置340内，弯曲导引装置340是与发动机本体210整体形成或紧固到发动机本体210。导引元件130可耦合在销126处。

随着第一活塞部分220在汽缸212中进行线性纵向运动，支轴连杆112绕发动机本体210上的枢转附件120朝向及远离汽缸轴线250呈弧形转动。推进连杆114及导引元件130沿多个维度(例如，弯曲)移动以补偿活塞杠杆运动。以此方式，线性致动器舌片240可控制杠杆110的运动以界定复制点102沿着汽缸轴线250的实质上线性移动。导引元件130的弯曲运动与复制点102的线性运动之间的关系可为相关的且用计算机或发动机电子控制单元计算。线性致动器的轴线不需要平行于汽缸轴线250。

图4及5图解说明经由伸缩式导引线性致动器机构实施的线性关系的实施例。伸缩装置包含连杆111、112、114及118的4连杆机构以及由连杆111及其延伸部110中的一者组成的杠杆臂。推进连杆114可具有由其与线性致动器在106处的接头划分的两个区段。在接头106与126之间所施加的力可大于接头106与124之间的力。经较轻负载的区段106到124可经内置到线性致动器舌片240中。连杆118可同样经轻负载，且经配置以提供导引功能，且可同样地经制成较薄以配合致动器舌片。线性致动器舌片240可在伸缩装置的原点106处附接到推进连杆。机器人致动器的线性运动与内活塞220冲程的所要运动之间的函数关系可通过乘以常数确定。线性致动器舌片240的轴线可平行于汽缸轴线250的轴线。

在某些实施例中，可变冲程往复式内燃发动机包含在复制点处以可枢转方式耦合到第一活塞部分的组合件及耦合到所述组合件的致动器，所述发动机具有发动机轴及活塞，所述活塞经配置以在具有轴线的汽缸内腔内往复运动，每一活塞具有第一活塞部分，所述第一活塞部分可操作以与第二活塞部分一致地或分开地移动以针对所述发动机的不同热函数界定活塞冲程。致动器可操作以控制组合件的运动以借此界定复制点沿着汽缸内腔轴线的实质上线性移动。组合件可在锚定点处耦合到发动机。致动器可包括线性致动器。组合件包括四连杆机构，其包含活塞杠杆连杆、支轴连杆、推进连杆及摇臂连杆。通过以下各项界定及定位四连杆机构：以可枢转方式耦合到发动机且连接支轴连杆的第一端与摇臂连杆的第一端的第一铰链接头、连接支轴连杆的第二端与活塞杠杆连杆的第一端的第二铰链接头、连接摇臂连杆的第二端与推进连杆的第一端的第三铰链接头以及连接推进连杆的第二端与活塞杠杆连杆上的位置的第四铰链接头。四连杆机构界定形成伸缩装置的平行四边形，且致动器与连杆机构之间的耦合是沿着界定在复制点与锚定点之间的线而定位。

或者，组合件界定包含活塞杠杆连杆、支轴连杆及推进连杆的三连杆机构。通过以下各项界定及定位三连杆机构：以可枢转方式耦合到发动机且连接支轴连杆的第一端的第一铰链接头、连接支轴连杆的第二端与活塞杠杆连杆的第一端的第二铰链接头、连接线性致动器与推进连杆的第一端的第三铰链接头以及连接推进连杆的第二端与活塞杠杆连杆上的位置的第四铰链接头。导引元件可在界定于发电机内弯曲导引件内移动且与三连杆机构耦合，其中导引元件随着第一活塞部分在汽缸中进行线性纵向运动而呈弧形移动。致动器包括可独立于发动机轴操作的机电致动器。使用电子发动机控制单元来操作机电致动器。

操作可变冲程往复式内燃发动机的方法，所述发动机具有发动机轴及活塞，所述活塞经配置以在具有轴线的汽缸内腔内往复运动，每一活塞具有第一活塞部分，所述第一活塞部分可操作以与第二活塞部分一致地或分开地移动以针对所述发动机的不同热函数界定活塞冲程，所述方法包含：提供在复制点处以可枢转方式耦合到所述第一活塞部分的组合件及耦合到所述组合件的致动器，及操作所述致动器以控制所述组合件的运动以借此界定所述复制点沿着所述汽缸内腔轴线的实质上线性移动。所述方法进一步包括：操作机电致动器。所述方法进一步包括：通过电子发动机控制单元操作致动器。所述方法进一步包括：沿实质上线性方向操作致动器。所述方法进一步包括：独立于发动机轴操作组合件。

所述方法进一步包括：提供可在界定于发动机内的弯曲导引件内移动且在与复制点具有函数关系的第一位置处与组合件耦合的导引元件。所述方法进一步包括：使导引元件在弯曲导引件内沿多个维度移动且因此使汽缸内的第一活塞部分实质上沿着汽缸轴线移动。所述方法进一步包括：在组合件中界定伸缩式设备，其中所述伸缩式设备界定原点与复制点之间的一比一缩放关系；激活所述线性致动器且使所述原点移动第一线性距离，及使所述复制点移动第二线性距离，其中所述第二线性距离为相对于所述第一线性距离的缩放量。所述方法进一步包括：操作伸缩式设备，所述伸缩式设备包括包含活塞杠杆连杆、支轴连杆、推进连杆及摇臂连杆的四连杆机构。

有利地，本文中所揭示的实施例提供一种控制及导引设备，其中内活塞部分的运动在室内端处由沿着汽缸壁滑动的活塞冠导引且在活塞杆外端处由导引设备导引，以实质上沿着汽缸轴线移动。由于导引设备且特定来说导引元件可在导引通道内且沿着所述导引通道的轴线移动，因此内活塞部分可在活塞杆实质上不发生横向移动且活塞杠杆连杆对活塞杆的横向推挤实质上极小的情况下向上及向下移动。因此，可减小由活塞的侧向运动诱发的内活塞部分和汽缸壁上的应力及磨损。导引设备还可减小内活塞部分在汽缸壁上的滑动摩擦力及内活塞部分对汽缸壁的‘拍击’。

此外，四连杆机构组合件需要在发动机自身内的相对小的空间(如图2中所展示)。更进一步来说，用作伸缩式组合件的四连杆机构能够使活塞杆及内活塞部分移动的量比导引元件需要在导引通道内移动的量大得多。

本说明书通篇所提及的“一个实施例”或“一实施例”或“某些实施例”意指结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇中的各处出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”或“在某些实施例中”未必全部指代同一实施例，但可能。此外，在一或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以任何适合方式组合，如所属领域的技术人员依据本揭示内容将明了。

在下文的权利要求书及本文中的说明中，术语包括(comprising、comprisedof或whichcomprises)中的任一者为意指包含至少跟随其后的元件/特征的开放式术语，但不排除其它。因此，术语包括(comprising)在用于权利要求书中时不应被解释为限于其后所列出的手段或元件或步骤。如本文中所使用的术语包含(including或whichincludes或thatincludes)中的任一者也为也意指包含至少跟随所述术语的元件/特征的开放式术语，但不排除其它。因此，包含与包括同义且意指包括。

应理解，术语“经耦合”在用于权利要求书中时不应被解释为仅限于直接连接。“经耦合”可意指两个或两个以上元件彼此直接物理接触或两个或两个以上元件彼此不直接接触，但仍彼此合作或交互作用。

尽管已详细描述本发明的一或多个实施例，但所属领域的技术人员将明了，采取各种具体形式且反映可在不背离本发明的精神及范围的情况下进行改变、替代及更改的许多实施例。所描述实施例图解说明权利要求书的范围但不限制权利要求书的范围。

Claims (20)

1.一种可变冲程往复式内燃发动机，所述发动机具有发动机轴及活塞，所述活塞经配置以在具有轴线的汽缸内腔内往复运动，每一活塞具有第一活塞部分，所述第一活塞部分与第二活塞部分一致地或分开地移动以针对所述发动机的不同热函数界定活塞冲程，所述发动机包括：

组合件，其在复制点处以可枢转方式耦合到所述第一活塞部分；及

致动器，其耦合到所述组合件，

其中所述致动器可操作以控制所述组合件的运动以借此界定所述复制点沿着所述汽缸内腔轴线的实质上线性移动。

2.根据权利要求1所述的发动机，其中所述组合件在锚定点处耦合到所述发动机。

3.根据权利要求1所述的发动机，其中所述致动器包括线性致动器。

4.根据权利要求1所述的发动机，其中所述组合件包括包含活塞杠杆连杆、支轴连杆、推进连杆及摇臂连杆的四连杆机构。

5.根据权利要求4所述的发动机，其中通过以下各项界定及定位所述四连杆机构：

第一铰链接头，其以可枢转方式耦合到所述发动机且连接所述支轴连杆的第一端与所述摇臂连杆的第一端；

第二铰链接头，其连接所述支轴连杆的第二端与所述活塞杠杆连杆的第一端；

第三铰链接头，其连接所述摇臂连杆的第二端与所述推进连杆的第一端；及

第四铰链接头，其连接所述推进连杆的第二端与所述活塞杠杆连杆上的位置。

6.根据权利要求4所述的发动机，其中所述四连杆机构界定形成伸缩装置的平行四边形，且其中所述致动器与连杆机构之间的所述耦合是沿着界定在所述复制点与所述锚定点之间的线而定位。

7.根据权利要求1所述的发动机，其中所述组合件界定包含活塞杠杆连杆、支轴连杆及推进连杆的三连杆机构。

8.根据权利要求7所述的发动机，其中通过以下各项界定及定位所述三连杆机构：

第一铰链接头，其以可枢转方式耦合到所述发动机且连接所述支轴连杆的第一端；

第二铰链接头，其连接所述支轴连杆的第二端与所述活塞杠杆连杆的第一端；

第三铰链接头，其连接所述线性致动器与所述推进连杆的第一端；及

第四铰链接头，其连接所述推进连杆的第二端与所述活塞杠杆连杆上的位置。

9.根据权利要求7所述的发动机，其进一步包括可在界定于所述发动机内的弯曲导引件内移动且与所述三连杆机构耦合的导引元件，其中所述导引元件的移动在所述复制点的移动为实质上线性时界定为弧形。

10.根据权利要求1所述的发动机，其中所述致动器包括可独立于所述发动机轴操作的机电致动器。

11.根据权利要求10所述的发动机，其进一步包括用于操作所述机电致动器的电子发动机控制单元。

12.一种操作可变冲程往复式内燃发动机的方法，所述发动机具有发动机轴及活塞，所述活塞经配置以在具有轴线的汽缸内腔内往复运动，每一活塞具有第一活塞部分，所述第一活塞部分与第二活塞部分一致地或分开地移动以针对所述发动机的不同热函数界定活塞冲程，所述方法包括：

提供在复制点处以可枢转方式耦合到所述第一活塞部分的组合件，及耦合到所述组合件的致动器；及

操作所述致动器以控制所述组合件的运动且借此界定所述复制点沿着所述汽缸内腔轴线的实质上线性移动。

13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：操作机电致动器。

14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：通过电子发动机控制单元操作所述致动器。

15.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：沿实质上线性方向操作所述致动器。

16.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：独立于所述发动机轴操作所述组合件。

17.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：提供可在界定于所述发动机内的弯曲导引件内移动且在与所述复制点具有函数关系的第一位置处与所述组合件耦合的导引元件。

18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：

使所述导引元件在所述弯曲导引件内沿多个维度移动；且因此，

界定所述复制点沿着所述汽缸内腔轴线的实质上线性移动。

19.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

在所述组合件中界定伸缩式设备，其中所述伸缩式设备界定原点与所述复制点之间的一比一缩放关系；

操作所述致动器并使所述原点移动第一线性距离，且使所述复制点移动第二线性距离，其中所述第二线性距离为相对于所述第一线性距离的缩放量。

20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括：操作所述伸缩式设备，所述伸缩式设备包括包含活塞杠杆连杆、支轴连杆、推进连杆及摇臂连杆的四连杆机构。