CN106164424A

CN106164424A - 套筒阀发动机

Info

Publication number: CN106164424A
Application number: CN201580019375.5A
Authority: CN
Inventors: 保罗·埃利斯
Original assignee: Two Stroke Developments Ltd
Current assignee: Two Stroke Developments Ltd
Priority date: 2014-02-11
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2016-11-23
Also published as: WO2015121642A1; EP3105426A1; GB201402368D0; US20170009617A1; JP2017505881A; GB2522933A

Abstract

一种发动机，包括至少一个气缸；至少一个活塞，可在所述至少一个气缸内往复运动；至少一个进气口，穿过所述至少一个气缸的壁；至少一个排气口，穿过所述至少一个气缸的壁；至少一个可在所述至少一个气缸内往复运动的套筒阀，用于控制所述至少一个进气口和所述至少一个排气口中的一个或者二者的开闭；至少一根轴，可通过所述至少一个活塞的往复运动而转动；活塞驱动装置，与所述至少一个活塞连接并可随所述至少一个活塞往复运动；以及套筒阀驱动装置，与所述至少一个可往复运动的套筒阀连接并且可随所述至少一个可往复运动的套筒阀往复运动。所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线与所述活塞驱动装置往复运动的轴线分开并且平行，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线绕着所述轴的外周设置，与所述至少一个活塞的所述活塞驱动装置往复运动的轴线分离。这样可使本发明的发动机与一些公知的发动机相比更加紧凑并且具有减小的物理尺寸。

Description

套筒阀发动机

技术领域

本发明涉及一种发动机，具有被设置为可在至少一个气缸内往复运动的至少一个活塞以及被设置为可在同一个气缸内往复运动的套筒阀。

本发明还涉及一种对置发动机，其中一对对置活塞被设置为在气缸内以对置方式往复运动并且至少一个套筒阀被设置为可在同一个气缸内往复运动。

背景技术

本领域公知的是，发动机包括位于活塞周围的可往复运动的套筒阀，套筒阀被设置为在气缸内往复运动，活塞也在气缸内往复运动。

英国专利申请号GB1304458.1涉及一种包括套筒阀的发动机。该发动机是一种对置活塞发动机，包括至少一个气缸，至少两个以对置的方式可在同一个气缸内往复运动的活塞，至少一个穿过气缸壁的进气口，至少一个穿过气缸壁的排气口，至少一根通过对置活塞的往复运动而转动的轴，至少一个位于气缸内的可往复运动的用于控制至少一个进气口或者至少一个排气口中的一个或二者的开闭的套筒阀，用于控制至少一个套筒阀往复运动的套筒阀驱动机构，以及停歇机构。停歇机构被配置为引起至少两个活塞在其各自的活塞运动循环内的至少一个停歇时段。

在英国专利申请号GB1304458.1所描述的发动机的布置中需要发动机外壳具有一定的物理尺寸，以容纳各种内部发动机组件。

近年来，发动机有向着减小尺寸、减轻重量以及提高燃烧效率发展的趋势。因此，需要一种改进的发动机，与公知的发动机例如在英国专利申请号GB1304458.1中所描述的发动机相比具有减小的物理尺寸和重量。

还普遍需要一种与公知发动机相比运行更有效率的发动机。

发明内容

在第一方面，本发明提供一种发动机，包括：至少一个气缸；至少一个活塞，可在所述至少一个气缸内往复运动；至少一个进气口，穿过所述至少一个气缸的气缸壁；至少一个排气口，穿过所述至少一个气缸的气缸壁；至少一个可在所述至少一个气缸内往复运动的套筒阀，用于控制所述至少一个进气口和所述至少一个排气口中的一个或者二者的开闭；至少一根轴，可通过所述至少一个活塞的往复运动而转动；活塞驱动装置，与所述至少一个活塞连接并可随所述至少一个活塞往复运动；套筒阀驱动装置，与所述至少一个可往复运动的套筒阀连接并且可随所述至少一个可往复运动的套筒阀往复运动；其中，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线位于所述至少一根轴的外周，与所述活塞驱动装置往复运动的轴线分离。

可以理解的是，所述活塞驱动装置和套筒阀驱动装置围绕所述至少一根轴并彼此分开。还可以理解的是，所述活塞驱动装置在第一区域内往复运动，所述套筒阀驱动装置在第二区域内往复运动，所述第一和第二区域彼此位于所述轴的周围。

所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线和所述活塞驱动装置往复运动的轴线之间的偏移可使发动机与一些公知的发动机相比更加紧凑并且具有减小的尺寸和重量。

本发明第一方面的一些优选特征在独立权利要求中陈述，并且被引用。本发明第一方面的一些优选特征还将在下文中论述。

优选地，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线与所述至少一个活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线分开并且平行。

优选地，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线与所述活塞驱动装置往复运动的轴线以大约90°角围绕所述至少一根轴的外周设置。

优选地，所述活塞驱动装置可在第一平面内往复运动，所述套筒阀驱动装置可在第二平面内往复运动，所述第一平面大体上垂直于所述第二平面。

优选地，在发动机循环期间的所有排气口开闭事件的定时可独立于所述至少一个活塞在所述至少一个气缸内的位置而控制。优选地，在发动机循环期间的所有进气口开闭事件的定时可独立于所述至少一个活塞在所述至少一个气缸内的位置而控制。优选地，在发动机循环期间的所有开闭事件(进气和排气)的定时可独立于所述至少一个活塞在所述气缸内的位置而控制。

优选地，所述发动机还包括：活塞驱动机构，用于与所述活塞驱动装置啮合，将所述至少一个活塞的往复运动转换为所述至少一根轴的旋转运动。

优选地，所述发动机还包括：套筒阀驱动机构，用于与所述套筒阀驱动装置啮合，以使所述至少一个套筒阀往复运动。优选地，在所述至少一个气缸内，所述套筒阀驱动机构将所述至少一根轴的旋转运动转换为所述至少一个套筒阀的往复运动。

优选地，所述发动机被配置为：所述至少一个套筒阀的往复运动与所述至少一个活塞的往复运动相关联。这样可以在活塞往复运动的循环内，使所述至少一个套筒阀往复运动的定时在预计的点进入。

优选地，所述发动机被配置为：所述至少一个套筒阀可与所述至少一个活塞异相地做往复运动。这样可以在发动机的循环内使所述至少一个进气口和所述至少一个排气口中的一个或者二者在最合适的位置打开或者关闭，并且不需要考虑活塞在气缸内当前的位置。

优选地，所述活塞驱动机构包括第一凸轮机构，所述第一凸轮机构包括至少一个活塞凸轮。

优选地，所述套筒阀驱动机构包括第二凸轮机构，所述第二凸轮机构包括至少一个套筒阀凸轮。

优选地，所述至少一个活塞凸轮包括轴向凸轮。这样可以使所述发动机与一些公知的发动机相比具有更紧凑的结构。

优选地，所述至少一个套筒阀凸轮包括轴向凸轮。这样可以使所述发动机与一些公知的发动机相比具有更紧凑的结构。

优选地，所述活塞驱动装置包括从所述至少一个活塞伸出的活塞杆组件。所述活塞杆组件优选通过销钉与所述活塞连接，所述销钉可以为活塞销。所述活塞杆组件可以用于引导和/或控制所述至少一个活塞在所述至少一个气缸内的运动。所述活塞杆组件还可以用于防止所述活塞在所述至少一个气缸内转动和/或所述活塞在所述至少一个气缸内摇动。

优选地，所述活塞杆组件支撑第一对凸轮从动件。优选地，所述第一对凸轮从动件可在所述活塞杆组件的支撑下转动。所述第一对从动件优选与所述至少一个活塞凸轮的一个或更多的凸轮表面啮合。

优选地，所述套筒阀驱动装置包括从所述至少一个可往复运动的套筒阀伸出的套筒阀驱动臂。所述套筒阀驱动臂优选从所述可往复运动的套筒阀的一侧延伸出。所述套筒阀驱动臂优选沿着所述可往复运动的套筒阀的切线方向从所述可往复运动的套筒阀伸出。

所述套筒阀驱动臂可以与所述套筒阀一体成型。可选地，所述套筒阀驱动臂可通过合适的方式与所述套筒阀附着、衔接或者连接。

优选地，所述套筒阀驱动臂在所述第一和第二平面的交点与与所述套筒阀附着、衔接或者连接。

优选地，所述至少一个套筒阀包括围绕在所述套筒阀一端的凸缘。所述凸缘可以限制所述活塞在气缸内的行程。优选地，所述套筒阀驱动臂从所述凸缘伸出或者附着在所述凸缘上。所述凸缘可以增加所述套筒阀上附着所述套筒阀驱动臂的位置处的强度。

优选地，所述套筒阀驱动臂的至少一部分包括大体上的平板。所述套筒阀驱动臂优选具有大体上三角形的形状，但是也可选具有其他的形状。

优选地，所述套筒阀驱动臂支撑第二对凸轮从动件。优选地，所述第二对凸轮从动件可在所述套筒阀驱动臂的支撑下转动。所述第二对从动件优选与所述至少一个套筒阀凸轮的一个或更多的凸轮表面啮合。

优选地，所述第一对凸轮从动件往复运动所沿的往复运动的轴线围绕所述至少一根轴的圆周设置，与所述第二对凸轮从动件往复运动所沿的往复运动的轴线分离。

优选地，所述套筒阀驱动臂与所述至少一个气缸内的槽滑动啮合。所述槽可以为所述套筒阀驱动臂提供滑动轴承的表面。所述槽还可以防止所述套筒阀在所述气缸内转动。所述槽还可以约束和/或限制所述套筒阀在所述气缸内并且相对于气缸滑动的范围。

优选地，所述至少一个活塞凸轮位于所述至少一根轴上。这样可以提供一种比公知的一些发动机更紧凑的发动机。可以使所述活塞的往复运动被转换为轴的旋转运动而不需要中间机构。

优选地，所述至少一个套筒阀凸轮位于所述至少一根轴上。这样可以提供一种比公知的一些发动机更紧凑的发动机。可以使所述活塞的往复运动被转换为轴的旋转运动而不需要中间机构。

优选地，所述至少一个活塞凸轮被配置为：在活塞运动的循环内引起所述至少一个活塞的至少一个停歇时段。这样与公知的一些发动机相比，可以提高所述发动机的体积流动率以及随后的效率。

优选地，所述至少一个活塞凸轮被配置为在所述活塞运动的循环内引起所述至少一个活塞在其BDC位置处的停歇时段。这样可以使废弃的燃烧产物更完全的清除，并且提高所述发动机的体积流动率以及随后的效率。

优选地，所述活塞在其BDC位置处的至少一个停歇时段足以使在所述至少一个活塞开始从其BDC位置处离开之前，通过所述至少一个排气口基本清除所有的废弃的燃烧产物的过程。这样可以使废弃的燃烧产物更完全的清除，并且与公知的一些发动机相比，提高所述发动机的体积流动率以及随后的效率。

优选地，所述至少一个活塞凸轮被配置为：在所述至少一根轴转动60°至140°之间，引起所述至少一个活塞在其BDC位置处的至少一个停歇时段。优选地，所述至少一个活塞凸轮被配置为：在所述至少一根轴转动大约100°时，引起所述至少一个活塞在其BDC位置处的至少一个停歇时段。

优选地，所述至少一个活塞凸轮被配置为：在活塞运动的循环内引起所述至少一个活塞在其TDC位置处的停歇时段。这样与公知的一些发动机相比，可以提高所述发动机的体积流动率以及随后的效率。

优选地，所述活塞在其TDC位置处的至少一个停歇时段足以使在所述活塞开始从其TDC位置处离开之前，大体上所有燃烧的热交换以恒定的体积在所述气缸内发生。这样可以使气缸内燃料的燃烧更完全，从而与公知的一些发动机相比，增加活塞的所做的功以及发动机的热效率。

优选地，所述至少一个活塞凸轮被配置为：在所述至少一根轴转动20°至60°之间，引起所述至少一个活塞在其TDC位置处的至少一个停歇时段。优选地，在所述至少一根轴转动左右40°时，引起所述至少一个活塞在其TDC位置处的至少一个停歇时段。

优选地，所述至少一个套筒阀凸轮被配置为：在套筒阀运动的循环内引起所述至少一个套筒阀的至少一个停歇时段。与公知的一些发动机相比，这样可以具有以下任意或者全部的益处：轴转动的时间更长或者转动的度数更多，来清除废弃的燃烧产物；轴转动的时间更长或者转动的度数更多，在所述排气口打开进行清除之前使所述活塞做有用功；轴转动的时间更长或者转动的度数更多，在进气通过活塞的压缩行程被压缩之前，使气缸进气；轴转动的时间更长或者转动的度数更多，通过例如外部压缩机使进气压缩或者进入气缸的空气产生“增压作用”；轴转动的时间更长或者转动的度数更多，在气缸进气之前，用于进行“放气”使气缸的压力降至清除空气的压力以下。这样可以提高所述发动机的体积流动率以及随后的效率。

优选地，所述至少一个套筒阀凸轮被配置为：在套筒阀运动的循环内引起所述至少一个套筒阀在其TDC位置处的停歇时段。这样可以使燃烧空间保持密封，使轴转动的时间更长或者转动的度数更多，保证气缸内燃料的燃烧更完全。与公知的一些发动机相比，提高所述发动机的热效率。

优选地，在使用时，所述至少一个套筒阀凸轮使所述至少一个套筒阀保持在其TDC位置的过程中所述轴的旋转度数大于在所述至少一个活塞通过所述至少一个轴向套筒阀凸轮保持在其TDC位置的过程中所述轴的旋转度数。这样可以使燃烧空间保持密封，使轴转动的时间更长或者转动的度数更多，保证气缸内燃料的燃烧更完全，甚至在所述活塞开始其膨胀行程之后向着其BDC位置。与公知的一些发动机相比，提高所述发动机的热效率。

所述发动机可以被配置为：所述轴向活塞凸轮为配置为：在套筒阀运动的循环内，引起所述至少一个套筒阀在其下止点位置处的至少一个停歇时段。

优选地，所述至少一个轴向套筒阀凸轮被配置为控制所述至少一个排气口的开闭，并且所述发动机被配置为，在所述发动机使用时，当所述至少一个活塞大体达到其BDC位置时，所述至少一个排气口通过所述至少一个套筒阀被打开。可选地，所述至少一个轴向套筒阀凸轮可以被配置为：在使用时，当所述活塞到达其BDC位置之后，所述至少一个排气口通过排气套筒阀被打开。过滤器结构可以使所述排气口保持关闭，使与公知的一些发动机相比，所述轴转动的时间更长或者转动的度数更多，从而在所述排气口被打开进行清除之前使全部能量对活塞做功或者进行膨胀行程。

优选地，穿过所述至少一个气缸的汽缸壁设置有多个进气口。优选地，穿过所述至少一个气缸的汽缸壁设置有多个排气口。这样与公知的一些具有单个进气口和/或排气口的发动机相比，增加了进气口和排气口的总面积。优选地，所述进气口的总面积大约等于或者大于所述至少一个活塞的顶部的面积。优选地，所述排气口的总面积大约等于或者大于所述至少一个活塞的顶部的面积。

在第二方面，本发明提供一种对置活塞发动机，包括：至少一个气缸；至少两个活塞，可在所述至少一个气缸内以对置的方式往复运动；至少一个进气口，穿过所述至少一个气缸的汽缸壁；至少一个排气口，穿过所述至少一个气缸的汽缸壁；至少一个可在所述至少一个气缸内往复运动的套筒阀，用于控制所述至少一个进气口和所述至少一个排气口中的一个或者二者的开闭；至少一根轴，可通过所述至少两个活塞的往复运动而转动；活塞驱动装置，与所述至少两个活塞中的每一个连接并且可随所述至少两个活塞中的每一个往复运动；套筒阀驱动装置，与所述至少一个可往复运动的套筒阀连接并且可随所述至少一个可往复运动的套筒阀往复运动；其中，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线围绕所述至少一根轴的圆周设置，与所述至少两个活塞中的至少一个活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线分离。

本发明第二方面的一些优选特征在独立权利要求中陈述，并且被引用。本发明第二方面的一些优选特征还将在下文中论述。

优选地，所述至少一个套筒阀驱动装置往复运动的轴线与所述至少两个活塞中至少一个活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线分开并且平行。优选地，所述至少一个套筒阀驱动装置往复运动的轴线与所述至少两个活塞中每一个的活塞驱动装置往复运动的轴线分开并且平行。

优选地，所述至少一个套筒阀驱动装置往复运动的轴线围绕所述至少一根轴的圆周设置，与所述至少两个活塞中的每一个活塞的活塞驱动装置分离。

优选地，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线围绕所述至少一根轴的圆周设置，距离所述至少两个活塞中的每一个活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线大约90°角。

优选地，所述至少两个活塞中的第一活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线与所述至少两个活塞中的第二活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线围绕所述至少一根轴的圆周设置。优选地，所述至少两个活塞中的第一活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线与所述至少两个活塞中的第二活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线以大约180°角围绕所述至少一根轴的圆周设置。

优选地，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线围绕所述至少一根轴的圆周设置并且位于所述第一活塞和第二活塞各自的活塞驱动装置往复运动的轴线之间。

优选地，所述至少两个活塞可线性并且同轴地做往复运动。

优选地，所述至少两个活塞可以同步的方式做往复运动。

优选地，所述发动机还包括：至少两个位于同一个气缸内的套筒阀，一个套筒阀包围所述至少两个活塞中的一个，至少两个套筒阀可在所述至少一个气缸内以对置的方式往复运动。

优选地，所述至少两个套筒阀可随所述至少两个活塞线性、同轴地、并且同轴地做往复运动。

优选地，所述至少两个套筒阀可彼此异相地做往复运动。这样可以使所述至少一个排气口打开以及关闭的定时不同于所述至少一个进气口打开以及关闭的定时。

优选地，所述至少两个套筒阀可与其各自的活塞异相地做往复运动。这样可以使所述至少一个排气口和所述至少一个进气口打开以及关闭的定时发生在活塞运动的不同时间。

优选地，所述至少两个套筒阀中的第一套筒阀被布置为控制所述至少一个进气口的开闭，并且所述至少两个套筒阀中的第二套筒阀被布置为控制所述至少一个排气口的开闭。这样可以使所述至少一个排气口打开以及关闭的定时不同于所述至少一个进气口打开以及关闭的定时。

优选地，所述发动机被配置为，在所述发动机使用时，在所述活塞到达各自的BDC位置后，所述至少一根轴旋转大约20°时，所述至少一个进气口通过所述第一套筒阀被打开。

优选地，所述发动机被配置为，在所述发动机使用时，在所述活塞到达各自的BDC位置后，所述至少一根轴旋转大约30°时，所述至少一个排气口通过所述第二套筒阀被关闭。

优选地，所述发动机被配置为，在所述发动机使用时，在所述发动机使用时，在所述活塞到达各自的BDC位置后，所述轴旋转大约50°时，所述至少一个进气口通过所述第一套筒阀被关闭。

优选地，所述发动机被配置为，在所述发动机使用时，在所述排气口关闭后，所述至少一根轴旋转大约20°时，所述至少一个进气口通过所述第一套筒阀被关闭，以便保证空气从所述至少一个进气口进入时的进气压力。

优选地，穿过所述至少一个气缸的汽缸壁并位于所述第一套筒阀TDC和BDC位置之间设置有多个进气口，并且穿过所述至少一个气缸的汽缸壁并位于所述第二套筒阀TDC和BDC位置之间设置有多个排气口。这样在发动机循环中，可以使通过进气套筒阀控制的进气口的打开/关闭与通过排气套筒阀控制的排气口的打开/关闭独立或者在不同的时间。

在本发明的第一或者第二方面中，在所述至少一个进气口处连接有进气管，可以分为两个支路，使清除空气和进气通过分开的来源进行，例如从机械泵清除空气，从排气涡轮增压机进气。

优选地，在本发明的第一或者第二方面中，所述至少一根轴为用于动力输出的输出轴。

在本发明的第一或者第二方面的一个优选的实施方式中，所述套筒阀驱动机构被配置为：当一个或者每个活塞大体上到达各自的BDC位置，打开所述至少一个穿过所述汽缸壁的排气口。可选地，所述套筒阀驱动机构可以被配置为：当一个或者每个活塞到达各自的BDC位置之后，打开所述至少一个穿过所述汽缸壁的排气口。上述情况中的任意一种可以保证在一个或者每个排气口被打开之前，在膨胀行程中对所述活塞做最大量的功，以从所述气缸中清除燃烧产物。

在本发明的第一或者第二方面的一个更优选的实施方式中，所述至少一个可往复运动的套筒阀可以为连续的(或者没有气门)的套筒阀。这样可以有助于防止提前打开所述至少一个排气口，并且延迟打开所述至少一个排气口直至所述套筒阀的一端开始经过所述至少一个排气口的边缘。还可以有助于延迟关闭所述至少一个排气口。

在本发明的第一或者第二方面的一个更优选的实施方式中，所述至少一个套筒阀可以为连续的(或者没有气门)的套筒阀，并且所述套筒阀驱动机构被配置为：当一个或者每个活塞大体上到达各自的BDC位置时或之后，打开所述至少一个穿过所述汽缸壁的排气口。

在本发明的第一或者第二方面的一个更优选的实施方式中，所述至少一个可往复运动的套筒阀可以为连续的或者没有气门的套筒阀，并且所述套筒阀驱动机构被配置为：当一个或者每个活塞向着各自的TDC位置运动后，打开所述至少一个穿过所述汽缸壁的进气口。

本发明第一和第二方面所述的发动机被认为具有优于公知的发动机的多个优点，包括以下中的一些或者全部：其中：

(i)减小了物理尺寸，包括所述至少一根轴延伸的长度方向；

(ii)由于更紧凑的发动机结构而减轻了重量，例如，发动机外壳的物理尺寸的减小；

(iii)减小了发动机固有的噪音，由于采用至少一个套筒阀来控制至少一个进气口和至少一个出气口的开闭，降低了对复杂的排气和消声系统的需要；

(iv)提高了/发动机的固有平衡；

(v)增加了体积效率，这是由于轴转动的时间长或者转动的度数大，在此期间至少一个进气口被打开使空气进入气缸；轴转动的时间长或者转动的度数大，在此期间至少一个排气口被打开使气缸排气；轴转动的时间长或者转动的度数大，在此期间至少一个进气口和排气口被打开来提高气缸内的空气流动；

(vi)由于在恒定体积的情况下增加了气缸内燃料燃烧的时间，减少了烟灰的形成；

(vii)与旋转式发动机相比，减小或者消除了气缸侧壁的符合；

(viii)能够在运动部件之间提供更“正常的”/标准的发动机公差；

(ix)运动部件之间的润滑和密封更简单。

本发明提供的发动机可以运行二冲程或者四冲程循环。可以相信的是，与一些公知的发动机运行二冲程循环的效率相比，本发明提供的发动机运行二冲程循环时可以提供最大的体积效率。

本发明适用于各种各样的应用，包括但不限于：陆基发电机；汽车应用，例如用于陆地运输工具包括汽车，摩托车，轨道货车，卡车，轨道机车，推土设备和雪车的发动机；海洋应用，例如船只的船外或者安装于船上的发动机；航空应用，例如用于轻有人驾驶飞机或者无人机的发动机。本发明提供的发动机还可以用于上述应用中的主要能量/驱动源，或者混合能量/驱动系统中的一个能量/驱动源。

发动机具有与一些公知的发动机相比减小的物理尺寸的潜力可以使本发明提供的发动机特别适合用于摩托车，对摩托车来说发动机的物理尺寸和重量特别重要。

本发明一个方面的任何特征可以通过任何恰当的结合应用于本发明的其他特征中。特别是，任何方法的方面可以应用于装置的方面，反之亦然。此外，在一个方面或者实施例中的任何、一些和/或所有特征可以通过恰当的结合应用于任何其他方面或者实施例的任何、一些和/或所有的特征中。

还可以理解的是，本发明任何方面描述和定义的多个特征之间的特定的结合可以独立地实施和/或提供和/或使用。

在下面对本发明第一方面和第二方面的优选实施方式的描述中，术语“停歇”用于表示在活塞保持静止过程中轴的转动时期。“停歇”想要表示比瞬间长的静止运动时期，在该时期内，常规内燃发动机(在常规内燃发动机中与连杆连接的活塞使曲轴转动)中的往复活塞在其上止点(TDC)和下止点(BDC)位置处是静止的。

在下面对本发明第二方面的优选实施方式的描述中，术语“横向中心线”用来表示经过发动机的中心的线，该线与轴的转动轴线正交并且水平延伸至经过燃烧空间的中心，当在上止点(TDC)位置时，该燃烧空间定义为在对置活塞的活塞顶之间；术语“内部”想要表示离发动机的横向中心线更近，术语“外部”想要表示离发动机的横向中心线更远。

附图说明

现在将结合附图仅通过示例对本发明的一些示例实施例作进一步描述，在图中：

图1为本发明实施例的发动机的透视图；

图2为图1的发动机移除发动机外壳后的截面的透视图；

图3为图1和图2的发动机的爆炸图；

图4为图1和图2的发动机沿轴的长度方向截面的截面图；

图5为图1和图2的发动机沿轴的长度方向另一个截面的截面图；

图6为图1和图2的发动机沿垂直于轴并且通过穿过气缸壁的多个进气口的平面的截面的截面图；

图7为图1和图2的发动机沿垂直于轴并且通过穿过气缸壁的多个进气口的平面的另一个截面的截面图；

图8为一对气缸和它们各自的活塞和套筒阀和相应的驱动机构的透视图；

图9为图8所示的组件移除气缸后的图，来展示两对对置活塞和套筒阀和相应的驱动机构；

图10为图9所示的组件的爆炸图；

图11为图1和图2的发动机的轴形成部件的透视图；

图12为图1和图2的发动机的轴形成部件的另一个透视图；

图13为图1和图2的发动机沿轴的长度方向的轴形成部件的另一个截面的透视图；

图14为图1和图2的发动机的活塞和套筒阀组件形成部件的爆炸图；

图15为图1和图2的发动机的气缸形成部件的透视图；

图16为图1和图2的发动机的气缸形成部件的另一个透视图；

图17为从图1和图2的发动机的外壳的内部截面看到的视图；

图18为穿过图15和图16的气缸的截面；

图19为在活塞处于TDC位置时的停歇时段期间的发动机循环中的一个点处的本发明实施例的发动机的一种可选形式的截面；

图20为在活塞处于BDC位置时的停歇时段期间在发动机循环中的一个点处的本发明实施例的发动机的一种可选形式的另一个截面，多个进气口完全被进气套筒阀覆盖，而多个排气口通过排气套筒阀部分露出；

图21为发动机循环中的在活塞已经达到各自的BDC位置时的一个点处的本发明实施例的发动机的一种可选形式的另一个截面，多个排气口利用在BDC位置处或靠近BDC位置的排气套筒阀露出，而多个进气口通过进气套筒阀保持部分露出，该发动机正处在排污(blowdown)时期；

图22为发动机循环中的在活塞已经达到各自的BDC位置时的一个点处的本发明实施例的发动机的一种可选形式的另一个截面，多个排气口完全被排气套筒阀覆盖，而多个进气口利用在BDC位置处或者靠近BDC位置的进气套筒阀部分露出，因此，该发动机正处在增压(supercharging)时期；

图23为在活塞的压缩冲程期间在发动机循环中的一个点处的本发明实施例的发动机的一种可选形式的另一个截面，多个排气口完全被排气套筒阀覆盖，而多个进气口通过进气套筒阀部分露出；以及

图24为本发明实施例的发动机的循环期间活塞、排气套筒阀和进气套筒阀冲程位置与轴转动度数的关系图。

具体实施方式

现在将结合各种各样的附图对本发明的一个示例实施例作详细描述。本实施中的发动机适用于广泛的应用，特别适用于摩托车的发动机。

参见图1和图2，一种发动机1，包括具有多个固定点2、3的外壳，固定点用于连接框架和/或动力系统的其他部件例如齿轮箱。

参见图3所示的爆炸图，外壳包括多个外壳部分，便于安装和拆卸发动机，包括：引入或者进气侧外壳4；排气侧外壳5；右手端外壳6；以及左手端外壳7。当发动机和齿轮箱连接时，齿轮箱顶部外壳部分8和齿轮箱底部外壳部分9可被提供。右手端外壳部分可包括可移动端盖10。还可提供以下其他部件：承油盘11；包括泵的备用支座12；空转轴13；空转轴套14；离合器壳体15和齿轮选择器16。

多种多样的发动机和齿轮箱外壳部分可采用传统的固定方法彼此固定。该发动机还可以采用传统的固定方法固定在框架或者汽车底盘(未示出)上。

大致如图8所示，外壳容纳了中央驱动组件17。引入侧外壳部分和排气侧外壳部分可采用一对在套筒阀内的长螺栓彼此固定，长螺栓通过引入侧外壳4穿过中央驱动组件17到达排气侧外壳部分。位于套筒阀内的螺栓可穿过中央驱动组件的开口或者孔8而定位，防止中央驱动组件横向移动或者转动。移除螺栓使引入侧外壳部分和排气侧外壳部分被分开，允许中央驱动组件进入。

参见图8至图18，中央驱动组件包括一对气缸19、20。一对对置活塞可在每个气缸内、在各自的上止点(TDC)位置和各自的下止点(BDC)位置之间线性地并且同轴地往复运动，在TDC位置处，各个气缸内对置活塞的活塞顶大体上彼此相邻，在BDC位置处，各个气缸内对置活塞的活塞顶彼此分开。

活塞顶可具有凹坑或者碗以提供燃烧空间。活塞还可具有压扁带以提高进入燃烧室的空气或空气与燃料的湍流或者促进进入燃烧室的的湍流。

延伸的轴20a位于两个气缸之间。在各个气缸中，轴的转动轴线和活塞往复运动的轴线分开并且平行。轴通过合适的轴承转动的支撑在气缸体中。轴还可采用合适的密封体被密封。轴的端部开设有键槽，用于与齿轮或者带传动系统连接。如下面将更详细描述的，发动机被配置为：由气缸内的燃料/空气混合物燃烧引起的对置活塞的在各自气缸内的线性往复运动转换为中心轴20a的旋转运动。

发动机包括活塞驱动机构，活塞驱动机构用于将一对对置活塞在各自气缸内的往复运动转换为中心轴的旋转运动，并用于控制活塞的往复运动。活塞驱动机构为凸轮机构。如图8至12所示，凸轮机构包括布置在轴上的一对分开的轴向凸轮22、23，一个靠近发动机的左手端，另一个靠近发动机的右手端。如图8所示，凸轮优选位于气缸靠外的端部的外侧。

轴向凸轮22、23可以与轴20a形成整体。可选地，凸轮可以提供在可以与轴形成整体的凸轮单元或者组件上，或者通过开设键槽与轴上相应的键连接。每个轴向凸轮具有内凸轮表面和外凸轮表面。如图所示，凸轮表面可以由从轴上突出的单个突出法兰形成。可选地，凸轮表面可以由一对从凸轮体突出的、分开的、平行法兰形成，或者由在凸轮体内的槽或者沟形成。

每个活塞24具有一个或多个朝向活塞内部的活塞环和朝向活塞外端的刮油环26，用于减少或者消除活塞周围以及进入燃烧空间的油流动。

如图10和15更详细的显示，每个活塞具有通过横向的耳轴型销27a连接至活塞的延伸部或者活塞杆组件27。一对辊形式的从动件28、29由各个活塞杆组件可转动地支撑。从动件围绕从活塞杆组件突出的肩部28a、29a转动。从动件由具有螺纹的端部帽28b、29b固定，该螺纹的端部帽28b、29b穿过套筒阀驱动臂与螺纹孔28c、29c相啮合。从动件定位使得它们抵靠在相关轴向活塞凸轮的内凸轮表面和外凸轮表面。在轴20a的相对侧的一对相邻的活塞的各自的从动件作用于同一个轴向活塞凸轮的相对侧。每对横向相邻的活塞由此被配置为与同一个凸轮啮合并使凸轮旋转。

每个活塞杆可以具有从活塞杆外端突出的销29，销29设置为在外盖30的圆柱形槽或者盲孔内滑动。销29可以具有平面部31或者沟以防止液压锁。销可以有助于稳固活塞并且防止气缸内活塞在往复运动过程中摇动。盲孔和/或销可以填充或者涂覆有适当的减小摩擦的材料。活塞杆组件可以包括孔或者凹陷32以减轻重量。

轴向活塞凸轮22、23的轮廓可以在制造期间被校准，以便限定并控制活塞所期望的往复运动的轨迹。轴向凸轮例如可以成形为使得一个气缸内的对置活塞随着另一个气缸中内的对置活塞同相地或者异相地做往复运动，或者使得在每个气缸内对置活塞彼此同相地或者异相地做往复运动。

每个气缸19、20还具有一对对置套筒阀33、34和35、36，作为套筒阀用于打开或者关闭进气口和/或排气口。套筒阀围绕活塞并且位于气缸内。在每一个气缸中，一个套筒阀包围对置活塞中的一个。每个气缸内的套筒阀被布置为以对置的方式往复运动，彼此同轴并且与对置活塞往复运动的轴线同轴。在发动机循环内，活塞在套筒阀内往复运动并且套筒阀在气缸内往复运动。每个活塞在各自的往复运动的套筒阀的外壳内做往复运动，并且每个往复运动的套筒阀在气缸外壳内往复运动。

套筒阀在各自的TDC位置和BDC位置之间往复运动，在TDC位置处，套筒阀大体上彼此相邻，在BDC位置处，套筒阀彼此分开(图9)。在它们各自的TDC位置处，套筒阀之间的距离比活塞之间的距离更接近。在它们的TDC位置处，套筒阀可以彼此相邻或者大体上彼此相邻，以提供密封的燃烧室。可选地，套筒阀可以与从气缸内壁向气缸内突出的肩部33相邻或者大体相邻。套筒阀可以具有平的、成角度的或者异形的内部端部。

如下文进一步地描述，套筒阀用于控制发动机的开闭，并且使对进气口和排气口的控制独立于活塞在气缸内的位置。

套筒阀驱动机构用于使套筒阀在各自的气缸内做往复运动。套筒阀驱动机构包括另一对位于气缸之间的中心轴上的轴向凸轮37、38。每个轴向凸轮分别位于发动机横向中心线的每一侧，每一对横向相邻的套筒阀的每个凸轮位于轴20a的相对侧。套筒阀凸轮位于中心轴上，并且位于轴向活塞凸轮22、23之间。套筒阀凸轮还可以位于活塞凸轮的外侧。

如上文所述的轴向活塞凸轮22、23，轴向套筒阀凸轮37、38可以与轴一体成型，或者开设键槽与轴上相应的键啮合，以允许移除以进行维修、修改和/或者更换。套筒阀凸轮还可以形成在凸轮单元组件上，可与轴一体成型或者开设键槽，以与轴上相应的键啮合。

如图9、10和15更详细的显示，每个套筒具有套筒阀驱动装置39、40、41、42。套筒阀驱动装置为沿套筒阀切线方向延伸至套筒阀一侧的套筒阀驱动臂。

每个套筒阀具有围绕其外端部的凸缘43。如下文的描述，凸缘可用于限制活塞在各自的气缸内的移动。套筒阀优选从该凸缘延伸出。该凸缘增加了套筒阀与套筒阀驱动臂接触或者连接点的强度。

套筒阀驱动臂可以与套筒阀一体成型。可选地，套筒阀驱动臂可以通过合适的方法与套筒阀接触、连接或者耦合，例如通过合适的连接件或者焊接过程。套筒阀驱动臂可以包括孔或者凹坑44以减轻重量。

每个套筒阀驱动臂包括大体上平的板。该板大体上呈三角形，并且从与凸缘接触的点处向着轴变宽。一对凸轮从动件45、46通过该平的板被可转动地支撑。从动件抵靠在轴向套筒阀凸轮37、38的内凸轮表面和外凸轮表面。辊形式的从动件绕着从套筒阀驱动臂伸出的肩部47、48转动。从动件通过穿过套筒阀驱动臂与螺纹孔51、52相配合的具有螺纹的端盖49、50固定。

如图17所示，支撑表面53可以位于发动机外壳的内侧，用于和每个套筒驱动臂滑动配合。从而防止套筒阀在气缸内转动。

图15至图18更详细地示出了气缸。每个气缸19、20具有大体上延长的，中空的气缸体，气缸体包围对置活塞和套筒阀。每个气缸在每个端部具有槽54、55，用于容纳对置套筒阀的套筒阀驱动臂。套筒阀驱动臂在各自的槽内往复运动。该槽可以衬垫有支撑材料或涂层以减小摩擦。该槽防止套筒阀相对于轴的转动。该槽还约束和/或限制套筒阀在气缸内相对于气缸的滑动移动。

每个气缸可以具有阶梯形的内壁56。以容纳不同直径的主体套筒阀和用于支撑套筒阀驱动臂的凸缘。该阶梯形的内壁还可以限定了套筒阀在气缸内的往复运动的范围。

每个气缸具有一对刮油环57、58。刮油环位于气缸壁内表面的槽或者沟内。如图18所示，阶梯形的刮油环优选靠近气缸的内壁的台阶或者直接与气缸的内壁的台阶相邻。

可以理解的是，活塞环25和活塞24的刮油环26与套筒阀内表面形成密封，并且在气缸壁内的刮油环在套筒阀的外表面和气缸壁的内表面之间形成密封。这样的结构避免了活塞环和进气口以及出气口之间的接触。这样可以用来减少或者消除任何从燃烧空间的燃料流失和/或从活塞后面通过出气口的油流失。

每个气缸包括燕尾槽或者开口18，用于容纳从引入侧外壳穿过排气侧外壳部分的螺栓。螺栓固定气缸，并防止气缸在外壳内侧向移动或者转动。如下文更一步的描述，围绕在气缸外壁的一系列凸缘限定了不连续的、密封的通道，该通道用于空气气流进入气缸，排气产物气流从气缸中被清除以及循环冷却。

多个进气口59和/或排气口60穿过每个气缸的气缸壁。多个孔中的每个孔围绕气缸的外周均匀的分布，圆心位于与活塞往复运动的轴线横切的平面相同的平面上。多个孔中的每个孔通过桥部61围绕气缸的圆周彼此分开。用于划分进气口的桥部优选具有角度以形成叶片，用来提高在气缸内形成漩涡以及产生湍流。如下文进一步地描述，进气增压装置围绕多个进气口而形成，并且将要充填的气体输送至多个进气口；排气增压装置围绕多个排气口而形成，并且将燃烧产物从多个排气口输出。进气增压装置包括分流器，用于引导空气穿过每个气缸的壁朝向多个进气口。可选地，每个气缸分别具有进气增压装置。

多个进气口的累计的总孔面积优选大约与其中一个的活塞的顶部的面积相同，且多个排气口的累计的总孔面积大约与其中一个活塞的顶部的面积相同。

在每个气缸中，多个进气口59穿过一对对置套筒阀中的一个套筒阀的TDC位置与BDC位置之间的气缸壁，并且多个排气口60穿过一对对置套筒阀中的另一个套筒阀的TDC位置与BDC位置之间的气缸壁。因此使多个进气口和多个排气口沿每个气缸壁的长度方向彼此分开。进气口和排气口位于发动机横向中心线的相对侧，使得进气口的开闭通过各对对置套筒阀33、34的中一个套筒阀—进气套筒阀控制，排气口的开闭通过各对对置套筒阀35、36中的另一个套筒阀—排气套筒阀控制。

如图8和图9所述，中央驱动组件被布置为：对于每个活塞和其各自的套筒阀，套筒阀驱动臂往复运动所沿着的轴线与活塞杆组件往复运动所在的轴线分开并且平行。进一步地，套筒阀驱动臂往复运动的轴线围绕轴20a的外周设置，与活塞杆组件往复运动的轴线分离。这意味着对于每个活塞和其各自的套筒阀，与套筒阀驱动臂连接的从动件45、46往复运动的往复运动轴线围绕轴的圆周设置，与活塞杆组件27连接的从动件28、29往复运动的往复运动轴线分离。优选地，对于每个活塞和其各自的套筒阀，套筒阀驱动臂从动件往复运动的轴线以大约90°角围绕轴的圆周设置，与活塞杆组件从动件往复运动的轴线分离。这样提供了一种套筒阀的套筒阀驱动臂在轴的一侧，位于两个气缸之间的空间内往复运动的结构。

这种偏移的结构使发动机内的可用空间得到了最好的利用，可减小发动机以下一个或者几个方面的尺寸：轴20a位于进气套筒阀凸轮38和排气套筒阀凸轮37之间的长度；轴20a位于活塞凸轮21、22之间的距离；轴20a的总长度；气缸19、20的长度；活塞34的长度。上述任意或者全部可以使得发动机的物理尺寸和/或形成发动机的部件的重量相应减小，包括任意或者全部的活塞、轴、外壳以及其他。

优选地，中央驱动组件17还可以布置为：套筒阀驱动臂往复运动所在的平面大体上垂直于活塞杆组件往复运动所在的平面。

如多种多样的图所示发动机两个气缸中对置活塞的视图，中央驱动部件被布置为：

(i)位于第一气缸19的第一端的套筒阀33的套筒阀驱动臂41与位于第二气缸20的第一端的套筒阀35的套筒阀驱动臂39位于轴20a直径方向的相对的侧；

(ii)位于第一气缸19的第一端的套筒阀33的套筒阀驱动臂41与位于第一气缸20的第二端的套筒阀36的套筒阀驱动臂42位于轴20a直径方向的相对侧。

这样的结构有助于提供一种更加稳定的发动机。

轴向凸轮21、22可以成形为引起每个活塞在它们各自的活塞运动循环期间的至少一个停歇时段。特别地，轴向活塞凸轮的轮廓使每个活塞在其BDC位置处经历停歇时段。轴向活塞凸轮也可以成形为使每个活塞在其TDC位置处经历停歇时段。活塞在各自的TDC位置处和/或BDC位置处的停歇时段持续的时间由轴向凸轮的轮廓决定。凸轮可以被成形为：对于特定的应用限定合适的停歇时段；提供理想的发动机运行特征；优化发动机，以在特定环境中运行；优化发动机，以使用特定类型和/或质量的燃料；或者以上任意的结合。

如果轴向活塞凸轮和/或套筒阀凸轮具有键槽，以和轴上相应的键啮合，则可以在初始制造之后修改发动机，将具有第一种轮廓的轴向凸轮用具有第二种、不同的凸轮轮廓的轴向凸轮替代，例如，限定不同的活塞/套筒阀的停歇时段。

在优选的实施例中，轴向凸轮成形为：在活塞开始从BDC位置移向压缩冲程的TDC位置之前，在通过至少一个排气口清除大多数或者基本所有废弃的燃烧产物的同时，使活塞在它们各自的BDC位置处经历停歇时段。优选地，活塞凸轮成形为：提供在轴转动60°至140°之间的BDC位置处的活塞的停歇时段。更优选地，凸轮成形为：提供在轴转动大约100°时的BDC位置处的活塞的停歇时段。

在优选实施例中，轴向凸轮成形为：在活塞开始从它们各自膨胀冲程的BDC位置移走之前，在大体上所有的燃烧热交换以恒定的体积在气缸内发生的同时，使活塞处于它们各自的TDC位置。优选地，活塞凸轮成形为：提供在轴转动20°至60°之间的TDC位置处的活塞的停歇时段。更优选地，凸轮成形为：提供在轴转动大约40°时的TDC位置处的活塞的停歇时段。

上述优选的停歇时段代表各种相关因素之间的平衡，并且被选择来提高发动机的体积效率。其他停歇时段也适用于本发明提供的发动机，并且可以由以下任一个或者全部因素等确定：特定应用(例如，最大功率输出或者燃料效率处于临界状态)；特定的运行环境(例如，周围空气温度特别高或特别低)；某种类型和/或质量的燃料的可用性。

如上文对于轴向活塞凸轮22、23的描述，轴向套筒阀凸轮37、38的轮廓限定并且控制套筒阀33、34、35、36的往复运动。轴向套筒阀凸轮例如可成形为：使一个气缸中的对置套筒阀33、34与另一个气缸中的对置套筒阀35、36同相或者不同地做往复运动，或者在每个气缸中，对置套筒阀彼此之间同相或者异相地做往复运动。

套筒阀驱动机构被布置为：使每个套筒阀沿着与他们各自的活塞相同的方向做往复运动，但是与活塞的往复运动异相。可以通过以下方式实现：轴向套筒阀凸轮的形状；轴向套筒阀凸轮进一步绕轴的外周设置，偏离活塞凸轮，以使他们与轴向活塞凸轮异相；以上二者的结合。

轴20a和活塞、进气套筒阀凸轮和排气套筒阀凸轮在图10至图14进行更详细的示出。在本发明的优选实施方式中，轴向活塞凸轮21、22相同并且彼此互为镜像，并且彼此同相位于轴上。每个轴向套筒阀凸轮37、38彼此具有不同的凸轮轮廓，并且具有与轴向活塞凸轮21、22不同的凸轮轮廓。

在本发明的一个示例性的发动机实施方式中，设计焦点特别放在优化体积效率上：

(i)排气套筒阀凸轮38围绕轴设置以大约20°的夹角偏离活塞凸轮21、22，以使活塞凸轮相对于排气套筒阀凸轮具有大约20°的超前。

(ii)进气套筒阀凸轮37围绕轴设置以大约40°的夹角偏离活塞凸轮21、22，以使活塞凸轮相对于进气套筒阀凸轮具有大约40°的超前，并且排气套筒阀相对于进气套筒阀具有大约20°的超前。

如图24所示并且如以下更详细的描述，在本发明的一个示例性的实施方式中，发动机的设计焦点放在优化体积效率上，轴向套筒阀凸轮的凸轮轮廓成形为：虽然进气套筒阀和排气套筒阀在各自的运动循环内沿着气缸连续运动，但是在轴转动的时期内，它们只移动相对较小比例的它们各自的套筒阀冲程，包括：(i)活塞的压缩冲程，(ii)在TDC位置处的活塞停歇时段以及(iii)活塞的膨胀冲程。然而，轴向套筒阀凸轮的凸轮轮廓成形为：进气套筒阀和排气套筒阀中的一个或者二者在发动机循环期间均经历停歇时段或者与上述时段相比更长或者更短的减少的线性运动时期。

参见图24，每个轴向套筒阀凸轮的凸轮轮廓优选成形为，应用于以下中的任一个或者任意组合：

(i)在每个气缸中，进气套筒阀和排气套筒阀中的一个或者二者在套筒阀运动循环期间经历接近停歇的连续运动时期。

(ii)在每个气缸中，进气套筒阀在轴转动大约150°与大约250°之间，优选轴转动195°时在每个方向上移动大约20％的套筒阀冲程(即，在图19的进气套筒阀曲线的TDC位置的每一侧上)；

(iii)在每个气缸中，进气套筒在轴转动大约80°与大约150°之间，优选轴转动115°时接近停歇。这由图24的进气套筒阀曲线的大体上平直的部分示出，该进气套筒曲线延伸超过套筒阀的TDC的位置，例如，在套筒阀的TDC位置处，进气套筒阀在每个方向上行进大约5％至10％的套筒阀冲程(即，在进气套筒阀曲线的TDC位置的每一侧上)；

(iv)在每个气缸中，排气套筒阀在轴转动大约150°至大约250°，优选轴转动大约195°时在每个方向上移动大约20％的套筒阀冲程(即，在图24的排气套筒阀曲线的TDC位置的每一侧上)；

(v)在每个气缸中，排气套筒法在轴转动大约80°与大约150°之间，优选轴转动110°时接近停歇。这由图24的排气套筒阀曲线的大体上平直的部分示出，该排气套筒曲线延伸超过套筒阀的TDC的位置，例如，在套筒阀的TDC位置处，排气套筒阀在每个方向上行进大约5％至10％的套筒阀冲程(即，在排气套筒阀曲线的TDC位置的每一侧上)；

(vi)在每个气缸中，每个进气套筒阀和排气套筒阀的大多数或者大体上全部冲程是在它们各自的BDC位置处的活塞的停歇时段内行进的。

(vii)在每个气缸中，每个进气套筒阀和排气套筒阀在它们各自的TDC位置处大体上彼此保持相邻，以形成用于轴转动时期的密封的燃烧室，该轴转动时期至少与活塞停歇在它们各自的TDC位置处的轴转动时期长度相同，并且包括活塞停歇在它们各自的TDC位置处的轴转动时期。

(viii)在每个气缸中，每个进气套筒阀和排气套筒阀在它们各自的TDC位置处大体上彼此保持相邻，以形成用于轴转动时期的燃烧室，该轴转动时期比活塞停歇在它们各自TDC位置处的轴转动时期长。

发动机外壳可以由铝合金或者铸铁制成。活塞24可以由例如铝合金，例如硅铝合金或者由高硅、低膨胀的活塞铝合金制成。套筒阀33、34、35、36可以由例如高强度或者高强度热处理钢，高硬度和地面钢，涂层铝合金或者硬镀青铜制成。轴20a可以由例如高强度钢，例如经过回火高强度热处理的EN24T制成。轴向活塞凸轮21、22和轴向套筒阀凸轮37、38可以由例如硬化钢或者冷铸铁制成。由活塞杆组件和套筒阀驱动臂可转动支撑的凸轮从动件28、29、45、46可由氮化硅制成，意味着从动件需要很少或者不需要润滑并且从动件能够抵抗与凸轮表面接触点的变形。

轴优选与轴向活塞凸轮和轴向套筒阀凸轮一体成型。可选地，轴可以由实心的钢坯加工以形成轴向活塞凸轮和轴向套筒阀凸轮。

参见图7，要填充的气体通过空气进气口62进入发动机并被分流器63分开。转向的空气的气流然后进入每个气缸64、65的进气室。进气室由从气缸的外表面延伸出的围绕着多个进气口的凸缘形成。进气口之间的成角的桥部61引起进入的空气形成漩涡来提高湍流。

参见图6，燃烧产物由排气口排出进入排气室66、67。排气室由从气缸的外表面延伸出的围绕着多个排气口的凸缘形成。排气室连接至排气出口68、69，排气出口可与排气系统(未示出)连接。

发动机可以仅通过压缩空气进行清扫，燃料在排气孔被排气套筒阀关闭后注入。上述可以例如通过排气驱动涡轮压缩机、分离的清扫泵或者二者的结合实现。

可以设置分裂的或者分叉的进气道(未示出)，通过该进气道，可以从一个源头处提供用于使来自气缸的废弃的燃烧产物增压通过排气口的清扫空气，并且可以从另一个源头提供用于气缸中下一个燃烧事件的新鲜的要填充的气体。例如，加压的清扫空气可以由加压储气库提供或者直接电驱动或者机械驱动的泵或者压缩机提供。加压的进气空气可以依靠加压储气库排气驱动的涡轮增压机或者类似装置提供，以增加进入气缸的空气的流速。通过使用排气压力驱动的增压机提供充气压缩，可以使多余的排气能量转化为有用功，并且减少了对活塞所做的充气压缩的功的要求，提高了发动机总体的效率。

一对与燃料喷射系统连接的喷射器70、71和72、73用于将燃料注入位于每个气缸中的活塞的活塞顶之间燃烧空间。燃料注入事件的持续时间可以精确控制并且根据例如发动机速度和发动机上的负载等因素而变化。这可以使用电控共轨燃料系统来实现。燃料注入可以依靠获得专利的“轨道(Orbital)”注入系统完成。

在发动机循环期间的适当时间注入燃料、水、甲醇或者柴油中的一种或多种来控制燃烧过程是有益的。在活塞在它们的TDC位置的停歇时段内或者刚好在活塞在它们的TDC位置的停歇时段后注入另外的燃料，使燃料在活塞的膨胀冲程中持续燃烧也是有益的。

点火可以依靠均质充量压燃(HCCI)或者“智能置入(Smartplugs)”(等离子体注入装置)。这两者均使得超贫混合物燃烧。

提供了油槽用来储存润滑油。泵通过在气缸体内的油道以及在轴上适当的钻孔使油循环，以润滑发动机中的各种转动部件。套筒阀的润滑可以通过来自发动机机体外壁上的、与气缸衬套外壁上加工的槽配合的供油孔的压力润滑实现。

油注入孔74、75、76、77位于气缸的每个端部，通过油注入孔，油在压力下被注入流向活塞的下侧。还具有油收集口78、79用于从气缸排出多余的油。

该发动机可以包括冷却系统，冷却系统包括内部通道，冷冻剂通过泵在该内部通道中循环。通道可以由位于从气缸外表面延伸出的凸缘之间形成，凸缘与发动机外壳内表面形成密封。每个气缸外围绕三条这样的通道80、81、82，一条围绕在气缸中心围绕燃烧空间，另外两条分别围绕在气缸的端部。提供了适当的连接通道，以使得冷冻剂在各个围绕气缸的通道之间循环。在气缸中心围绕燃烧空间的通道可以具有一个多个节流83装置以用于改变冷冻剂的流向。喷射器从节流装置突出进入燃烧空间，以防止和冷冻剂接触。

发动机还可以具有图中未示出的其他传统的部件或者系统，例如，可以提供或者需要以下的任意一种或者全部：启动电机和飞轮组件；油槽和油循环系统；高压燃料系统；进气口和过滤系统；用于将空气引导至气缸的进气歧管；用于将废弃的燃烧产物从气缸中移除的排气歧管；具有消音器的用于将废弃的燃烧产物排放到大气的排气管；用于涡轮增压机或者增压机的驱动器；发动机与火花点火发动机相关的点火系统。

现在将对上述参照各个附图描述的发动机的运行进行描述。

燃料由第一气缸中的喷射器注入到由套筒阀和对置活塞顶限定的燃烧空间中。气缸中燃料的燃烧优选发生在活塞的TDC位置处以及在轴转动大约40°时活塞的停歇时段内(在此期间活塞经历在它们各自TDC位置处的停歇时段)以使燃烧室内通过燃料/空气混合物的火焰蔓延发生在对置活塞在停歇在TDC时段内。这样的效果是所有的或者大体上所有的燃烧热交换在TDC恒定体积发生。

在活塞的TDC停歇时段结束时，第一气缸内的活塞开始向外沿着它们的膨胀冲程朝着它们各自的BDC位置移动。第一气缸内活塞的移动引起了相关联的活塞杆的移动，并且活塞杆上的从动件与轴向活塞凸轮的凸轮表面啮合，引起轴向活塞凸轮的旋转运动。轴向活塞凸轮的旋转运动使轴转动，通过各自的从动件和活塞杆组件将往复运动传递给第二气缸中的对置活塞，使它们沿着压缩冲程在与第一气缸内的活塞相反的方向上朝着它们的TDC位置移动。

轴的旋转运动还引起轴向套筒阀凸轮的旋转运动，通过与套筒阀驱动臂连接的从动件将线性运动传递给套筒阀。如下文进一步讨论，套筒阀的线性运动控制多个进气口和排气口的开闭。

当第一气缸6内的活塞在膨胀冲程结束时到达它们各自的BDC位置时，在活塞开始离开TDC位置后轴转动大约110°时，活塞通过停歇机构的轴向凸轮在轴转动大约100°时经历BDC位置处的另一个停歇时段。第二气缸中的活塞在压缩冲程结束时也到达它们各自的TDC位置处。在第二气缸中的活塞在BDC位置处的停歇时段内，废弃的燃烧产物通过已经被排气套筒阀打开的排气口43从气缸中排出。

在BDC位置处的活塞停歇时段结束时，在膨胀冲程上的第一气缸中的活塞通过轴向凸轮沿着压缩冲程朝着它们各自的TDC位置前进，轴向凸轮通过第二气缸内的活塞沿着膨胀冲程的移动来驱动。进气口和排气口的开闭再次由轴的旋转运动诱导的套筒阀的往复运动控制。空气通过进气口进入气缸，并且当活塞通过轴向凸轮前进到它们各自的TDC位置时，达到在开始压缩冲程后轴转动大约110°的位置时，空气在对置活塞顶之间被压缩。然后，重复发动机循环。

图19至22示出了套筒阀往复运动对于发动机进气口排气口开闭的作用。在图19的位置，在停歇时段的中点，第一气缸内的活塞均位于TDC位置。它们各自的套筒阀位于TDC位置或者非常接近TDC位置，在TDC位置，套筒阀接近或者大体上接近彼此，或者接近或者大体上接近气缸壁上的肩部以限定燃烧室。位于气缸壁上进气口和出气口均通过各自的进气套筒阀和排气套筒阀保持关闭。在该位置处，空气不能进入气缸同时燃烧产物不能离开气缸。因此燃料/空气混合物的燃烧以恒定体积发生。

在轴转动大约40°时的活塞的停歇时期后，活塞沿着它们的膨胀冲程向着它们各自的BDC位置出发。轴向活塞凸轮的轮廓和轴向套筒阀凸轮的轮廓和/或它们在轴上的相对位置为：使得活塞沿着它们的膨胀冲程的运动与进气套筒阀和排气套筒阀的相应运动之间存在时间滞后。如图24所示，活塞和套筒阀运动的定时为：使得当活塞大体上达到BDC或者刚好到达BDC之后排气套筒阀开始打开排气口。排气套筒阀迅速加速，因此在轴转动大约130°的BDC活塞停歇时段的早期，排气口通过排气套筒阀被完全打开。进气套筒阀运动的定时为：当进气套筒阀向着它的BDC位置移动时，使得进气套筒阀比排气套筒阀更缓慢的加速并且与活塞的速率相似。当活塞开始从他们的压缩冲程上的BDC位置离开时，进气套筒阀大体上到达它的BDC位置。

在图20的位置，其中一个气缸的活塞均位于它们各自的BDC位置，并且在它们BDC停歇时段的中点或者接近它们停歇时段的中点。排气套筒阀已经从其TDC位置离开移向其BDC位置，从而部分打开排气口并且使得燃烧产物从发动机中清除。轴向套筒阀凸轮被配置为：进气套筒阀的运动与排气套筒阀的运动是异相的并且在排气套筒阀的运动和进气套筒阀的运动之间存在时间滞后。进气套筒阀已经开始从其TDC位置离开移向其BDC位置但是还没有随着排气套筒阀沿着气缸行进太远。进气套筒阀的内缘还没有经过进气口的内缘，因此进气口保持完全关闭。

在图21的位置，其中一个气缸的活塞在活塞停歇时段内保持在它们各自的BDC位置上。排气套筒阀已经达到其BDC位置，打开排气口并且使燃烧产物进一步从发动机中清除。在排气套筒阀开始打开排气阀后，轴转动大约20°，进气套筒阀已经部分打开进气口使空气进入气缸。空气在压力下进入气缸通过迫使燃烧产物通过排气口来辅助清扫过程。

在图22的位置，第一气缸的活塞沿着将要沿着它们的压缩冲程向着它们各自的TDC位置出发。进气套筒阀在其BDC位置，并且也将要向着其TDC位置出发以关闭进气口。排气套筒阀正在从图16的BDC位置向着TDC位置移动以关闭排气孔。空气进入气缸继续辅助将废弃的燃烧产物从气缸中清除。

在图23的位置，第一气缸的活塞继续沿着它们的压缩冲程向着它们的TDC位置移动。当活塞离开它们的TDC位置后，轴转动大约30°，排气套筒阀已经完全关闭了排气口。进气套筒阀已经开始关闭进气口但是进气口仍然部分打开。因此，压缩空气仍然进入气缸但是在排气口已经关闭后不再替换离开气缸的燃烧产物。当活塞向着它们各自的TDC位置移动时，进入气缸的压缩空气在对置活塞顶之间被压缩。当排气套筒阀关闭排气口之后，轴转动大约20°，进气口被进气套筒阀完全关闭。

当活塞向着TDC前进时，进气套筒阀29和排气套筒阀30加速通过它们各自的活塞，在活塞达到图19所示的TDC位置前不久，使得套筒阀达到它们各自的TDC位置以限定和密封燃烧室。

从上文的描述以及特别参照图24可以理解的是，排气套筒阀和进气套筒阀的大部分的往复运动发生在活塞在它们的BDC位置处的停歇时段，并且在轴转动时期仅有相对少的百分比的进气套筒阀和排气套筒阀的冲程被覆盖，轴转动时期包括压缩冲程上活塞运动的后半部分，在TDC的活塞停歇时段和在膨胀冲程上活塞运动的前半部分。

驱动进气套筒阀和排气套筒阀的凸轮的轴向凸轮轮廓可能是轴转动时期和套筒阀在它们各自的TDC和BDC位置之间的移动的峰值加速度之间的平衡，在轴转动时期，进气套筒阀和/或排气套筒阀停歇或者经历减少的线性运动时期，从而接近停歇。

通过对排气套筒阀进行定时以在活塞到达BDC或者刚好到达BDC之前打开排气口，活塞在排气口被打开之前经历完整的膨胀冲程，并且燃烧产物开始从气缸中被清除。这样可以提高公知的发动机的效率，在公知的发动机中，排气口通过活塞在它们的膨胀冲程上提早打开。

通过对排气套筒阀进行定时以在BDC活塞停歇时段之后的活塞压缩冲程期间完全关闭排气口，排气口在BDC的整个活塞停歇时段内保持打开。这样可以提供与公知的发动机相比明显更多的用于清除燃烧产物的时间。在公知的发动机中，没有活塞停歇。

通过对排气套筒阀进行定时以在进气套筒阀开始打开排气口之前轴转动大约20°时开始打开排气口，发动机循环的一个时段用于排污。这样可以有额外的时间使气缸压力降低到清扫空气的压力之下。

通过对进气套筒阀进行定时以在BDC的活塞停歇时段的早期打开进气口，并在活塞压缩冲程期间完全打开进气口，进气口在大比例(significant proportion)的发动机循环中保持打开。这样可以在进气口关闭之前有额外的时间使气缸更完全的充满。

通过对进气套筒阀进行定时在排气套筒阀完全关闭排气口之后轴转动大约20°时完全关闭进气口，发动机可以为进入气缸的空气提供充量(charging)压缩时期或者“增压(supercharging)”时期。

轴向套筒阀凸轮成形为：使排气口在轴转动大约140°时保持至少部分打开，并且进气口在轴转动大约140°时保持至少部分打开。因此，进气口和排气口能够在发动机循环的大部分时候保持至少部分打开。

轴向套筒阀凸轮也成形为：使排气口和进气口在轴转动大约120°的重叠时期内均保持至少部分打开。因此，在发动机循环的大部分中，进入气缸的空气能够辅助气缸的清扫，增强空气在发动机中流动。

在前述描述中的所有数值仅仅是以举例的方式提供的，并不旨在限制权利要求的范围。在前述描述中，轴转动的示例值为本发明主要为最佳体积效率设计的特定形式。本领域技术人员容易理解，其他的轴转动值适合于根据一个或多个其他关键因素，例如最大功率密度、采用特定类型或者等级的燃料进行的操作等设计的改进形式的发动机，

可以理解的是，虽然上述涉及一种优选形式的对置活塞发动机，具有一对气缸，一对活塞和各自的套筒阀以对置的方式在该气缸中往复运动，许多其他的实施例仍然落入本发明的范围。例如，本发明提供的发动机还可具有与上述的两个气缸的形式相比更多或者更少数量的气缸。本发明提供的发动机可以为单气缸发动机，只具有一个往复活塞和套筒阀或者具有一对以对置方式往复运动的活塞和套筒阀。本发明提供的发动机还可以包括两个气缸，每个气缸中只具有一个往复活塞和套筒阀。本发明提供的发动机还可以包括多于两个气缸，每个气缸只具有一个往复活塞和套筒阀，或者多于两个气缸每个气缸具有一对以对置方式往复运动的活塞和套筒阀。本领域技术人员能够显而易见的得到其他合适的结构。

Claims

1.一种发动机，包括：

至少一个气缸；

至少一个活塞，可在所述至少一个气缸内往复运动；

至少一个进气口，穿过所述至少一个气缸的壁；

至少一个排气口，穿过所述至少一个气缸的壁；

至少一个可往复运动的套筒阀，位于在所述至少一个气缸内，用于控制所述至少一个进气口和所述至少一个排气口中的一个或者二者的开闭；

至少一根轴，可通过所述至少一个活塞的往复运动而转动；

活塞驱动装置，与所述至少一个活塞连接并可随所述至少一个活塞往复运动；

套筒阀驱动装置，与所述至少一个可往复运动的套筒阀连接并且可随所述至少一个可往复运动的套筒阀往复运动；

其中，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线位于所述至少一根轴的外周，与所述活塞驱动装置往复运动的轴线分离。

2.根据权利要求1所述的发动机，其中，还包括活塞驱动机构，用于与所述活塞驱动装置啮合，将所述至少一个活塞的往复运动转换为所述至少一根轴的旋转运动。

3.根据权利要求1或2所述的发动机，其中，还包括套筒阀驱动机构，用于与所述套筒阀驱动装置啮合，以使所述至少一个套筒阀往复运动。

4.根据权利要求1至3任一项所述的发动机，其中，所述至少一个套筒阀的往复运动与所述至少一个活塞的往复运动相关联。

5.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中，所述至少一个套筒阀可做与所述至少一个活塞的往复运动异相的往复运动。

6.根据权利要求2至5任一项所述的发动机，其中，所述活塞驱动机构包括第一凸轮机构，所述第一凸轮机构包括至少一个活塞凸轮。

7.根据权利要求3至6所述的发动机，其中，所述套筒阀驱动机构包括第二凸轮机构，所述第二凸轮机构包括至少一个套筒阀凸轮。

8.根据权利要求6或7所述的发动机，其中，所述至少一个活塞凸轮包括轴向凸轮。

9.根据权利要求7或8所述的发动机，其中，所述至少一个套筒阀凸轮包括轴向凸轮。

10.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中，所述活塞驱动装置包括从所述至少一个活塞伸出的活塞杆组件。

11.根据权利要求10所述的发动机，其中，所述活塞杆组件支撑第一对凸轮从动件。

12.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中，所述套筒阀驱动装置包括从所述至少一个可往复运动的套筒阀伸出的套筒阀驱动臂。

13.根据权利要求12所述的发动机，其中，所述至少一个套筒阀包括围绕在所述套筒阀的端部的凸缘，所述套筒阀驱动臂从所述凸缘伸出。

14.根据权利要求12或13所述的发动机，其中，所述套筒阀驱动臂的至少一部分包括大体上的平板。

15.根据权利要求12至14任一项所述的发动机，其中，所述套筒阀驱动臂支撑第二对凸轮从动件。

16.根据权利要求12至15任一项所述的发动机，其中，所述套筒阀驱动臂与所述至少一个气缸内的槽滑动啮合。

17.根据权利要求6至16任一项所述的发动机，其中，所述至少一个活塞凸轮位于所述至少一根轴上。

18.根据权利要求7至17任一项所述的发动机，其中，所述至少一个套筒阀凸轮位于所述至少一根轴上。

19.根据权利要求6至18任一项所述的发动机，其中，所述至少一个活塞凸轮被配置为：在活塞运动的循环内引起所述至少一个活塞的至少一个停歇时段。

20.根据权利要求19所述的发动机，其中，所述至少一个活塞凸轮被配置为：在所述活塞运动的循环内引起所述至少一个活塞在其BDC位置处的停歇时段。

21.根据权利要求20所述的发动机，其中，所述活塞在其BDC位置处的停歇时段足以使在所述活塞开始从其BDC位置处离开之前，通过所述至少一个排气口基本上清除所有的废弃的燃烧产物。

22.根据权利要求19至21任一项所述的发动机，其中，所述至少一个活塞凸轮被配置为：在活塞运动的循环内引起所述至少一个活塞在其TDC位置处的停歇时段。

23.根据权利要求22所述的发动机，其中，所述活塞在其TDC位置处的停歇时段足以使在所述活塞开始从其TDC位置处离开之前，基本上所有燃烧的热交换以恒定的体积在所述气缸内发生。

24.根据权利要求7至23任一项所述的发动机，其中，所述至少一个套筒阀凸轮被配置为：在套筒阀运动的循环内引起所述至少一个套筒阀的至少一个停歇时段。

25.根据权利要求24所述的发动机，其中，所述至少一个套筒阀凸轮被配置为：在套筒阀运动的循环内引起所述至少一个套筒阀在其TDC位置处的停歇时段。

26.根据权利要求25所述的发动机，其中，在使用时，所述至少一个套筒阀凸轮使所述至少一个套筒阀保持在其TDC位置的过程中所述轴的旋转度数大于在所述至少一个活塞通过所述至少一个轴向套筒阀凸轮保持在其TDC位置的过程中所述轴的旋转度数。

27.根据权利要求7至25任一项所述的发动机，其中，所述至少一个轴向套筒阀凸轮被配置为：控制所述至少一个排气口的开闭，并且所述发动机被配置为：在所述发动机使用时，当所述至少一个活塞基本到达其BDC位置时，所述至少一个排气口通过所述至少一个套筒阀被打开。

28.根据权利要求7至25任一项所述的发动机，其中，在所述发动机使用时，当所述活塞到达其BDC位置之后，所述至少一个排气口通过排气套筒阀被打开。

29.一种根据前述权利要求中任一项所述的对置活塞发动机，还包括：

至少两个活塞，可在所述至少一个气缸内以对置的方式往复运动；

活塞驱动装置，与所述至少两个活塞中的每一个连接并且可随所述至少两个活塞中的每一个往复运动；

其中，所述至少一根轴可通过所述至少两个活塞的往复运动而旋转；

并且其中所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线位于所述至少一根轴的外周，与所述至少两个活塞中的至少一个活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线分离。

30.根据权利要求29所述的对置活塞发动机，其中，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线位于所述至少一根轴的外周，与所述至少两个活塞中的每一个活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线分离。

31.根据权利要求29或30所述的对置活塞发动机，其中，所述至少两个活塞中第一活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线位于所述至少一根轴的外周，与所述至少两个活塞中的第二活塞的活塞驱动装置分离。

32.根据权利要求31所述的对置活塞发动机，其中，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线位于所述至少一根轴的外周，并且位于所述第一活塞和第二活塞各自的活塞驱动装置往复运动的轴线之间。

33.根据权利要求29至32任一项所述的对置活塞发动机，其中，所述至少两个活塞可线性并且同轴地做往复运动。

34.根据权利要求29至33任一项所述的对置活塞发动机，其中，所述至少两个活塞可以同相的方式做往复运动。

35.根据权利要求29至34任一项所述的对置活塞发动机，其中，还包括：

至少两个位于同一个气缸内的套筒阀，一个套筒阀包围所述至少两个活塞中的一个，至少两个套筒阀可在所述至少一个气缸内以对置的方式往复运动。

36.根据权利要求36所述的对置活塞发动机，其中，所述至少两个套筒阀可随所述至少两个活塞线性、同轴地、并且同轴地做往复运动。

37.根据权利要求35或36所述的对置活塞发动机，其中，所述至少两个套筒阀可彼此异相地做往复运动。

38.根据权利要求35至37任一项所述的对置活塞发动机，其中，所述至少两个套筒阀可与其各自的活塞异相地做往复运动。

39.根据权利要求35至38任一项所述的对置活塞发动机，其中，所述至少两个套筒阀中的第一套筒阀被布置为：控制所述至少一个进气口的开闭，并且所述至少两个套筒阀中的第二套筒阀被布置为：控制所述至少一个排气口的开闭。

40.根据权利要求35至39任一项所述的对置活塞发动机，其中，在所述第一套筒阀的TDC和BDC位置之间的位置处，穿过所述至少一个气缸的壁设置有多个进气口，并且在所述第二套筒阀的TDC和BDC位置之间的位置处，穿过所述气缸壁设置有多个排气口。

41.一种对置活塞发动机，包括：

至少一个气缸；

至少两个活塞，可在所述至少一个气缸内往复运动；

至少一个进气口，穿过所述至少一个气缸的壁；

至少一个排气口，穿过所述至少一个气缸的壁；

至少一个可往复运动的套筒阀，位于所述至少一个气缸内，用于控制所述至少一个进气口和所述至少一个排气口中的一个或者二者的开闭；

至少一根轴，可通过所述至少两个活塞的往复运动而转动；

其中，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线位于所述至少一根轴的外轴，与所述至少两个活塞中的每一个活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线分离。

42.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中，所述套筒阀驱动装置往复运动的轴线与所述或者每个活塞的活塞驱动装置往复运动的轴线分开并且平行。

43.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中，所述或者至少一个所述可往复运动的套筒阀为连续的、没有气门的套筒阀。

44.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中，还包括：至少一个刮油环，其嵌入所述气缸的壁，并且与所述至少一个可往复运动的套筒阀密封啮合。

45.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中，所述至少一根轴为用于动力输出的输出轴。

46.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中，所述发动机运行二冲程循环。

47.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中，所述发动机包括压燃式发动机。

48.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中，所述发动机包括

第一气缸，在所述第一气缸内第一对活塞被设置为以对置的方式往复运动，和

第二对对置活塞，在所述第二对对置活塞内第二对活塞被设置为以对置的方式往复运动，

其中，所述至少一根轴可通过所述第一对和第二对对置活塞的往复运动而转动，

并且其中所述第一和第二气缸位于所述轴的相对的两侧。

49.一种大体如所附的附图描述的发动机。