CN105888834A - 活塞对置内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种活塞对置内燃机，在这种内燃机中，连接活塞16和对置活塞18的小连杆15经对置的摇臂8、连杆5与曲轴1传动相连，在此基础上通过在汽缸20上设置进气口和扫气口构成二冲程发动机，通过在汽缸20上设置进、排气环阀形成四冲程发动机；无论二冲程还是四冲程活塞对置发动机，因相当于省去了两活塞间的汽缸盖而大幅度减少了汽缸散热损失，相对提高了发动机的效率。本发明的活塞对置发动机中的摇臂、连杆曲轴传动机构因小连杆倾斜角度的减小相应减少了活塞的运行阻力，因曲轴的轴承数量减少而减小了曲轴的转动阻力，再加上汽缸散热损失的减少，使本发明的发动机油耗明显降低，可作为小汽车、公交车、船舶和电站等的动力装置。

Description

活塞对置内燃机

技术领域 本发明涉及一种活塞对置内燃机，特别是用一个曲轴带动的活塞对置内燃机。

背景技术 现有的内燃机基本采用普通曲柄连杆机构作为内燃机的动力输出机构，也应用过活塞对置的发动机结构布局。由于活塞对置布置具有能减小汽缸散热面积的明显优点，如果能采用四冲程活塞对置的布置方式、再对曲柄连杆机构进行优化组合，也许便能在减少汽缸散热损失的条件下进一步减少活塞在上下运行时因连杆的倾斜传动而产生的摩擦阻力，通过减少合并曲轴上的连杆及曲轴的轴承数量来进一步减少曲轴的运转阻力。按这些指标要求传统现有的内燃机，在保留四冲程内燃机运转过程的基础上显然还具有提高效率的较大潜力。

发明内容 在本发明的第一种活塞对置内燃机中的曲轴连杆机构中，包括曲轴、连杆装于同一汽缸中的活塞和对置活塞，其特征于：曲轴布置在靠汽缸中部位置的一侧，与汽缸相邻沿曲轴的轴向方向还布置有其内也装有活塞和对置活塞的并列相同的另一汽缸，连接在曲轴轴颈上的靠活塞侧的连杆的小头铰接在该活塞侧的摇臂一端，该摇臂通过中部安装在曲轴箱内轴座的轴上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆与汽缸内活塞的活塞销相连；在曲轴的轴颈上还安装有连杆，该连杆的小头与从斜对的另一汽缸内对置活塞侧斜伸过来的摇臂的一端相铰接，该摇臂通过中部安装在另一侧轴座的轴上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆与相对的对置活塞相连；在曲轴的曲柄臂另一侧另一面形成有相隔180度相位的轴颈，连接在该轴颈上的连杆的小头与并列的另一汽缸内的活塞侧的摇臂一端相铰接，该摇臂通过中部安装在轴座上的共用的轴上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆与相对的活塞相连；在轴颈上还安装有连杆，该连杆的小头与从汽缸内对置活塞侧斜伸过去的摇臂的一端相铰接，该摇臂通过中部安装在另一侧轴座上另设的与轴靠近并相互对齐的轴上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆与相对应的汽缸内对置活塞的活塞销相连。

第二种活塞对置内燃机的曲轴连杆机构包括曲轴、连杆、装于同一汽缸中的活塞和对置活塞，其特征在于：曲轴布置在靠汽缸中部位置的一侧，连接在曲轴轴颈上的靠活塞侧的连杆的小头铰接在该侧摇臂的一端，摇臂通过中部安装在轴座的轴上，该摇臂的另一端经相铰接的小连杆与汽缸内的活塞的活塞销相连；在曲轴的曲柄臂另一侧另一面形成有相隔180度相位的轴颈，连接在该轴颈上的连杆的小头铰接在对置活侧的摇臂一端，该对置摇臂通过中部安装在另一侧轴座的轴上，摇臂另一端经相铰接的小连杆与汽缸内的对置活塞的活塞销相连。

在第二种曲轴连杆机构基础上改进的叉形摇臂曲轴连杆机构中，在汽缸的一侧并列设置有相同的安装有对置活塞和活塞的另一汽缸，曲轴在轴向位置上处于两并列的汽缸之间，从两对置摇臂的位于曲轴侧的连接头处向两个并列汽缸方向叉开构成伸出的两个臂杆，呈叉形结构的两臂杆端部的连接头分别经各自的小连杆与并列汽缸内各侧相对应的活塞和对置活塞相连。

在第二种曲轴连杆机构基础上通过增设另一侧汽缸和传动机构而改进的活塞对置内燃机，在曲轴一侧所布置的汽缸基础上，在曲轴的另一侧也布置有相对并相同的其内装有对置活塞和活塞的汽缸，在曲轴的轴颈上通过叉形或关节连杆大头结构安装有活塞侧的连杆和相反方向的连杆，相反方向连杆的小头与另一侧汽缸内对置活塞侧的摇臂一端相铰接，该摇臂通过中部安装在轴座的轴上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆与相对的对置活塞相连；在曲轴的另一侧轴颈上通过叉形或节关连杆大头结构安装有对置活塞侧的连杆和相反方向的连杆，相反方向的连杆的小头与另一侧汽缸内活塞侧的摇臂一端相铰接，该摇臂通过中部安装在相对轴座的轴上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆与相对的活塞相连，在汽缸内的对置活塞和活塞同时向上止点或下止点运行时，另一侧汽缸内的对置活塞和活塞则同时向相反的下止点或上止点运行。

在上述第四种汽缸和传动机构基础上采用叉形摇臂便可构成八缸机型，在这种机型中，在汽缸和相对的汽缸一侧沿曲轴的轴向再并列设有相同的其内也安装有对置活塞和活塞的并列汽缸，曲轴的曲柄臂在轴向上处于两侧并列汽缸的中间位置上，从对置活塞侧和活塞侧左、右两摇臂、相互错开的内端连接头处分别向相对应的前后并列的两汽缸方向伸出叉开的两个臂杆，呈叉形结构的两臂杆的外端连接头再分别经各自的小连杆与相对应的对置活塞和活塞相连。

在上述汽缸及曲轴连杆机构基础上所制成的二冲程活塞对置内燃机中，在所设汽缸内活塞和对置活塞的两下止点位置处相应的设有与扫气泵相连通的扫气口和与排气管相连通的排气口，在所设汽缸内的活塞和对置活塞的两上止点之间位置上设有喷油器或火花塞，由此构成对置二冲程内燃机；也可让活塞和对置活塞的裙部通过两侧的具有躲开摇臂的开口连接件与两侧压气汽缸中的压气活塞相连，构成对置二冲程的内燃、气泵一体机。

在上述的汽缸和曲轴连杆机构基础上制成四冲程活塞对置内燃机时，在汽缸的对置活塞和活塞的两上止点之间形成断开的上缸套和下缸套，在上、下缸套之间设有套装在一起的能相互离开一定距离、又能被压缩靠近的进气环阀和排气环阀，进气环阀的上环面与上缸套的底环面相配合形了锥形的进气密封面，在进气环阀外围向上形成有套在上缸套下侧的通过切向进气导流片相连的连接环套，在连接环套上向外形成有上压盘，或者让进气环阀直接经向上向外倾斜的锥形罩与上压盘连成一体，进气环阀经上压盘被下压离开缸套的底环面开启时所形成的进气通道可经上压盘的底面或锥形罩的上面与上缸体上所形成的进气环道沟通，在排气环阀上向上形成有套住进气环阀的外圈环套，在外圈环套的上侧向外形成有下压盘，在进气环阀外圆周面上所设的密封环槽内装有贴在排气环阀外圈环套上的中间密封环、形成两阀之间的密封，排气环阀的下环面与下缸套的顶环面相配合形了锥形的排气密封面，排气环阀经下压盘被上推离开下缸套的顶环面开启时可把汽缸与下缸体上所形成的排气环道沟通，进气环阀的上压盘和排气环盘的下压盘处在上、下缸体之间所形成的圆形空腔内，在排气环阀的下侧外圆周面上装有贴在圆形空腔底部内凸台的内圆周壁面上的密封环，在进气环阀的上压盘与排气环阀的下压盘之间装有若干数量均布的关阀弹簧，或者通过在上、下压盘上安装密封环，往上、下压盘与圆形空腔内壁之间所形成的密封空间始终通入一定压力的压缩空气构成空气关阀弹簧，关阀弹簧或压缩空气的压力使上侧的进气环阀和下侧的排气环阀处于关闭位置，进、排气环阀分别经各侧穿过上、下缸体水套外围的若干均布的顶杆被通过轴承安装在上下缸套、上的进排气控制环控制，进排气控制环即可通过其上所设的相对应的斜压板压动安装在环形座上的滑套内的挺柱带动相应的顶杆，也可通过其上所设的相对应的挡块压动安装在环形座上的摇臂，通过摇臂上的压动端带动相应的顶杆，在进排气控制环上伸出有各自的控制臂，进排气控制环由各自的控制臂直接经控制臂外端的滚轮或经推杆和带滚轮的挺柱被相应的进排气凸轮控制。在排气环阀或进气环阀上的外圈环套上通过所形成的螺纹座装有一个或一个以上均布的火花塞，在与火花塞相对应的圆形空腔以外的下缸体或上缸体上所形成的火花塞室或环形腔内设有被外侧绝缘层围挡的高压供电板或高压供电环，在火花塞缩短的绝缘头部的中心高压接头上套装有被弹簧作用压在高压供电板或高压供电环上的滑动导电触头。

在本发明采用第二种进排气环阀的活塞对置内燃机中，在汽缸内对置活塞和活塞的两上止点之间形成断开的上缸套和下缸套，在上、下缸套之间设有通过其上的密封筒套套装在上缸套下侧的通气环阀，该通气环阀的环体部分的折到上缸套的底部，在环体的底部形成与下缸套的顶部环座上的顶环面相配合的锥形密封环面，在上缸套下侧的外圆周面上通过所设的若干道密封环槽装有相应的密封环，密封环贴在通气环阀的密封筒套内圆周面上进行密封，在密封筒套的上端形成有向外延出的挡边，在密封筒套上侧的外围设有被上缸体内弹簧环室中的若干关阀弹簧所作用的压动环套，该压动环套经波形弹簧片压在密封筒套的挡边上，在压动环套底部设有挡盘，该挡盘夹住密封筒套上的挡边、被穿过挡盘和压动环套的并伸出上缸体的两个分开布置的拉杆控制，两拉杆再经其上端的挡盖被叉开伸过来的摇臂的抬升端控制，摇臂的另一端再被凸轮轴上的开启凸轮带动，通气环阀被压向下缸套后，在通气环阀的密封筒套与下缸套的环座外围形成相同直径并相互对齐的外圆周面，在通气环阀的密封筒套和下缸套的环座外围套装有被控制可上下滑动的换气环阀，在该换气环阀的内圆周壁面上侧形成有向上通出的进气道，该进气道与通气环阀上侧的挡盘和上缸体内壁面所形成的进气环道相连通，在换气环阀下侧形成有向外通出的排气道，该排气道的排气口设在环阀外圆周上或环阀的底部，并与下缸体内相对应的排气环道相连通，处在换气环阀内圆周壁面上的进气道与排气道之间的间隔部分距离等于或略大于通气环阀处于最大开启状态时通气口的开口距离，换气环阀与通气环阀配合完成排气及进气过程；在换气环阀的下侧设有两个相隔180°伸出下缸体的连接件，两连接件再分别通过相铰接的连杆与叉开伸过来的安装在下缸套一侧中间支轴上的摇臂一端相连，摇臂的另一端经连杆被二倍减速的控阀曲轴带动；通气环阀开启时的通气口在汽缸内的排气和进气过程中连续开启，当换气环阀在作功过程结束时其上的排气道移到通气口的位置后，通气环阀在排气过程中也相应上升开启，使汽缸中的排气沿通气环阀的已开启通气口和换气环阀的排气道排向下缸体内的排气环道，当活塞移到上止点排气过程结束时，移动的换气环阀上的排气道也刚滑过通气环阀开启的通气口，在活塞离开上止点开始进气过程时，移动的换气环阀上的进气道也开始与通气环阀的开启通气口沟通，让上缸体内进气环道中的进气沿换气环阀上的进气道和通气环阀下部开启的通气口进入汽缸，当进气过程结束时通气环阀也把下部的通气口关闭，随后换气环阀在压缩和作功过程中返回，让其上的排气道回到与通气环阀已关闭的通气口相对应位置，等待排气过程开始后通气环阀的开启。在通气环阀的密封筒套上通过所形成的螺纹座装有一个或二个火花塞，在与火花塞相对应的上缸体上形成有被外侧绝缘层围挡的火花塞室，在通气环阀外围的换气环阀上具有躲开螺纹座和火花塞的上凹口，在火花塞缩短的绝缘头部上装有被弹簧作用的滑动导电触头，该触头压在火花塞室外侧的高压供电板上，在火花塞上装有与隔开进气环道和火花塞室的固定隔片相配合的滑动隔片。

在本发明采用第三种进排气环阀的活塞对置内燃机中，在汽缸内对置活塞和活塞的两上止点之间形成断开的上缸套和下缸套，在上、下缸套之间设有通过其上的密封筒套套装在上缸套下侧的通气环阀，该通气环阀的阀体部分的折到上缸套的底部，在阀体的底部形成与下缸套的顶部环座上的顶环面相配合的锥形密封环面，在上缸套下侧的外圆周面上通过所设的若干道密封槽装有相应的贴在进气环阀的密封筒套内圆周面上的密封环，在通气环阀的密封筒套的上端向外形成有挡边，密封筒套通过挡边被卡在相连接的连接环套下侧的环形卡槽内，连接环套经环形卡槽内所装的波形弹簧片压动密封筒套上的挡边，在连接环套的上侧向外形成有上压盘，上压盘被上缸体内若干弹簧室中的关闭弹簧压动控制、使下侧的通气环阀受到关闭作用力，通气环阀的上压盘被穿过上压盘并伸出上缸体的两个分开布置的拉杆控制，两拉杆再经其上端的挡盖被叉开伸过来的摇臂的抬升端控制，摇臂的另一端再被凸轮轴上的开启凸轮带动；在通气环阀的下面设有换气环阀，换气环阀的直径较大、处在通气环阀的锥形密封环面范围之外，换气环阀的上环面可贴在通气环阀底部的外环面上，换气环阀被下压时其底部的下环面可压在下缸套顶部环座上的比顶环面略低一些的外围顶环面上，在换气环阀上经导流片向上形成有围住通气环阀的密封筒套和连接环套的带有下压盘的外围环套，在换气环阀下侧还设有外围的挡气环阀，该挡气环阀被伸进下缸体的连接件控制，并通过其上向换气环阀侧所形成的挡台托住压在上面的换气环阀，在通气环阀的上压盘与换气环阀的下压盘之间设有卡在上缸体环形室内壁上的弹簧挡环，在该弹簧挡环下面设有压在换气环阀的下压盘上的压动弹簧，在下压盘、挡气环阀和上缸体的内壁之间形成进气环道，在挡气环阀下侧所设的两个相隔180°并伸出下缸体的连接件分别经相铰接的连杆与叉开伸过来的摇臂的控制端相连，摇臂装在下缸套一侧的中间支轴上，摇臂的另一端经端部的滚轮被凸轮轴上的排进气凸轮控制，在排进气凸轮被滚轮隔开的另一侧凸轮轴上设有带动滚轮返回的反转回程凸轮；在排气过程中，被控制的通气环阀向上返回开启、挡气环阀被下侧的连接件带动连同落在挡气环阀上的换气环阀一同向上升起，形成把汽缸内部与外侧下缸体上的排气环道相沟通的排气通道，在排气过程将要结束时，换气环阀随挡气环阀同时下行，排气过程结束后，随挡气环阀下行的换气环阀落座在下缸套的外围顶环面上，继续下行的挡气环阀离开所遮挡的换气环阀上的导流片间的通气道、形成把进气环道与汽缸内部相沟通的进气通道，让汽缸开始进气过程，进气过程结束时，通气环阀被关闭弹簧作用落座在下缸套的顶环面上。

在通气环阀的密封筒套上通过所形成的螺纹座装有一个或二个火花塞，在与火花塞相对应的上缸体上形成有被外侧绝缘层围挡的火花塞室，在通气环阀外围的换气环阀上具有躲开螺纹座和火花塞的圆形长孔，在火花塞缩短的绝缘头部上装有被弹簧作用的滑动导电触头，该触头压在火花塞室外侧的高压供电板上，在火花塞上装有与隔开进气环道和火花塞室的固定隔片相配合的滑动隔片。

当不在通气环阀上安装火花塞时，也可让下缸套或上缸套侧的汽缸内径相应缩小、并把内径缩小的缸套向曲轴侧偏移，让汽缸内形成一个偏心台，从该偏心台处设有伸向对置活塞或活塞上相应燃烧室凹坑的火花塞。

为调节汽缸的压缩比，下侧或上侧摇臂的轴两端安装在两侧由中间连接体连成一体的叉形摆臂上，叉形摆臂的两侧再经其上横向位置的靠近轴的支撑轴安装在缸体上的轴座上，叉形摆臂的中间连接体通过与固定座之间所设的由螺杆、旋装在螺杆上的被调节电机控制的螺纹转套或所设的由液压调节机构所控制的伸缩油缸来改变汽缸的压缩比。

为改变汽缸进气排量，在所设的相对应的两摇臂的中部两侧分别设有固定支轴，各摇臂通过两侧的固定支轴装在汽缸侧两支撑体间通过其上的固定轴所安装的摆臂的外端，在相对应的两摇臂的内或外侧形成靠向汽缸侧的方形凹坑，在靠两固定支轴侧的凹坑内壁面上形成有相对的支撑滑框，在两支撑滑框中装有支撑滑块，相对应的两摇臂通过其上支撑滑框中的支撑滑块安装在伸进摇臂方形凹坑的排量控制臂外端的摆轴上；当摇臂被连杆带动停在上止点位置、排量控制臂被推动到靠近汽缸侧的最小排量r点位置、同时摇臂上的固定支轴也处于与两端的连接头、相对齐的R点位置时，被设在r位置点的支撑体上的固定轴和也被推到r位置点的排量控制臂上的摆轴使活塞和对置活塞侧的摇臂的连接头也摆到距上止点最近的h位置点，让R位置点与h位置点间的上止点摆动线在汽缸排量减到最小时更向上止点方向相应倾斜，在排量控制臂使汽缸排量相应减小时让压缩比保持不变，这时支撑体上的固定轴被设定在r点位置处，并且安装排量控制臂的座轴轴心也被设在与r和R两位置点间的连线中间位置相交并与连线相垂直的延长线相应位置上；在相对应的两排量控制臂上形成有伸向排量控制螺杆的操纵臂，其中一侧的操纵臂的外端与排量控制螺杆端部所旋接的长螺套相铰接，另一侧的操纵臂经叉开的外端铰接在排量控制螺杆中部反向螺纹段所旋接的螺套的连接板上，排量控制螺杆的另一端与被电机或液压马达带动的固定座上的驱动轮相连。

也可让汽缸内所设的活塞或对置活塞采用的是一种弹性回位、压缩比自适应活塞，该活塞包括铰接在连杆小头上的销座和滑动套装在销座上的活塞，在活塞与销座之间装有回涨弹簧，该弹簧的弹力被调整在当汽缸进气量减少或增大时，能把活塞相应向外顶出或让活塞相应退回，在销座上通过所设的带顶盖的缸套形成有液压缓冲腔和销座顶面的供油腔，活塞经穿过顶盖并伸进供油腔的中心柱和中心柱上的处于液压缓冲腔内的缓冲塞与销座构成滑动伸缩连接结构，在活塞的中心柱底部及圆周面上设有若干均布的通油槽，在销座的液压缓冲腔的内壁面上设有若干均布的导油槽，从连杆小头而来的冷却油经压在连杆小头上的滑动杯和所设的单向阀进入销座上的供油腔、又经处于开通状态的活塞中心柱底部的通油槽进入销座上的液压缓冲腔、再经液压缓冲腔内壁上的导油槽从缸套顶盖上所设喷油口喷向活塞的底面，当汽缸内达到最大进气量及燃烧过程开始后使活塞所受压力大于设在活塞与销座之间的回涨弹簧弹力时，活塞被迅速压向销座上的缸套的顶盖，在活塞的底面将要到达顶盖的顶面时，下移的活塞中心柱上的缓冲塞先遮挡住液压缓冲腔内壁上的导油槽，同时中心柱上的通油槽也被销座的顶面遮挡，让缓冲塞底部的冷却油只能从周围的缝隙泄出，减缓了活塞落在销座的缸套顶盖上的速度和冲击力，这时，供油腔内的冷却油可经设在中心柱内的阻油阀和斜油道及顶盖上的散油道向外喷出，当汽缸内的燃气压力低于回涨弹簧的压力时，活塞和其下部中心柱上的缓冲塞被迅速推回到顶部位置，让燃气压力能被较多的转化为输出功率，设在缓冲塞底部的单向阀片可让缓冲塞上部的冷却油经油孔迅速返回下部使活塞快速回位。回涨弹簧设在活塞的底面与从销座的缸套上延出的挡盘之间，或者把若干均布的回涨弹簧设在活塞与销座的顶盖之间，并从顶盖上形成处于各回涨弹簧之中和处于相邻回涨弹簧之间的可与活塞底面相接触的相应顶柱。

在上述本发明的多种活塞对置内燃机中，无论是二冲程还是四冲程活塞对置内燃机，由于对置活塞布置相当于去掉了活塞之间的汽缸盖，从而大幅度减少了汽缸的散热损失，也会让发动机的效率相应提高。因连接活塞与摇臂的小连杆左右摆动角度很小，活塞在压缩及作功过程中的所受的侧压力也较小，从而可减少活塞运行时所产生的摩擦阻力。另外，在采用叉形摇臂的四冲程活塞对置内燃机中，因活塞在每一次排气过程中所产生的往复惯性力都会被经摇臂相连的另一侧活塞在进行压缩过程时相应抵消，有助于减小连杆大头轴承的运转阻力。同时，在采用叉形摇臂的四缸及八缸活塞对置内燃机中，因相对普通直列四缸四冲程内燃机减少了五个曲轴上的连杆及曲轴的轴承，也会让曲轴的运转阻力明显减小，这些有利因素会让本发明的活塞对置内燃机效率进一步提高。

在采用火花塞点火的本发明活塞对置内燃机中，由于可通过压缩比调节机构及汽缸排量控制机构来适应不同功率负荷，也有利于让发动机往大功率方向发展，在油耗可以与普通柴油机相抗衡的条件下，进一步扩大活塞对置内燃机的应用范围。

附图说明 下面通过附图对本发明的活塞对置内燃机进行进一步的详细说明。

图1是本发明一侧摇臂交叉布置的四缸二冲程内燃机的结构剖视图。

图2是图1内燃机中交叉摇臂的侧视图。

图3是本发明采用叉形摇臂的四缸四冲程活塞对置内燃机结构剖视图。

图4是图3中内燃机的叉形摇臂及并列汽缸的结构布置图。

图5是图3中内燃机的进、排气环阀的结构放大剖视图。

图6是在进气环阀上安装了火花塞的进、排气环阀的结构剖视图。

图7是图3中内燃机的进排气控制环通过其上的斜压板带动顶杆的结构图。

图8是图3中内燃机的进、排气控制环通过其上的挡块带动顶杆的结构图。

图9是图3内燃机中在进、排气环阀的上、下压盘之间所设的能让进、排气环阀缓慢转动的关阀弹簧的安装图。

图10是进、排气控制环经推杆和挺柱被凸轮控制的结构布置图。

图11是本发明采用叉形摇臂的八缸二冲程活塞内燃机的结构剖视图。

图12是图11中内燃机的叉形摇臂及多汽缸排列的结构布置图。

图13是本发明采用叉形摇臂的四缸四冲程活塞对置内燃机的结构剖视图，图中的内燃机采用了由通气环阀与换气环阀所构成的配气机构。

图14是图13中通气环阀和换气环阀的放大剖视图。

图15是图13内燃机中通气环阀和换气环阀的开启、关闭规律的阀门升程曲线图。

图16是图13中内燃机的工作过程图。其中图①是进气过程、图②是压缩过程，图③是燃烧作功过程，图④是排气过程。

图17是本发明四冲程活塞对置内燃机采用另一种通气环阀与换气环阀的结构放大剖视图。

图18是图17中的环阀处于进气开通状态。

图19是在通气环阀的密封筒套上装有火花塞的阀体结构剖视图。

图20是本发明的叉形摇臂四缸四冲程活塞对置内燃机中采用了汽缸排量控制机构的结构剖视图。

图21是图20中叉形摇臂的俯视结构图。

图22是在大小不同直径的汽缸内形成偏心台用来安装火花塞的结构剖视图。

图23是用于本发明四冲程活塞对置汽油机的一种弹力回涨、压缩比自适应活塞的活塞结构剖视图。

图24是图23中活塞的液压缓冲状态图。

图25是图23中活塞的另一种回涨弹簧的布置图。

具体实施方式 在本发明的活塞对置内燃机中，一方面包括了对曲柄连杆机构的布置改进，另一方面又包括了对装有活塞的对置汽缸上的环形进、排气控制阀的结构改进，根据是否在汽缸上设置环形控制阀形成了二冲程或四冲程对置活塞内燃机。图1和图2示出了本发明四缸二冲程对置活塞内燃机的实施方式图，这种内燃机包括曲轴1、连杆5、装于同一汽缸20中的活塞16和对置活塞18，曲轴1布置在靠汽缸20中部位置的一侧，与汽缸20相邻沿曲轴的轴向方向还布置有其内也装有活塞16′和对置活塞18′的并列相同的另一汽缸20′，连接在曲轴轴颈2上的靠活塞16侧的连杆5的小头7铰接在该活塞侧的摇臂8一端，该摇臂通过中部安装在曲轴箱内轴座13的轴12上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆15与汽缸20内活塞16的活塞销17相连；在曲轴1的轴颈2上还安装有连杆6，该连杆的小头7与从斜对的另一汽缸20′内对置活塞18′侧斜伸过来的摇臂8′的一端相铰接，该摇臂通过中部安装在另一侧轴座13的轴12′上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆15′与相对的对置活塞18′相连；在曲轴1的曲柄臂3另一侧另一面形成有相隔180°相位的轴颈4，连接在该轴颈上的连杆5′的小头7与并列的另一汽缸20′内的活塞16′侧的摇臂8′一端相铰接，该摇臂通过中部安装在轴座13上的共用的轴12上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆15′与相对的活塞16′相连；在轴颈4上还安装有连杆6′，该连杆的小头7与从汽缸20内对置活塞18侧斜伸过去的摇臂8″的一端相铰接，该摇臂通过中部安装在另一侧轴座13上另设的与轴12′靠近并相互对齐的轴12″上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆15与相对应的汽缸20内对置活塞18的活塞销17相连。

与一般二冲程内燃机相比，图1中的二冲程活塞对置内燃机因省去了两活塞间的缸盖使散热损失较少，汽缸内的直流扫气方式也有利于改善扫气过程。虽然是四缸机，曲轴上只有四个轴承(两个连杆轴承和两个曲轴两侧的轴承)，由于曲轴1上两个相距180度布置的曲柄轴颈2和4会把作功压力大部分换抵消，曲轴的轴承受力也会相应减小。与活塞相连的小连杆15因左右摆动角度不超14度，活塞压缩作功时所受的侧压力也较小，可以把活塞制成较大的直径，再加上把这种结构的机型进行串联，便可形成很大的机组功率作为船舶的发动机。

在图3和图4实施方式中给出了本发明采用进、排气环阀的四冲程活塞对置内燃机和适合四冲程发动机的叉形摇臂曲轴连杆机构，如图3和图4所示，这种叉形摇臂曲轴连杆机构包括曲轴1、连杆5、装于同一汽缸20中的活塞16和对置活塞18，曲轴1布置在靠汽缸20中部位置的一侧，连接在曲轴轴颈2上的靠活塞16侧的连杆5的小头7铰接在该侧摇臂8的一端，摇臂8通过中部安装在轴座13的轴12上，该摇臂的另一端经相铰接的小连杆15与汽缸20内的活塞16的活塞销17相连；在曲轴1的曲柄臂3另一侧另一面形成有相隔180度相位的轴颈4，连接在该轴颈上的连杆6的小头7铰接在对置活18侧的摇臂8一端，该对置摇臂通过中部安装在另一侧轴座13的轴12上，摇臂8另一端经相铰接的小连杆15与汽缸20内的对置活塞18的活塞销17相连。

在图3的活塞、摇臂、连杆和曲轴基础上再把摇臂制成叉形结构时如图4所示，在汽缸20的一侧并列设置有相同的安装有对置活塞18和活塞16的另一汽缸20′，曲轴1在轴向位置上处于两并列的汽缸之间，从两对置摇臂8的位于曲轴1侧的连接头11处向两个并列汽缸20、20′方向叉开构成伸出的两个臂杆9，呈叉形结构的两臂杆端部的连接头10分别经各自的小连杆15与并列汽缸20、20′内各侧相对应的活塞16和对置活塞18相连。在四冲程活塞对置内燃机中采用叉形摇臂后，可让一侧活塞在排气时所产生的往复惯性力经相连的叉形摇臂被另一侧相同动作的活塞在压缩过程中相应抵消。以上给出的是只在曲轴的一侧设置汽缸的结构布局，在图11中给出了在曲轴两侧都设有汽缸的结构布置。这种布置如图所示，在曲轴1一侧所布置的汽缸20基础上，在曲轴的另一侧也布置有相对并相同的其内装有对置活塞18′和活塞16′的汽缸20′，在曲轴的轴颈2上通过叉形或关节连杆大头结构安装有活塞16侧的连杆5和相反方向的连杆5′，相反方向连杆5′的小头7与另一侧汽缸20′内对置活塞18′侧的摇臂8′一端相铰接，该摇臂通过中部安装在轴座13′的轴12′上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆15与相对的对置活塞18′相连；在曲轴1的另一侧轴颈4上通过叉形或节关连杆大头结构安装有对置活塞18侧的连杆6和相反方向的连杆6′，相反方向的连杆6′的小头7与另一侧汽缸20′内活塞16′侧的摇臂8′一端相铰接，该摇臂通过中部安装在相对轴座的轴12′上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆15与相对的活塞16′相连，在汽缸20内的对置活塞18和活塞16同时向上止点或下止点运行时，另一侧汽缸20′内的对置活塞18′和活塞16′则同时向相反的下止点或上止点运行。图11中的结构布置相当于四缸机型，但所采用的曲轴只有四个轴承。如在图11中结构的汽缸上增设进、排气环阀，也可以把这种结构制成四冲程活塞对置发动机。

图12是在图11基础上通过增加汽缸数量并采用叉形摇臂所构成的八缸机型结构布置方式，如图12所示，在汽缸20和相对的汽缸20′一侧沿曲轴1的轴向再并列设有相同的其内也安装有对置活塞和活塞的并列汽缸20′、20″，曲轴1的曲柄臂3在轴向上处于两侧并列汽缸的中间位置上，从对置活塞18侧和活塞16侧左、右两摇臂8、8′相互错开的内端连接头11处分别向相对应的前后并列的两汽缸方向伸出叉开的两个臂杆9，呈叉形结构的两臂杆9的外端连接头10再分别经各自的小连杆15与相对应的对置活塞和活塞相连。如在图12八缸叉形摇臂曲轴连杆机构基础让汽缸采用进、排气环阀制成四冲程发动机，这将是一种适合制成较大功率机型的布置方式，虽然是八缸机，但曲轴上仍然只有四个轴承。曲轴上的连杆大头通过采用叉形或关节结构让两连杆布置在同一轴瓦上的结构不仅轴向尺寸较短，还能让一侧活塞所受的压缩过程压力在连杆大头的轴瓦上部分抵消另一侧活塞所受的作功压力，让曲轴只受到纯作功力的作用而旋转。

在图1和图11所给出的二冲程机型布置中，二冲程的汽缸结构较为简单，只需在所设汽缸内活塞和对置活塞的两下止点位置处相应的设有与扫气泵相连通的扫气口26和与排气管相连通的排气口29，在所设汽缸内的活塞和对置活塞的两上止点之间位置上设有喷油器37或火花塞31，由此构成对置二冲程内燃机；也可让活塞16和对置活塞18的裙部19通过两侧的具有躲开摇臂8的开口连接件与两侧压气汽缸中的压气活塞相连，构成对置二冲程的内燃、气泵一体机。如果把叉形摇臂制造得具有足够的强度，也可以把叉形摇臂机构用于二冲程内燃机。这样，虽然汽缸数量较多、发动机的功率也很大，但曲轴的制造成本会大大降低，叉形摇臂还是比曲轴容易制造的。

在汽缸上通过设置进、排气环阀制成本发明的四冲程活塞对置汽油机后，进、排气环阀的第一种结构方式如图3、图5和图6所示，在汽缸20的对置活塞18和活塞16的两上止点之间形成断开的上缸套22和下缸套24，在上、下缸套22、24之间设有套装在一起的能相互离开一定距离、又能被压缩靠近的进气环阀38和排气环阀48，进气环阀38的上环面39与上缸套22的底环面45相配合形了锥形的进气密封面，在进气环阀38外围向上形成有套在上缸套22下侧的通过切向进气导流片40相连的连接环套41，在连接环套上向外形成有上压盘43(参看图5)，或者让进气环阀38直接经向上向外倾斜的锥形罩62与上压盘43连成一体(参看图6)，进气环阀38经上压盘43被下压离开缸套22的底环面45开启时所形成的进气通道可经上压盘43的底面或锥形罩62的上面与上缸体21上所形成的进气环道46沟通，在排气环阀48上向上形成有套住进气环阀38的外圈环套50，在外圈环套的上侧向外形成有下压盘56，在进气环阀38外圆周面上所设的密封环槽内装有贴在排气环阀48外圈环套50上的中间密封环53、形成两阀之间的密封，排气环阀48的下环面49与下缸套24的顶环面61相配合形了锥形的排气密封面，排气环阀48经下压盘56被上推离开下缸套24的顶环面61开启时可把汽缸20与下缸体23上所形成的排气环道60沟通，进气环阀38的上压盘43和排气环盘48的下压盘56处在上、下缸体21、23之间所形成的圆形空腔57内，在排气环阀48的下侧外圆周面上装有贴在圆形空腔底部内凸台59的内圆周壁面上的密封环44，在进气环阀的上压盘43与排气环阀的下压盘56之间装有若干数量均布的关阀弹簧63，或者通过在上、下压盘43、56上安装密封环44，往上、下压盘与圆形空腔57内壁之间所形成的密封空间始终通入一定压力的压缩空气构成空气关阀弹簧(参看图6)，关阀弹簧或压缩空气的压力使上侧的进气环阀38和下侧的排气环阀48处于关闭位置，进、排气环阀38、48分别经各侧穿过上、下缸体21、23水套外围的若干均布的顶杆67被通过轴承80安装在上、下缸套22、24上的进、排气控制环74、79控制。如图7所示，进、排气控制环即可通过其上所设的相对应的斜压板75压动安装在环形座68上的滑套69内的挺柱70带动相应的顶杆67。也可如图8所示，通过其上所设的相对应的挡块76压动安装在环形座68上的摇臂71，通过摇臂上的压动端带动相应的顶杆67，在进、排气控制环74、79上伸出有各自的控制臂77，进、排气控制环由各自的控制臂77直接经控制臂外端的滚轮78或经推杆91和带滚轮的挺柱90被相应的进、排气凸轮84、88控制。在图4中给出了进、排气控制环上的控制臂77直接经滚轮78被凸轮轴83上端面凸起的进、排气凸轮84、88的控制方式。在图10中给出了控制臂77经推杆91和带滚轮的挺柱90被进、排气凸轮的控制方式。让进、排气环阀经若干均布的顶杆67被通过轴承安装在缸套上的进、排气控制环74、79同步带动开启可防止环阀在上下滑动时因偏斜而卡住。

在图9中给出了可使进、排气环阀38、48在上下开闭过程中可缓慢转动的结构方式。在图9中，在进气环阀(38)的上压盘(43)与排气环阀(48)的下压盘(56)之间所设的各关阀弹簧(63)安装于设在上、下压盘之间的铰座(64)与顶臂(65)上，铰座(64)按统一方向固定在上压盘(43)或下压盘(56)上，铰座上通过轴销(66)所安装的顶臂(65)被关阀弹簧作用以一定的斜角顶在下压盘或上压盘上，在上、下压盘(43、56)被压动开启过程中，倾斜支在压盘上的顶臂(65)会让上、下压盘之间产生一定的转动力矩，使上、下压盘在带动进、排气环阀(38、48)的开启过程中能缓慢旋转。

在制成四冲程火花塞点火的活塞对置汽油机中，在图3中的机型中是把火花塞31安装在了对置活塞18上，火花塞的高压导线96经伸缩管67与机盖14上的供电筒套98内的电源板99滑动相连。这种结构在维修检查中较为麻烦，也存在活塞的结构限制问题。也可以把火花塞安装在进气环阀38或排气环阀48上，火花塞安装在进气环阀上的结构如图6所示，在排气环阀48或进气环阀38上的外圈环套50上通过所形成的螺纹座47装有一个或一个以上均布的火花塞31，在与火花塞相对应的圆形空腔57以外的下缸体23或上缸体21上所形成的火花塞室或环形腔42内设有被外侧绝缘层103围挡的高压供电板或高压供电环104，在火花塞31缩短的绝缘头部32的中心高压接头33上套装有被弹簧作用压在高压供电板或高压供电环104上的滑动导电触头35。图6中的火花塞31是与火花塞是42内的高压供电板104滑动接触产生电火花的，如汽缸直径较大需安装多个火花塞时，也可把火花塞室改成环形腔，把高压供电板改为高压供电环，以不影响进、排气环阀38、48在开闭时的缓慢转动。由于进、排气环阀所占用的上下开关行程尺寸较大，这种结构的进、排气环阀较适合制成长行程汽油机，进、排气环阀的开启、关闭规律也与普通四冲程内燃机的进排气门相同。

图13给出的是本发明采用第二种进、排气控制环阀结构的活塞对置内燃机的实施方式，这种进、排气控制环阀的结构如图13和图14中的放大结构图所示，在汽缸20内对置活塞18和活塞16的两上止点之间形成断开的上缸套22和下缸套24，在上、下缸套22、24之间设有通过其上的密封筒套106套装在上缸套22下侧的通气环阀105，该通气环阀的环体部分的折到上缸套22的底部，在环体的底部形成与下缸套24的顶部环座109上的顶环面61相配合的锥形密封环面52，在上缸套22下侧的外圆周面上通过所设的若干道密封环槽装有相应的密封环110，密封环110贴在通气环阀105的密封筒套106内圆周面上进行密封，在密封筒套106的上端形成有向外延出的挡边107，在密封筒套上侧的外围设有被上缸体21内弹簧环室201中的若干关阀弹簧114所作用的压动环套202，该压动环套经波形弹簧片204压在密封筒套106的挡边107上。让压动环套经波形弹簧片204压住通气环阀105的挡边107，可给通气环阀留有一定的活动偏差余量，有利于与下缸套上的顶环面61密封配合。在压动环套202底部设有挡盘205，该挡盘夹住密封筒套106上的挡边107、被穿过挡盘205和压动环套202的并伸出上缸体21的两个分开布置的拉杆115控制，两拉杆再经其上端的挡盖116被叉开伸过来的摇臂208的抬升端209控制，摇臂的另一端再被凸轮轴83上的开启凸轮86带动。通气环阀105被压向下缸套24后，在通气环阀的密封筒套106与下缸套24的环座109外围形成相同直径并相互对齐的外圆周面108，在通气环阀105的密封筒套106和下缸套24的环座109外围套装有被控制可上下滑动的换气环阀118，在该换气环阀的内圆周壁面上侧形成有向上通出的进气道119，该进气道与通气环阀上侧的挡盘205和上缸体21内壁面所形成的进气环道46相连通，在换气环阀下侧形成有向外通出的排气道121，该排气道的排气口设在环阀外圆周上或环阀的底部，并与下缸体23内相对应的排气环道60相连通，处在换气环阀内圆周壁面上的进气道与排气道之间的间隔部分距离等于或略大于通气环阀105处于最大开启状态时通气口123的开口距离，换气环阀118与通气环阀105配合完成排气及进气过程；在换气环阀118的下侧设有两个相隔180°伸出下缸体23的连接件125，两连接件再分别通过相铰接的连杆126与叉开伸过来的安装在下缸套一侧中间支轴127上的摇臂128一端相连，摇臂的另一端经连杆73被二倍减速的控阀曲轴129带动；通气环阀105开启时的通气口123在汽缸内的排气和进气过程中连续开启，当换气环阀118在作功过程结束时其上的排气道121移到通气口123的位置后，通气环阀105在排气过程中也相应上升开启，使汽缸中的排气沿通气环阀的已开启通气口123和换气环阀118的排气道121排向下缸体内的排气环道60，当活塞移到上止点排气过程结束时，移动的换气环阀118上的排气道121也刚滑过通气环阀开启的通气口123，如图13中换气环阀118所处的位置状态所示。在活塞离开上止点开始进气过程时，移动的换气环阀118上的进气道119也开始与通气环阀105的开启通气口123沟通，如图14中右侧换气环阀118所处的位置状态所示，让上缸体内进气环道46中的进气沿换气环阀118上的进气道119和通气环阀105下部开启的通气口123进入汽缸20，当进气过程结束时通气环阀也把下部的通气口123关闭，如图14中左侧换气环阀所处的位置状态所示，随后换气环阀118在压缩和作功过程中返回，让其上的排气道121回到与通气环阀105已关闭的通气口123相对应位置，等待排气过程开始后通气环阀105的开启。

图15是通气环阀105和换气环阀118的开启关闭规律图，图16是四冲程活塞对置内燃机的工作过程图。图15中凸轮86的形状也是通气环阀的开启关闭规律，在活塞离开排气侧下止点线d位置向上止点a位置移动进行排气、到从上止点a位置返回进气侧下止点b位置的360°曲轴转角中，通气环阀105处于开启状态，其中在q角度范围内处于全开状态。与通气环阀105相配合的外围换气环阀118在活塞处于上止点a线位置时，换气环阀也刚移到o点堵在通气环阀105的开口123位置，如图13中状态所示。随着活塞向下止点移动进行吸气过程，换气环阀118上的进气道119也快速与通气环阀105已开启的通气口123沟通，让汽缸进气，如图14中右侧阀门状态所示。活塞移到下止点进气过程结束后，通气环阀105关闭(未考虑增加进气角)，汽缸在j面积范围内进行进气过程，换气环阀118上的进气道119在达到最大开启状态后，也随后移过进气侧下止点线b位置而逐渐关小，离开下止点线b位置的活塞又上行进行压缩过程，在活塞移到上止点c位置线时，向上返回的换气环阀118上的排气道121也刚移到通气环阀105已关闭的通气口123位置处。随着活塞开始作功过程并向下止点的d线位置移动，换气环阀118上的排气道121相对关闭的通气口123也逐渐开大，在下止点的d线位置时开到最大状态，为接下来的排气过程作好准备。排气过程开始后，被凸轮86控制的通气环阀105也在下止点的d线位置开启，与换气环阀上的排气道121相配合，让汽缸开始排气过程，汽缸在p面积范围内进行排气过程。由于换气环阀118是被减速曲轴带动控制的，环阀的升降规律也是相对固定的，只要在进气过程开始的上止点让换气环阀正好堵在通气环阀105开启的通气口123位置即可，通气环阀与换气环阀相配合控制进排气工作过程是能较好的适应四冲程内燃机工作过程的。如需调节进排气时间，可把通气环阀105制成由排气半阀和靠在一起的进气半阀相组合结构，并通过一个宽滚轮带动相应的摇臂，两阀在全开角度q范围内可形成一定的重叠区域，在该区域加大或减小两半阀的开度，再加上调整配气定时角度，便可完成对进排气时间的调整(未画)。

这种四冲程活塞对置汽油机的工作循环如图16中的过程①、②、③和④所示。在进气过程①中，活塞16和对置活塞18向下止点移动，通气环阀105开启，外围的换气环阀118上的进气道119也移到与开启的通气口123相沟通位置，让汽缸20开始进气过程。在压缩过程②中，通气环阀105关闭，向上止点移动的活塞16和对置活塞18开始进行压缩过程。压缩过程结束后在作功过程③中，由火花塞31点燃汽缸20内的燃油混合气开始进行作功作功，活塞16和对置活塞18所产生的作功压力经对置的两摇臂8和连杆5由曲轴1向外输出。在排气过程④中，通气环阀105开启、相配合的换气环阀118上的排气道121也与开启的通气口123相沟通，向上止点移动的活塞16和对置活塞18把作功后的废气排出汽缸20。

图13中的活塞对置汽油机是把火花塞31安装在了通气环阀105的密封筒套106上，火花塞的安装结构如图14中所示，在通气环阀105的密封筒套106上通过所形成的螺纹座47装有一个或二个火花塞31，在与火花塞相对应的上缸体21上形成有被外侧绝缘层103围挡的火花塞室42，在通气环阀105外围的换气环阀118上具有躲开螺纹座47和火花塞31的上凹口199，在火花塞缩短的绝缘头部32上装有被弹簧作用的滑动导电触头35，该触头压在火花塞室42外侧的高压供电板104上，在火花塞31上装有与隔开进气环道46和火花塞室42的固定隔片214相配合的滑动隔片166。

在图17中给出了第三种用于四冲程活塞对置汽油机的进排气控制环阀的结构实施方式，这种在通气环阀105基础上所改进的环阀机构如图17中所示，在汽缸20内对置活塞18和活塞16的两上止点之间形成断开的上缸套22和下缸套24，在上、下缸套22、24之间设有通过其上的密封筒套106套装在上缸套22下侧的通气环阀105，该通气环阀的阀体部分的折到上缸套22的底部，在阀体的底部形成与下缸套24的顶部环座109上的顶环面61相配合的锥形密封环面52，在上缸套22下侧的外圆周面上通过所设的若干道密封槽装有相应的贴在进气环阀的密封筒套106内圆周面上的密封环110，在通气环阀105的密封筒套106的上端向外形成有挡边107，密封筒套通过挡边107被卡在相连接的连接环套41下侧的环形卡槽218内，连接环套经环形卡槽内所装的波形弹簧片204压动密封筒套106上的挡边107，在连接环套41的上侧向外形成有上压盘43，上压盘被上缸体21内若干弹簧室207中的关闭弹簧114压动控制、使下侧的通气环阀105受到关闭作用力，通气环阀105的上压盘43被穿过上压盘并伸出上缸体21的两个分开布置的拉杆115控制，两拉杆再经其上端的挡盖116被叉开伸过来的摇臂208的抬升端209控制，摇臂的另一端再被凸轮轴83上的开启凸轮86带动(参看图13)。在通气环阀105的下面设有换气环阀211，换气环阀的直径较大、处在通气环阀105的锥形密封环面52范围之外，换气环阀的上环面212可贴在通气环阀105底部的外环面210上，换气环阀211被下压时其底部的下环面213可压在下缸套24顶部环座上的比顶环面61略低一些的外围顶环面215上，在换气环阀211上经导流片40向上形成有围住通气环阀的密封筒套106和连接环套41的带有下压盘56的外围环套50，在换气环阀211下侧还设有外围的挡气环阀216，该挡气环阀被伸进下缸体23的连接件125控制，并通过其上向换气环阀211侧所形成的挡台217托住压在上面的换气环阀。在通气环阀105的上压盘43与换气环阀211的下压盘56之间设有卡在上缸体环形室内壁219上的弹簧挡环220，在该弹簧挡环下面设有压在换气环阀的下压盘56上的压动弹簧214，在下压盘56、挡气环阀216和上缸体的内壁之间形成进气环道46，在挡气环阀216下侧所设的两个相隔180°并伸出下缸体23的连接件125分别经相铰接的连杆126与叉开伸过来的摇臂221的控制端223相连(参看图22)，摇臂221装在下缸套一侧的中间支轴127上，摇臂的另一端经端部的滚轮78被凸轮轴87上的排进气凸轮102控制，在排进气凸轮被滚轮78隔开的另一侧凸轮轴224上设有带动滚轮返回的反转回程凸轮225。让挡气环阀216被排进气凸轮102控制，可以得到更有利的进、排气阀门的开启关闭规律，比如也可以在排进气凸轮上形成相应的缓冲过度角度，以减缓换气环阀211落在下缸套上的冲击力。也可让挡气环阀216在作功过程中提前移到换气环阀211的底部，以减小带动换气环阀升起排气时的冲击力。在排气过程中，被控制的通气环阀105向上返回开启、挡气环阀216被下侧的连接件125带动连同落在挡气环阀上的换气环阀211一同向上升起，如图17中所示，形成把汽缸20内部与外侧下缸体上的排气环道60相沟通的排气通道，在排气过程将要结束时，换气环阀211随挡气环阀216同时下行，排气过程结束后，随挡气环阀下行的换气环阀211落座在下缸套24的外围顶环面215上，如图18中所示，继续下行的挡气环阀216离开所遮挡的换气环阀211上的导流片40间的通气道、形成把进气环道46与汽缸20内部相沟通的进气通道，让汽缸开始进气过程，进气过程结束时，通气环阀105被关闭弹簧作用落座在下缸套24的顶环面61上。如图19中状态所示，让汽缸内开始进行压缩作功过程。在图13和图17所给出的进排气环阀结构中，由于通气环阀的密封筒套长度影响，使上缸套22的上止点处离冷却水套较远，为改善该处的冷却，可在上缸套下部形成一层伸到水套226中的导热铝套133。

在图17中的通气环阀105上也可安装火花塞，火花塞的安装结构如图19中所示，在通气环阀105的密封筒套106上通过所形成的螺纹座47装有一个或二个火花塞31，在与火花塞相对应的上缸体21上形成有被外侧绝缘层103围挡的火花塞室42，在通气环阀105外围的换气环阀118上具有躲开螺纹座47和火花塞31的圆形长孔199，在火花塞缩短的绝缘头部32上装有被弹簧作用的滑动导电触头35，该触头压在火花塞室42外侧的高压供电板104上，在火花塞31上装有与隔开进气环道46和火花塞室42的固定隔片214相配合的滑动隔片166。图19中的通气环阀正处于关闭位置，火花塞31的电极点火端也被设在有利于点燃燃烧室内燃油混合气的位置，但并不会在随通气环阀上下移动时与上缸套22和其上的密封环110相接触。采用通气环阀与换气环阀相配合控制进排气的环阀结构可形成较小的上下缸套之间的开缝距离，有利于燃烧室的紧凑。

在通气环阀上设置火花塞后可能容易引起通气环阀的变形，为避免这种情况，也可以采用如图22中所示的结构，当不在通气环阀105上安装火花塞31时，也可让下缸套24或上缸套22侧的汽缸20内径相应缩小、并把内径缩小的缸套向曲轴1侧偏移，让汽缸20内形成一个偏心台131，从该偏心台处设有伸向对置活塞18或活塞16上相应燃烧室凹坑132的火花塞31。

在采用火花塞点火的本发明二冲程及四冲程活塞对置内燃机中，为改善发动低负荷时的工作效率，可以很方便的通过改变摇臂8的安装轴12位置来改变汽缸的压缩比，图3中所示的活塞对置内燃机便采用了压缩比调节机构，这种机构如图中所示，下侧或上侧摇臂8的轴12两端安装在两侧由中间连接体161连成一体的叉形摆臂160上，叉形摆臂的两侧再经其上横向位置的靠近轴12的支撑轴162安装在缸体上的轴座13上，叉形摆臂160的中间连接体161通过与固定座165之间所设的由螺杆163、旋装在螺杆上的被调节电机控制的螺纹转套164或所设的由液压调节机构所控制的伸缩油缸来改变汽缸的压缩比。

如采用复杂的摇臂结构，也可以制成可改变汽缸排量的四冲缸活塞对置汽油机，带有汽缸排量调节机构的汽油机结构如图20和图21所示，在所设的相对应的两摇臂8的中部两侧分别设有固定支轴141，各摇臂通过两侧的固定支轴141装在汽缸20侧两支撑体137间通过其上的固定轴136所安装的摆臂135的外端，在相对应的两摇臂8的内或外侧形成靠向汽缸侧的方形凹坑142，在靠两固定支轴141侧的凹坑内壁面143上形成有相对的支撑滑框144，在两支撑滑框中装有支撑滑块145，相对应的两摇臂8通过其上支撑滑框144中的支撑滑块145安装在伸进摇臂方形凹坑142的排量控制臂146外端的摆轴147上；在图21中，摆动轴147被向外推到让汽缸处于最大排量位置处。当摇臂8被连杆5带动停在上止点位置、排量控制臂146被推动到靠近汽缸20侧的最小排量r点位置、同时摇臂上的固定支轴141也处于与两端的连接头10、11相对齐的R点位置时，如图20中状态所示，被设在r位置点的支撑体137上的固定轴136和也被推到r位置点的排量控制臂146上的摆轴147使活塞16和对置活塞18侧的摇臂8的连接头10也摆到距上止点最近的h位置点，让R位置点与h位置点间的上止点摆动线150在汽缸排量减到最小时更向上止点方向相应倾斜，在排量控制臂146使汽缸排量相应减小时让压缩比保持不变，这时支撑体137上的固定轴136被设定在r点位置处，并且安装排量控制臂146的座轴149轴心也被设在与r和R两位置点间的连线151中间位置相交并与连线151相垂直的延长线152相应位置上；在相对应的两排量控制臂146上形成有伸向排量控制螺杆153的操纵臂148，其中一侧的操纵臂148的外端与排量控制螺杆端部所旋接的长螺套154相铰接，另一侧的操纵臂148经叉开的外端铰接在排量控制螺杆中部反向螺纹段所旋接的螺套155的连接板156上，排量控制螺杆153的另一端与被电机或液压马达带动的固定座157上的驱动轮158相连。图20和图21中的汽缸排量调节机构在结构上是很合理的，通过这一机构很容易的让汽缸排量从最大状态逐渐减小到50％排量，但要求摇臂具有足够的结构强度。

实际中，适应发动机不同负荷、并能提高发动机效率的更好方式是把汽缸内的活塞或对置活塞换成一种弹性回位、压缩比白适应活塞。这种压缩比自适应活塞167设在了图22中的活塞对置汽油机中，图22中的汽油机采用了大小直径不同的上下汽缸结构来安装火花塞31，在小直径的活塞167上采用复杂结构也容易与上侧较大直径的对置活塞18的重量相平衡。这种压缩比自适应活塞167的结构如图23和图24所示，汽缸20内所设的活塞或对置活塞采用的是一种弹性回位、压缩比自适应活塞167，该活塞包括铰接在连杆小头188上的销座181和滑动套装在销座上的活塞168，在活塞168与销座181之间装有回涨弹簧179，该弹簧的弹力被调整在当汽缸20进气量减少或增大时，能把活塞168相应向外顶出或让活塞相应退回，在销座181上通过所设的带顶盖194的缸套189形成有液压缓冲腔190和销座顶面的供油腔183，活塞168经穿过顶盖194并伸进供油腔183的中心柱172和中心柱上的处于液压缓冲腔190内的缓冲塞173与销座181构成滑动伸缩连接结构，在活塞168的中心柱172底部及圆周面上设有若干均布的通油槽175，在销座181的液压缓冲腔190的内壁面上设有若干均布的导油槽191，从连杆小头188而来的冷却油经压在连杆小头上的滑动杯185和所设的单向阀184进入销座181上的供油腔183、又经处于开通状态的活塞中心柱172底部的通油槽175进入销座181上的液压缓冲腔190、再经液压缓冲腔内壁上的导油槽191从缸套顶盖194上所设喷油口196喷向活塞168的底面。当汽缸20内达到最大进气量及燃烧过程开始后使活塞所受压力大于设在活塞168与销座181之间的回涨弹簧179弹力时，活塞168被迅速压向销座181上的缸套189的顶盖194，在活塞168的底面169将要到达顶盖194的顶面时，如图24中状态所示，下移的活塞中心柱172上的缓冲塞173先遮挡住液压缓冲腔内壁上的导油槽191，同时中心柱172上的通油槽175也被销座的顶面182遮挡，让缓冲塞173底部的冷却油只能从周围的缝隙泄出，减缓了活塞168落在销座189的缸套顶盖194上的速度和冲击力，这时，供油腔183内的冷却油可经设在中心柱172内的阻油阀177和斜油道180及顶盖194上的散油道193向外喷出，当汽缸20内的燃气压力低于回涨弹簧179的压力时，活塞168和其下部中心柱上的缓冲塞173被迅速推回到顶部位置，让燃气压力能被较多的转化为输出功率，设在缓冲塞173底部的单向阀片176可让缓冲塞上部的冷却油经油孔174迅速返回下部使活塞快速回位。活塞内回涨弹簧的另一种布置方式如图25所示，回涨弹簧179设在活塞168的底面与从销座的缸套189上延出的挡盘192之间，或者把若干均布的回涨弹簧179设在活塞168与销座的顶盖194之间，并从顶盖上形成处于各回涨弹簧179之中和处于相邻回涨弹簧179之间的可与活塞168底面相接触的相应顶柱197、198。

根据汽缸中进气量的不同，压缩比自适应活塞可使汽缸的压缩比在7∶1～13∶1之间自行调节，进气量最小时、汽缸内的压缩比相对越大。由于弹力回涨、压缩比自适应活塞不用进行控制，在结构上也不易损坏，不仅能适应汽缸内不同的进气量，也能在弹力回涨时充分利用作功中期的燃气压力，相应提高了发动机的效率。在此基础上又因为活塞对置汽油机具有最小的汽缸散热面积，加上摩擦阻力较小的活塞、曲轴连杆机构，便可让这种结构类型的四冲程活塞对置汽油机的效率超过普通柴油机。当然，也可把这种弹力回涨，压缩比自适应活塞应用于普通的四缸直列四冲程内燃机中，以实现接近柴油机的效率水平。

本发明的二冲程活塞对置发动机可制成柴油机，主要作为船舶等的动力装置。本发明的四冲程活塞对置发动机适合制成汽油机及天然气发动机，由于可形成四缸、八缸机系列，油耗较低、排气污染也低于柴油机，可作为小汽车、公交车、载重卡车、动力站及天然气分布式电站等的动力装置，以进一步扩大大这种发动机的使用范围。

Claims (17)

1.一种活塞对置内燃机，包括曲轴(1)、连杆(5)、装于同一汽缸(20)中的活塞(16)和对置活塞(18)，其特征于：曲轴(1)布置在靠汽缸(20)中部位置的一侧，与汽缸(20)相邻沿曲轴的轴向方向还布置有其内也装有活塞(16′)和对置活塞(18′)的并列相同的另一汽缸(20′)，连接在曲轴轴颈(2)上的靠活塞(16)侧的连杆(5)的小头(7)铰接在该活塞侧的摇臂(8)一端，该摇臂通过中部安装在曲轴箱内轴座(13)的轴(12)上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆(15)与汽缸(20)内活塞(16)的活塞销(17)相连；在曲轴(1)的轴颈(2)上还安装有连杆(6)，该连杆的小头(7)与从斜对的另一汽缸(20′)内对置活塞(18′)侧斜伸过来的摇臂(8′)的一端相铰接，该摇臂通过中部安装在另一侧轴座(13)的轴(12′)上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆(15′)与相对的对置活塞(18′)相连；在曲轴(1)的曲柄臂(3)另一侧另一面形成有相隔180°相位的轴颈(4)，连接在该轴颈上的连杆(5′)的小头(7)与并列的另一汽缸(20′)内的活塞(16′)侧的摇臂(8′)一端相铰接，该摇臂通过中部安装在轴座(13)上的共用的轴(12)上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆(15′)与相对的活塞(16′)相连；在轴颈(4)上还安装有连杆(6′)，该连杆的小头(7)与从汽缸(20)内对置活塞(18)侧斜伸过去的摇臂(8″)的一端相铰接，该摇臂通过中部安装在另一侧轴座(13)上另设的与轴(12′)靠近并相互对齐的轴(12″)上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆(15)与相对应的汽缸(20)内对置活塞(18)的活塞销(17)相连。

2.一种活塞对置内燃机，包括曲轴(1)、连杆(5)、装于同一汽缸(20)中的活塞(16)和对置活塞(18)，其特征在于：曲轴(1)布置在靠汽缸(20)中部位置的一侧，连接在曲轴轴颈(2)上的靠活塞(16)侧的连杆(5)的小头(7)铰接在该侧摇臂(8)的一端，摇臂(8)通过中部安装在轴座(13)的轴(12)上，该摇臂的另一端经相铰接的小连杆(15)与汽缸(20)内的活塞(16)的活塞销(17)相连；在曲轴(1)的曲柄臂(3)另一侧另一面形成有相隔180°相位的轴颈(4)，连接在该轴颈上的连杆(6)的小头(7)铰接在对置活(18)侧的摇臂(8)一端，该对置摇臂通过中部安装在另一侧轴座(13)的轴(12)上，摇臂(8)另一端经相铰接的小连杆(15)与汽缸(20)内的对置活塞(18)的活塞销(17)相连。

3.根据权利要求2所述的活塞对置内燃机，其特征在于：在汽缸(20)的一侧并列设置有相同的安装有对置活塞(18)和活塞(16)的另一汽缸(20′)，曲轴(1)在轴向位置上处于两并列的汽缸之间，从两对置摇臂(8)的位于曲轴(1)侧的连接头(11)处向两个并列汽缸(20、20′)方向叉开构成伸出的两个臂杆(9)，呈叉形结构的两臂杆端部的连接头(10)分别经各自的小连杆(15)与并列汽缸(20、20′)内各侧相对应的活塞(16)和对置活塞(18)相连。

4.根据权利要求2所述的活塞对置内燃机，其特征在于；在曲轴(1)一侧所布置的汽缸(20)基础上，在曲轴的另一侧也布置有相对并相同的其内装有对置活塞(18′)和活塞(16′)的汽缸(20′)，在曲轴的轴颈(2)上通过叉形或关节连杆大头结构安装有活塞(16)侧的连杆(5)和相反方向的连杆(5′)，相反方向连杆(5′)的小头(7)与另一侧汽缸(20′)内对置活塞(18′)侧的摇臂(8′)一端相铰接，该摇臂通过中部安装在轴座(13′)的轴(12′)上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆(15)与相对的对置活塞(18′)相连；在曲轴(1)的另一侧轴颈(4)上通过叉形或节关连杆大头结构安装有对置活塞(18)侧的连杆(6)和相反方向的连杆(6′)，相反方向的连杆(6′)的小头(7)与另一侧汽缸(20′)内活塞(16′)侧的摇臂(8′)一端相铰接，该摇臂通过中部安装在相对轴座的轴(12′)上，摇臂的另一端经相铰接的小连杆(15)与相对的活塞(16′)相连，在汽缸(20)内的对置活塞(18)和活塞(16)同时向上止点或下止点运行时，另一侧汽缸(20′)内的对置活塞(18′)和活塞(16′)则同时向相反的下止点或上止点运行。

5.根据权利要求4所述的活塞对置内燃机，其特征在于：在汽缸(20)和相对的汽缸(20′)一侧沿曲轴(1)的轴向再并列设有相同的其内也安装有对置活塞和活塞的并列汽缸(20′、20″)，曲轴(1)的曲柄臂(3)在轴向上处于两侧并列汽缸的中间位置上，从对置活塞(18)侧和活塞(16)侧左、右两摇臂(8、8′)相互错开的内端连接头(11)处分别向相对应的前后并列的两汽缸方向伸出叉开的两个臂杆(9)，呈叉形结构的两臂杆(9)的外端连接头(10)再分别经各自的小连杆(15)与相对应的对置活塞和活塞相连。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的活塞对置内燃机，其特征在于：在所设汽缸内活塞和对置活塞的两下止点位置处相应的设有与扫气泵相连通的扫气口(26)和与排气管相连通的排气口(29)，在所设汽缸内的活塞和对置活塞的两上止点之间位置上设有喷油器(37)或火花塞(31)，由此构成对置二冲程内燃机；也可让活塞(16)和对置活塞(18)的裙部(19)通过两侧的具有躲开摇臂(8)的开口连接件与两侧压气汽缸中的压气活塞相连，构成对置二冲程的内燃、气泵一体机。

7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的活塞对置内燃机，其特征在于：在汽缸(20)的对置活塞(18)和活塞(16)的两上止点之间形成断开的上缸套(22)和下缸套(24)，在上、下缸套(22、24)之间设有套装在一起的能相互离开一定距离、又能被压缩靠近的进气环阀(38)和排气环阀(48)，进气环阀(38)的上环面(39)与上缸套(22)的底环面(45)相配合形了锥形的进气密封面，在进气环阀(38)外围向上形成有套在上缸套(22)下侧的通过切向进气导流片(40)相连的连接环套(41)，在连接环套上向外形成有上压盘(43)，或者让进气环阀(38)直接经向上向外倾斜的锥形罩(62)与上压盘(43)连成一体，进气环阀(38)经上压盘(43)被下压离开缸套(22)的底环面(45)开启时所形成的进气通道可经上压盘(43)的底面或锥形罩(62)的上面与上缸体(21)上所形成的进气环道(46)沟通，在排气环阀(48)上向上形成有套住进气环阀(38)的外圈环套(50)，在外圈环套的上侧向外形成有下压盘(56)，在进气环阀(38)外圆周面上所设的密封环槽内装有贴在排气 环阀(48)外圈环套(50)上的中间密封环(53)、形成两阀之间的密封，排气环阀(48)的下环面(49)与下缸套(24)的顶环面(61)相配合形了锥形的排气密封面，排气环阀(48)经下压盘(56)被上推离开下缸套(24)的顶环面(61)开启时可把汽缸(20)与下缸体(23)上所形成的排气环道(60)沟通，进气环阀(38)的上压盘(43)和排气环盘(48)的下压盘(56)处在上、下缸体(21、23)之间所形成的圆形空腔(57)内，在排气环阀(48)的下侧外圆周面上装有贴在圆形空腔底部内凸台(59)的内圆周壁面上的密封环(44)，在进气环阀的上压盘(43)与排气环阀的下压盘(56)之间装有若干数量均布的关阀弹簧(63)，或者通过在上、下压盘(43、56)上安装密封环(44)，往上、下压盘与圆形空腔(57)内壁之间所形成的密封空间始终通入一定压力的压缩空气构成空气关阀弹簧，关阀弹簧或压缩空气的压力使上侧的进气环阀(38)和下侧的排气环阀(48)处于关闭位置，进、排气环阀(38、48)分别经各侧穿过上、下缸体(21、23)水套外围的若干均布的顶杆(67)被通过轴承(80)安装在上、下缸套(22、24)上的进、排气控制环(74、79)控制，进、排气控制环即可通过其上所设的相对应的斜压板(75)压动安装在环形座(68)上的滑套(69)内的挺柱(70)带动相应的顶杆(67)，也可通过其上所设的相对应的挡块(76)压动安装在环形座(68)上的摇臂(71)，通过摇臂上的压动端带动相应的顶杆(67)，在进、排气控制环(74、79)上伸出有各自的控制臂(77)，进、排气控制环由各自的控制臂(77)直接经控制臂外端的滚轮(78)或经推杆(91)和带滚轮的挺柱(90)被相应的进、排气凸轮(84、88)控制。

8.根据权利要求7所述的活塞对置内燃机，其特征在于：在排气环阀(48)或进气环阀(38)上的外圈环套(50)上通过所形成的螺纹座(47)装有一个或一个以上均布的火花塞(31)，在与火花塞相对应的圆形空腔(57)以外的下缸体(23)或上缸体(21)上所形成的火花塞室或环形腔(42)内设有被外侧绝缘层(103)围挡的高压供电板或高压供电环(104)，在火花塞(31)缩短的绝缘头部(32)的中心高压接头(33)上套装有被弹簧作用压在高压供电板或高压供电环(104)上的滑动导电触头(35)。

9.根据权利要求2、3、4或5所述的活塞对置内燃机，其特征在于：在汽缸(20)内对置活塞(18)和活塞(16)的两上止点之间形成断开的上缸套(22)和下缸套(24)，在上、下缸套(22、24)之间设有通过其上的密封筒套(106)套装在上缸套(22)下侧的通气环阀(105)，该通气环阀的环体部分的折到上缸套(22)的底部，在环体的底部形成与下缸套(24)的顶部环座(109)上的顶环面(61)相配合的锥形密封环面(52)，在上缸套(22)下侧的外圆周面上通过所设的若干道密封环槽装有相应的密封环(110)，密封环(110)贴在通气环阀(105)的密封筒套(106)内圆周面上进行密封，在密封筒套(106)的上端形成有向外延出的挡边(107)，在密封筒套上侧的外围设有被上缸体(21)内弹簧环室(201)中的若干关阀弹簧(114)所作用的压动环套(202)，该压动环套经波形弹簧片(204)压在密封筒套(106)的挡边(107)上，在压动环套(202)底部设有挡盘(205)，该挡盘夹住密封筒套(106)上的挡边(107)、被穿过挡盘(205)和压动环套(202)的并伸出上缸体(21)的两个分开布置的拉杆(115)控制，两拉杆再经其上端的挡盖(116)被叉开伸过来的摇臂(208)的抬升 端(209)控制，摇臂的另一端再被凸轮轴(83)上的开启凸轮(86)带动，通气环阀(105)被压向下缸套(24)后，在通气环阀的密封筒套(106)与下缸套(24)的环座(109)外围形成相同直径并相互对齐的外圆周面(108)，在通气环阀(105)的密封筒套(106)和下缸套(24)的环座(109)外围套装有被控制可上下滑动的换气环阀(118)，在该换气环阀的内圆周壁面上侧形成有向上通出的进气道(119)，该进气道与通气环阀上侧的挡盘(205)和上缸体(21)内壁面所形成的进气环道(46)相连通，在换气环阀下侧形成有向外通出的排气道(121)，该排气道的排气口设在环阀外圆周上或环阀的底部，并与下缸体(23)内相对应的排气环道(60)相连通，处在换气环阀内圆周壁面上的进气道与排气道之间的间隔部分距离等于或略大于通气环阀(105)处于最大开启状态时通气口(123)的开口距离，换气环阀(118)与通气环阀(105)配合完成排气及进气过程；在换气环阀(118)的下侧设有两个相隔180°伸出下缸体(23)的连接件(125)，两连接件再分别通过相铰接的连杆(126)与叉开伸过来的安装在下缸套一侧中间支轴(127)上的摇臂(128)一端相连，摇臂的另一端经连杆(73)被二倍减速的控阀曲轴(129)带动；通气环阀(105)开启时的通气口(123)在汽缸内的排气和进气过程中连续开启，当换气环阀(118)在作功过程结束时其上的排气道(121)移到通气口(123)的位置后，通气环阀(105)在排气过程中也相应上升开启，使汽缸中的排气沿通气环阀的已开启通气口(123)和换气环阀(118)的排气道(121)排向下缸体内的排气环道(60)，当活塞移到上止点排气过程结束时，移动的换气环阀(118)上的排气道(121)也刚滑过通气环阀开启的通气口(123)，在活塞离开上止点开始进气过程时，移动的换气环阀(118)上的进气道(119)也开始与通气环阀(105)的开启通气口(123)沟通，让上缸体内进气环道(46)中的进气沿换气环阀(118)上的进气道(119)和通气环阀(105)下部开启的通气口(123)进入汽缸(20)，当进气过程结束时通气环阀也把下部的通气口(123)关闭，随后换气环阀(118)在压缩和作功过程中返回，让其上的排气道(121)回到与通气环阀(105)已关闭的通气口(123)相对应位置，等待排气过程开始后通气环阀(105)的开启。

10.根据权利要求9所述的活塞对置内燃机，其特征在于：在通气环阀(105)的密封筒套(106)上通过所形成的螺纹座(47)装有一个或二个火花塞(31)，在与火花塞相对应的上缸体(21)上形成有被外侧绝缘层(103)围挡的火花塞室(42)，在通气环阀(105)外围的换气环阀(118)上具有躲开螺纹座(47)和火花塞(31)的上凹口(199)，在火花塞缩短的绝缘头部(32)上装有被弹簧作用的滑动导电触头(35)，该触头压在火花塞室(42)外侧的高压供电板(104)上，在火花塞(31)上装有与隔开进气环道(46)和火花塞室(42)的固定隔片(214)相配合的滑动隔片(166)。

11.根据权利要求2、3、4或5所述的活塞对置内燃机，其特征在于：在汽缸(20)内对置活塞(18)和活塞(16)的两上止点之间形成断开的上缸套(22)和下缸套(24)，在上、下缸套(22、24)之间设有通过其上的密封筒套(106)套装在上缸套(22)下侧的通气环阀(105)，该通气环阀的阀体部分的折到上缸套(22)的底部，在阀体的底部形成与下缸套(24) 的顶部环座(109)上的顶环面(61)相配合的锥形密封环面(52)，在上缸套(22)下侧的外圆周面上通过所设的若干道密封槽装有相应的贴在进气环阀的密封筒套(106)内圆周面上的密封环(110)，在通气环阀(105)的密封筒套(106)的上端向外形成有挡边(107)，密封筒套通过挡边(107)被卡在相连接的连接环套(41)下侧的环形卡槽(218)内，连接环套经环形卡槽内所装的波形弹簧片(204)压动密封筒套(106)上的挡边(107)，在连接环套(41)的上侧向外形成有上压盘(43)，上压盘被上缸体(21)内若干弹簧室(207)中的关闭弹簧(114)压动控制、使下侧的通气环阀(105)受到关闭作用力，通气环阀(105)的上压盘(43)被穿过上压盘并伸出上缸体(21)的两个分开布置的拉杆(115)控制，两拉杆再经其上端的挡盖(116)被叉开伸过来的摇臂(208)的抬升端(209)控制，摇臂的另一端再被凸轮轴(83)上的开启凸轮(86)带动；在通气环阀(105)的下面设有换气环阀(211)，换气环阀的直径较大、处在通气环阀(105)的锥形密封环面(52)范围之外，换气环阀的上环面(212)可贴在通气环阀(105)底部的外环面(210)上，换气环阀(211)被下压时其底部的下环面(213)可压在下缸套(24)顶部环座上的比顶环面(61)略低一些的外围顶环面(215)上，在换气环阀(211)上经导流片(40)向上形成有围住通气环阀的密封筒套(106)和连接环套(41)的带有下压盘(56)的外围环套(50)，在换气环阀(211)下侧还设有外围的挡气环阀(216)，该挡气环阀被伸进下缸体(23)的连接件(125)控制，并通过其上向换气环阀(211)侧所形成的挡台(217)托住压在上面的换气环阀，在通气环阀(105)的上压盘(43)与换气环阀(211)的下压盘(56)之间设有卡在上缸体环形室内壁(219)上的弹簧挡环(220)，在该弹簧挡环下面设有压在换气环阀的下压盘(56)上的压动弹簧(214)，在下压盘(56)、挡气环阀(216)和上缸体的内壁之间形成进气环道(46)，在挡气环阀(216)下侧所设的两个相隔180°并伸出下缸体(23)的连接件(125)分别经相铰接的连杆(126)与叉开伸过来的摇臂(221)的控制端(223)相连，摇臂(221)装在下缸套一侧的中间支轴(127)上，摇臂的另一端经端部的滚轮(78)被凸轮轴(87)上的排进气凸轮(102)控制，在排进气凸轮被滚轮(78)隔开的另一侧凸轮轴(224)上设有带动滚轮返回的反转回程凸轮(225)；在排气过程中，被控制的通气环阀(105)向上返回开启、挡气环阀(216)被下侧的连接件(125)带动连同落在挡气环阀上的换气环阀(211)一同向上升起，形成把汽缸(20)内部与外侧下缸体上的排气环道(60)相沟通的排气通道，在排气过程将要结束时，换气环阀(211)随挡气环阀(216)同时下行，排气过程结束后，随挡气环阀下行的换气环阀(211)落座在下缸套(24)的外围顶环面(215)上，继续下行的挡气环阀(216)离开所遮挡的换气环阀(211)上的导流片(40)间的通气道、形成把进气环道(46)与汽缸(20)内部相沟通的进气通道，让汽缸开始进气过程，进气过程结束时，通气环阀(105)被关闭弹簧作用落座在下缸套(24)的顶环面(61)上。

12.根据权利要求11所述的活塞对置内燃机，其特征在于：在通气环阀(105)的密封筒套(106)上通过所形成的螺纹座(47)装有一个或二个火花塞(31)，在与火花塞相对应的上缸体(21)上形成有被外侧绝缘层(103)围挡的火花塞室(42)，在通气环阀(105)外 围的换气环阀(118)上具有躲开螺纹座(47)和火花塞(31)的圆形长孔(199)，在火花塞缩短的绝缘头部(32)上装有被弹簧作用的滑动导电触头(35)，该触头压在火花塞室(42)外侧的高压供电板(104)上，在火花塞(31)上装有与隔开进气环道(46)和火花塞室(42)的固定隔片(214)相配合的滑动隔片(166)。

13.根据权利要求10或12所述的活塞对置内燃机，其特征在于：当不在通气环阀(105)上安装火花塞(31)时，也可让下缸套(24)或上缸套(22)侧的汽缸(20)内径相应缩小、并把内径缩小的缸套向曲轴(1)侧偏移，让汽缸(20)内形成一个偏心台(131)，从该偏心台处设有伸向对置活塞(18)或活塞(16)上相应燃烧室凹坑(132)的火花塞(31)。

14.根据权利要求10或12所述的活塞对置内燃机，其特征在于：下侧或上侧摇臂(8)的轴(12)两端安装在两侧由中间连接体(161)连成一体的叉形摆臂(160)上，叉形摆臂的两侧再经其上横向位置的靠近轴(12)的支撑轴(162)安装在缸体上的轴座(13)上，叉形摆臂(160)的中间连接体(161)通过与固定座(165)之间所设的由螺杆(163)、旋装在螺杆上的被调节电机控制的螺纹转套(164)或所设的由液压调节机构所控制的伸缩油缸来改变汽缸的压缩比。

15.根据权利要求10或12所述的活塞内燃机，其特征在于：在所设的相对应的两摇臂(8)的中部两侧分别设有固定支轴(141)，各摇臂通过两侧的固定支轴(141)装在汽缸(20)侧两支撑体(137)间通过其上的固定轴(136)所安装的摆臂(135)的外端，在相对应的两摇臂(8)的内或外侧形成靠向汽缸侧的方形凹坑(142)，在靠两固定支轴(141)侧的凹坑内壁面(143)上形成有相对的支撑滑框(144)，在两支撑滑框中装有支撑滑块(145)，相对应的两摇臂(8)通过其上支撑滑框(144)中的支撑滑块(145)安装在伸进摇臂方形凹坑(142)的排量控制臂(146)外端的摆轴(147)上；当摇臂(8)被连杆(5)带动停在上止点位置、排量控制臂(146)被推动到靠近汽缸(20)侧的最小排量(r)点位置、同时摇臂上的固定支轴(141)也处于与两端的连接头(10、11)相对齐的(R)点位置时，被设在(r)位置点的支撑体(137)上的固定轴(136)和也被推到(r)位置点的排量控制臂(146)上的摆轴(147)使活塞(16)和对置活塞(18)侧的摇臂(8)的连接头(10)也摆到距上止点最近的(h)位置点，让(R)位置点与(h)位置点间的上止点摆动线(150)在汽缸排量减到最小时更向上止点方向相应倾斜，在排量控制臂(146)使汽缸排量相应减小时让压缩比保持不变，这时支撑体(137)上的固定轴(136)被设定在(r)点位置处，并且安装排量控制臂(146)的座轴(149)轴心也被设在与(r)和(R)两位置点间的连线(151)中间位置相交并与连线(151)相垂直的延长线(152)相应位置上；在相对应的两排量控制臂(146)上形成有伸向排量控制螺杆(153)的操纵臂(148)，其中一侧的操纵臂(148)的外端与排量控制螺杆端部所旋接的长螺套(154)相铰接，另一侧的操纵臂(148)经叉开的外端铰接在排量控制螺杆中部反向螺纹段所旋接的螺套(155)的连接板(156)上，排量控制螺杆(153)的另一端与被电机或液压马达带动的固定座(157)上的驱动轮(158)相连。

16.根据权利要求10或12所述的活塞对置内燃机，其特征在于：汽缸(20)内所设的 活塞或对置活塞采用的是一种弹性回位、压缩比自适应活塞(167)，该活塞包括铰接在连杆小头(188)上的销座(181)和滑动套装在销座上的活塞(168)，在活塞(168)与销座(181)之间装有回涨弹簧(179)，该弹簧的弹力被调整在当汽缸(20)进气量减少或增大时，能把活塞(168)相应向外顶出或让活塞相应退回，在销座(181)上通过所设的带顶盖(194)的缸套(189)形成有液压缓冲腔(190)和销座顶面的供油腔(183)，活塞(168)经穿过顶盖(194)并伸进供油腔(183)的中心柱(172)和中心柱上的处于液压缓冲腔(190)内的缓冲塞(173)与销座(181)构成滑动伸缩连接结构，在活塞(168)的中心柱(172)底部及圆周面上设有若干均布的通油槽(175)，在销座(181)的液压缓冲腔(190)的内壁面上设有若干均布的导油槽(191)，从连杆小头(188)而来的冷却油经压在连杆小头上的滑动杯(185)和所设的单向阀(184)进入销座(181)上的供油腔(183)、又经处于开通状态的活塞中心柱(172)底部的通油槽(175)进入销座(181)上的液压缓冲腔(190)、再经液压缓冲腔内壁上的导油槽(191)从缸套顶盖(194)上所设喷油口(196)喷向活塞(168)的底面，当汽缸(20)内达到最大进气量及燃烧过程开始后使活塞所受压力大于设在活塞(168)与销座(181)之间的回涨弹簧(179)弹力时，活塞(168)被迅速压向销座(181)上的缸套(189)的顶盖(194)，在活塞(168)的底面(169)将要到达顶盖(194)的顶面时，下移的活塞中心柱(172)上的缓冲塞(173)先遮挡住液压缓冲腔内壁上的导油槽(191)，同时中心柱(172)上的通油槽(175)也被销座的顶面(182)遮挡，让缓冲塞(173)底部的冷却油只能从周围的缝隙泄出，减缓了活塞(168)落在销座(189)的缸套顶盖(194)上的速度和冲击力，这时，供油腔(183)内的冷却油可经设在中心柱(172)内的阻油阀(177)和斜油道(180)及顶盖(194)上的散油道(193)向外喷出，当汽缸(20)内的燃气压力低于回涨弹簧(179)的压力时，活塞(168)和其下部中心柱上的缓冲塞(173)被迅速推回到顶部位置，让燃气压力能被较多的转化为输出功率，设在缓冲塞(173)底部的单向阀片(176)可让缓冲塞上部的冷却油经油孔(174)迅速返回下部使活塞快速回位。

17.根据权利要求16所述的活塞对置内燃机，其特征在于：回涨弹簧(179)设在活塞(168)的底面与从销座的缸套(189)上延出的挡盘(192)之间，或者把若干均布的回涨弹簧(179)设在活塞(168)与销座的顶盖(194)之间，并从顶盖上形成处于各回涨弹簧(179)之中和处于相邻回涨弹簧(179)之间的可与活塞(168)底面相接触的相应顶柱(197、198)。