CN108026833A - 自由活塞发动机 - Google Patents

Abstract

一种内燃发动机可以包括发动机缸体、限定燃烧室的汽缸、以及在所述汽缸中的活塞。所述活塞可以在第一冲程中从所述汽缸的一个端部行进到所述汽缸的相对端部，并且可以相对于所述汽缸设定所述活塞的尺寸，以实现所述第一冲程的膨胀冲程部分，其中所述活塞在气体膨胀压力下行进，以及实现在所述膨胀冲程部分之后的为所述第一冲程的剩余部分的所述第一冲程的动量冲程部分。活塞杆部分可以连接到所述活塞，并且从所述燃烧室内的位置延伸到在所述汽缸的外部的区域。在所述活塞杆部分中的凹陷部可以形成通路，以在所述活塞在所述动量冲程部分中时在所述燃烧室与在所述汽缸的外部的区域之间连续地连通气流。

Description

自由活塞发动机

相关申请

本申请要求于2015年2月15日提交的名称为“Free Piston Engine”的美国临时申请No.62/192,575的优先权，其全部内容通过引用合并于本文。

技术领域

本公开涉及内燃发动机领域，并且更特别地，涉及具有自由活塞的内燃发动机领域。

背景技术

内燃发动机是已知的。活塞发动机最常见的类型是二冲程发动机和四冲程发动机。这些类型的发动机包括相对大量的部件，并且需要许多的辅助系统，例如润滑系统、冷却系统、进气门和排气门控制系统等，以实现正常的功能。

发明内容

一些实施例可以包括内燃发动机。内燃发动机可以包括发动机缸体、在发动机缸体中限定至少一个燃烧室的汽缸、以及在汽缸中的活塞。活塞可以是双面活塞，活塞可以被构造为在第一冲程中从汽缸的一个端部行进到汽缸的相对的端部，并且可以相对于汽缸设定活塞的尺寸，以实现第一冲程的膨胀冲程部分，在膨胀冲程部分中，活塞在气体膨胀压力下行进，以及实现在膨胀冲程部分之后的为第一冲程的剩余部分的第一冲程的动量冲程部分。至少一个活塞杆部分可以连接到活塞，并且可以从至少一个燃烧室内的位置延伸到汽缸的外部的区域。至少一个凹陷部可以形成在活塞杆部分中，至少一个凹陷部形成通路，通路被构造为在至少一个燃烧室与汽缸的外部的区域之间连通气流。至少一个凹陷部可以被构造为使得，当活塞处于在第一冲程的膨胀冲程部分之后的第一冲程的动量冲程部分中时，至少一个凹陷部被构造为在至少一个燃烧室与汽缸的外部的区域之间连续地连通气流。

在一些实施例中，与活塞杆相关联的通路或凹陷部可以被构造为在至少一个燃烧室与汽缸的外部的区域之间连通气流。

至少一个凹陷部可以被构造为使得当活塞处于在第一冲程的膨胀冲程部分之后的所述第一冲程的动量冲程部分中时，所述至少一个凹陷部被构造为在至少一个燃烧室与汽缸的外部的区域之间连续地连通气流。

在一些实施例中，位于活塞的第一燃烧室侧的第一冲程的基本上整个膨胀冲程部分与第二燃烧室和汽缸的第二端部处的进气歧管之间的气体流动同时发生。

在一些实施例中，位于活塞的第一燃烧室侧的第一冲程的整个动量冲程部分与第二燃烧室中的气体的压缩同时发生。

在一些实施例中，活塞进一步被构造为在第二冲程中从汽缸的第二端部行进到所述汽缸的第一端部，并且相对于所述汽缸设定所述活塞的尺寸，以实现所述第二冲程的膨胀冲程部分，在所述膨胀冲程部分中，所述活塞在气体膨胀压力下行进，以及实现在所述膨胀冲程部分之后的为所述第二冲程的剩余部分的所述第二冲程的动量冲程部分。

在一些实施例中，汽缸和双面活塞的尺寸设定为使得所述活塞在第一冲程期间行进的总距离远大于所述活塞在所述第一冲程的膨胀冲程部分期间行进的距离。

至少一个端口可以位于汽缸的周边侧壁中，所述至少一个端口被构造为，当活塞位于所述至少一个端口的第二燃烧室侧时，所述至少一个端口在第一燃烧室与汽缸的外部的之间连通气流，并且所述至少一个端口被构造为，当所述活塞位于所述至少一个端口的第一燃烧室侧时，所述至少一个端口在所述第二燃烧室与所述汽缸的外部之间连通气流。

在活塞的相对侧面的活塞杆部分中的通路可以被构造为防止气体经由跨越所述双面活塞的两个面的路径在汽缸与汽缸之外的位置之间进行交换。

双面活塞具有的从所述活塞的一个面到所述活塞的相对面的轴向长度可以小于或者等于从第一汽缸盖和第二汽缸盖中的至少一个到排气口的距离的1/2。

在一些实施例中，双面活塞的长度、汽缸的长度、排气出口的位置、以及第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的每一个中的通道接入开口的位置布置为使得，当所述活塞处于第一燃烧室中的燃烧阶段时，所述活塞阻挡所述排气出口与第一燃烧室连通，并且所述第一活塞杆部分中的通道接入开口在所述第一燃烧室之外，同时，所述排气出口与第二燃烧室流体连通，并且第二通道的接入开口在所述第二燃烧室内。

本公开的其他方面可以涉及各种活塞环构造。例如，连续的、无间隙活塞环可以被构造为使得，当被加热时，所述活塞环在所述活塞的轴向方向上变形。

在其他方面，活塞环可以具有在凹槽内曲折的形状，使得所述活塞环的形状不同于所述凹槽的形状，并且使得所述活塞环基本上不充满所述凹槽，并且所述活塞环由一材料构成，当所述材料受热时，引起曲折部分的形状变化，从而使得所述活塞环能够在所述活塞的轴向方向上、在所述凹槽的边缘之间膨胀。所述曲折部分可以是波的形状，并且所述波的波峰朝向所述凹槽的相对的边缘交替地延伸。

活塞环可以构造为使得当受热时，所述活塞环倾向于在活塞的轴向方向上膨胀，而不是径向地膨胀。

前文仅一般性地描述了本公开的几个示例性方面。应当理解，前文的一般性描述和下面的详细描述仅是示例性和说明性的，而不是对所要求保护的本发明的限制。

附图说明

图1是根据本公开的自由活塞发动机的透视图；

图2是图1的发动机的局部截面图，其中活塞在位于汽缸的左侧的上止点处；

图3是图1的发动机的局部截面图，其中活塞处于冲程的动量部分中，处于发动机的右侧的压缩气体的早期阶段；

图4是图1的发动机的局部截面图，随着在图3中所图示的压缩之后，压缩在汽缸的右侧继续；

图5是图1的发动机的局部截面图，发动机处于图4中所图示的压缩之后的在汽缸的右侧的压缩的后期阶段；

图6是图1的发动机的局部截面图，发动机处于图5中所图示的压缩之后的在汽缸的右侧的压缩的甚至更后期阶段；

图7是图1的发动机的局部截面图，其中活塞在位于汽缸的右侧的上止点处；

图8是图1的发动机的局部截面图，其中活塞处于冲程的动量部分中，处于在汽缸的左侧的压缩气体的早期阶段；

图9是图1的发动机的局部截面图，随着在图8中所图示的压缩之后，压缩在汽缸的左侧继续；

图10是图1的发动机的局部截面图，压缩机处于图9中所图示的压缩之后的在汽缸的左侧的压缩的后期阶段；

图11是图1的发动机的局部截面图，发动机处于图10中所图示的压缩之后的在汽缸的左侧的压缩的甚至更后期阶段；

图12与图2类似，图示了位于汽缸的左侧的上止点活塞位置；

图13是可以与图1和图2的发动机一起使用的活塞组件的透视图；

图14是图13的活塞组件的活塞中心盘的透视图；

图15是图13的活塞组件的左侧活塞盘的透视图；

图16是图13的活塞组件的右侧活塞盘的透视图；

图17是可以与图13的活塞组件一起使用的活塞环的透视图；

图18是图17的活塞环的侧视图；

图19是图17的活塞环的平面图；

图20是具有图17的活塞环的图13的活塞组件的透视图；

图21是组装在图2的活塞杆上的图20的活塞组件和活塞环的侧视图；

图22是组装在图2的活塞杆上的图20的活塞组件和活塞环的另一透视图，其具有不同进口通路；以及

图23是图1的发动机的透视局部截面图。

具体实施方式

本公开涉及内燃发动机。虽然本公开提供了自由活塞发动机的示例，但是应当注意，在其最宽泛的意义上，本公开的方面不限于自由活塞发动机。更确切地说，可以设想，上述原理也可以应用于其他内燃发动机。

根据本公开的内燃发动机可以包括发动机缸体。术语“发动机缸体”(也与术语“汽缸体”同义地使用)可以包括一体的结构，该一体的结构包括容纳活塞的至少一个汽缸。在自由活塞发动机缸体的情况下，发动机缸体可以包括单个汽缸，或者它可以包括多个汽缸。

根据本公开，汽缸可以在发动机缸体中限定至少一个燃烧室。在根据本公开的一些内燃发动机中，燃烧室可以位于发动机缸体内的汽缸的单侧。在根据本发明的其他内燃发动机中，内燃发动机可以包括两个燃烧室，在发动机缸体内的汽缸的每侧各一个燃烧室。

本公开的实施例还可以包括汽缸中的活塞。根据在自由活塞发动机中使用的本发明的一些实施例，活塞可以在其相对的侧面上包括的两个头部。在本发明的一些实施例中，活塞可以被认为是“可滑动地安装”在汽缸中。这指的是活塞从汽缸的一侧到另一侧滑动通过汽缸的事实。虽然本公开描述了活塞示例，但是本发明在其最宽泛的意义上不限于特定的活塞被构造或构造。

图1和图2图示了根据本公开的自由活塞发动机10的示例性实施例。自由活塞发动机10(在本文中有时被简称为发动机)是包括发动机缸体8的内燃发动机的一个示例。限定至少一个燃烧室的汽缸12可以包括在发动机缸体中，并且可以具有中心纵向轴线A，以及可往复移动地安装在汽缸12中的双面(double-faced)活塞50。双面活塞50可以被构造为在第一冲程中从汽缸的第一端部行进到汽缸的第二端部，并且在第二冲程中从汽缸的第二端部返回到汽缸的第一端部。图7至图12图示了活塞50从汽缸的第一端部到汽缸的第二端部的示例性移动。至少一个活塞杆部分可以连接到活塞，并且可以从至少一个燃烧室内的位置延伸到汽缸的外部的区域。如在本文中所使用的，术语“活塞杆部分”包括从活塞延伸的杆或轴的任何部分。在一些实施例中，活塞杆部分可以是一直穿过活塞的一体结构的一部分。在其他实施例中，活塞杆部分可以是仅从活塞的一个面延伸的活塞杆的一部分。

作为示例，在图3中，活塞杆部分42可以连接活塞50的一个面，并且从至少一个燃烧室内的位置延伸到汽缸的外部的区域45。类似地，第二活塞杆部分43可以从双侧活塞50的相对的面延伸到汽缸12的外部的另一区域47。活塞杆部分42和43可以彼此一体，或者可以是完全分离的结构，其每一个从活塞50的相对的侧面延伸。

汽缸的外部的区域(例如区域45和47)可以在汽缸的每个端部处包括进口歧管或排气歧管，该进口歧管被构造为将燃烧气体从汽缸的外部的一个或多个气体源供给到汽缸的相对的端部处的燃烧室中的每一个，该排气歧管被构造为接收来自燃烧室的燃烧气体，并引导燃烧气体离开汽缸用于排气后处理。以此方式，例如，活塞杆部分的通路(passageway)被构造为将燃烧气体从汽缸之外的位置引入燃烧室中。在一个实施例中，汽缸的外部的区域45和47可以简单地指位于汽缸盖14、15的与汽缸12相对的一侧的任何区域，而不管该区域是否与汽缸盖直接接触。可以设想，可以设置端口从位于汽缸旁边(而不是汽缸的端部处)的歧管或其他源引入气体。因此，在一般意义上，汽缸之外的位置可以在汽缸的端部处、汽缸的旁边、或者两者的组合。

根据本发明的实施例，每个活塞杆部分可以包括形成通路的至少一个凹陷部，该通路被构造为在至少一个燃烧室与汽缸的外部的区域之间连通气流。如在本文中所使用的，术语“凹陷部”可以由能够连通气流的任何结构或空隙限定。它可以包括例如完全地或部分地包括在活塞杆部分的至少一部分内的通道或导管。或者，凹陷部可以包括活塞杆部分的至少一部分中的一个或多个暴露的凹槽或其他切口。

例如，在根据本公开的发动机的一些示例性实施例中，在活塞杆部分中形成通路的一个或多个凹陷部可以使活塞杆部分42和43至少部分地中空。在一些变型中，通路可以包括沿着活塞杆部分的外周形成的凹槽或多个凹槽。另外的变型可以包括活塞杆部分的具有不同外径的区段。这样的直径减小的(多个)区域可以提供一个或多个间隙，气体可以通过该间隙流动。替代地，形成通路的一个或多个凹陷部可以包括在活塞杆部分的内部延伸的通道。在另一替代方案中，凹陷部可以使活塞杆部分在一些区域中为中空，并且在其他区域中为部分中空(例如经由外部凹槽、槽等)。可以在每个活塞杆中形成至少一个端口，其与活塞杆部分的通路流体连通，从而允许气体通过端口进入和/或离开通路。

参考图22作为示例，每个活塞杆部分42和43可以分别包括凹陷部53、55(例如，活塞杆部分42和43的中空的内部部分)，凹陷部53、55形成通路或通道，其被构造为在燃烧室49和51(分别参见图5和图10)与汽缸12的外部的相应的区域45和47之间连通气流。中空的区域可以例如是通过活塞杆部分的芯的钻孔。

如图5中所图示的，第一燃烧室可以限定在区域49中，在活塞50的面与汽缸12的第一盖14之间。同样地，如图10中所图示的，第二燃烧室51可以限定在活塞50的相对的面与汽缸12的相对的盖15之间。当然，应当理解，每个燃烧室是可变区域，其基本上包括位于活塞的每侧的活塞排量(swept volume)，并且其随着活塞从汽缸的一个端部移动到汽缸的相对的端部而被压缩。

如图22中所图示的，通路或凹陷部53和55仅是示例性的。例如，如图所示，凹陷部仅延伸超过端口44，在到达活塞50之前终止。本公开设想了许多其他被构造。例如凹陷部53和55可以朝向活塞进一步延伸，一直到活塞，或者可以跨越活塞的一个面。在优选实施例中，通路53和55不彼此流体连通。

在附图中示出的一个示例性实施例中，一个或多个端口44可以布置为两组，即，最靠近活塞50的内组46，以及远离内组46的外组48。端口44可以被构造为用作进口，以经由凹陷部53和55将气体传递到汽缸中。代替两组进气端口，可以仅采用一组进气端口44，或者可以采用沿着活塞杆部分42间隔的多于两组的进气端口44。此外，进气端口不一定需要成组地布置，只要存在足够的开口来传递来自活塞杆内的由凹陷部53和55限定的通道的气体即可。

根据本发明的一些实施例，活塞杆部分中的第一通路和第二通路可以被构造为防止气体经由跨越活塞的第一面和第二面的路径在汽缸与汽缸之外的位置之间进行交换。例如，从双面活塞50的相对的面延伸的活塞杆部分42、43的对可以一体地形成，或者可以通过双面活塞间接地彼此连接。然而，不可以在活塞杆之间设置互连的流动通路。在这样的构造中，不会在汽缸与汽缸之外的位置之间发生跨越双面活塞50的第一面和第二面的气流的连通。因此，每个活塞杆部分中的凹陷部和/或通路可以彼此分离，并且可以通过不同的活塞杆部分延伸。

如果发动机缸体的每侧的汽缸盖包括进气歧管(例如连接到进气歧管，或者与进气歧管一体地形成)，则第一活塞杆部分中的通路可以被构造为在第一燃烧室与汽缸的第一端部处的进气歧管之间连通气流，并且第二活塞杆部分中的通路可以被构造为在第二燃烧室与汽缸的第二端部处的进气歧管之间连通气流。因此，例如，参考图10，随着端口46和48桥接汽缸盖14，来自进气歧管26的燃烧气体进气室32的气体可以进入燃烧室。

根据本发明的实施例的汽缸可以在两端封闭。例如，发动机10的汽缸12可以在两个端部处由汽缸盖14和15封闭，汽缸盖14和15可以通过多个螺栓16连接到汽缸12。如在本文中所使用的，术语“封闭”不要求完全封闭。例如，尽管汽缸盖可以在其中具有开口(活塞杆部分42和43通过该开口)，但是在本公开的含义内，汽缸盖仍然被认为是“封闭的”。

汽缸12的周边部分可以设置有散热鳍片24。发动机10的替代被构造可以包括帮助冷却汽缸的其他外部或内部特征，例如内部地形成在汽缸壁内或套住汽缸壁的至少一部分以进行水冷却的水通路，以及沿着汽缸周壁的外部设置的散热鳍片的其他被构造或者其他传导和/或对流传热增强特征，以促进汽缸的流体冷却。

另外，根据本发明的示例性实施例，汽缸的第一端部与第二端部之间的周壁可以包括至少一个排气口。仅作为示例，汽缸12可以包括在汽缸的第一端部与第二端部之间的汽缸12的周边侧壁中的至少一个排气口18。在图2至图12所图示的示例性实施例中，多个分布式排气口18可以在汽缸的相对的端部之间的汽缸12的大约中点处围绕汽缸的圆周间隔开。排气口18可以具有任何合适的尺寸、形状和分布，从而实现从汽缸排出气体的功能。例如，排气口中的一个或多个可以位于汽缸周壁的轴向中心区域中，如附图中所图示的。尽管附图中示出的示例性实施例是对称地被构造的，其中排气口18位于汽缸的相对的端部之间的中间，但是替代实施例可以将排气口设置在与汽缸周壁相交的一个或多个径向平面处，而不是在汽缸盖14之间的精确中点处。

根据本发明的一些示例性实施例，至少一个端口可以被构造为，当活塞位于该至少一个端口的第二燃烧室侧时，该至少一个端口在第一燃烧室与汽缸的外部之间连通气流，并且可以被构造为，当活塞位于该至少一个端口的第一燃烧室侧时，该至少一个端口在第二燃烧室与汽缸的外部之间连通气流。仅作为示例，如图5中所图示的，当活塞50位于端口18的右边时，这可以发生，使得能够将气流通过端口18从燃烧室传递到活塞50的左边。端口18使得气体能够流动到燃烧室“之外”的位置。该外部位置可以如图所示位于汽缸的侧面，或者与发动机相关联的导管(未示出)可以将气体输送到其他位置。

进口歧管26可以连接到汽缸12的相对的端部处的汽缸盖14、15中的每一个，或者与汽缸盖14、15中的每一个一体地形成。进口歧管26可以包括与纵向轴线A轴向地对准的活塞杆开口28、以及一个或多个进气开口30，进气开口30可以设置在进口歧管的远端端部处，如图所示，或者设置在沿着进口歧管的外周的任何位置处。进口歧管26中的一个或多个进气开口30可以被构造为将进口气体引导到横向于纵向轴线A的进口歧管中。进口歧管26的内部空间可以限定进气室32。尽管图1至图12以及图23中所示的示例性实施例的进口歧管图示为具有圆柱形的被构造，替代实施例可以提供具有其他形状的轮廓或横截面的一个或多个进口歧管，或者可以将进口歧管至少部分地并入在汽缸盖14、15内，作为在汽缸12的每个端部处的汽缸盖中的每一个内限定的一个或多个内部通路。

汽缸盖14、15中的每一个还可以包括一个或多个喷射器34，喷射器34通向环形的或环状的凹陷部36，凹陷部36形成在汽缸12的每个端部处的每个汽缸盖的防火甲板的火焰面(flame face)中，或者与该火焰面相邻，该火焰面与汽缸12的每个端部处的燃烧室为面向关系。环状的凹陷部36可以将旋流赋予给通过喷射器34喷射的燃料气体，以促进燃烧室内的气体的更完全的燃烧。汽缸盖14、15还可以包括用于容纳和安装一个或多个火花塞38的一个或多个腔，以及用于对准、支撑、引导和密封(通过专用密封件)活塞杆部分42、43的套管40，活塞杆部分42、43由汽缸12的相对的端部处的汽缸盖14、15中的每一个支撑，并且穿过汽缸盖14、15中的每一个。这是活塞杆部分如何可以从双面活塞的面通过燃烧室延伸的一个示例。无论任何孔径(活塞杆可以在汽缸的端部处通过该孔径延伸)的具体细节如何，在本公开的含义内，延伸到汽缸的至少一个端部的活塞杆可以被认为通过燃烧室延伸。

根据本发明实施例的双面活塞可以被构造为，在第一冲程中从汽缸的第一端部行进到汽缸的相对的第二端部，并且在第二冲程中从汽缸的第二端部返回到第一端部。作为示例，图2至图7中图示了该行进的长度，其中图2表示第一冲程的结束，图7表示第二冲程的结束，图3至图6表示示例性的中间位置。

根据本公开的各种示例性实施例，可以相对于汽缸设定活塞的尺寸，以实现每个冲程的膨胀冲程部分，在该膨胀冲程部分中，活塞在气体膨胀压力下行进，并且实现在膨胀冲程部分之后的为冲程的剩余部分的每个冲程的动量冲程部分。活塞的第一冲程和第二冲程中的每一个的膨胀冲程部分是活塞在燃烧膨胀压力下直接移动的行进部分。例如，冲程的膨胀部分可以限定为从汽缸的每个端部处的活塞的上止点(Top Dead Center,TDC)位置到一位点，在该位点处，燃烧气体可以在其中刚刚发生燃烧气体的点火的燃烧室与汽缸的外部的区域之间进行交换。

在每个冲程期间的活塞的TDC位置处，在双面活塞的相对的面中的每一个与由汽缸盖14、15封闭的汽缸的相应的端部之间留有余隙容积。在活塞到达TDC之前已经引入燃烧室中的燃烧气体被压缩到活塞面与汽缸盖的防火甲板(fire deck)之间的位于活塞这一侧的剩余的余隙容积中。通常包括燃料/空气混合物的压缩气体可以通过火花、或者通过至少部分地由燃烧气体的压缩造成的自点火来点燃。每个冲程的膨胀冲程部分发生在压缩的燃烧气体的点火之后，因为来自每个燃烧室中的燃烧的化学能转换成为活塞的机械动力。在活塞一侧的每个冲程的膨胀冲程部分发生的同时，可以对于基本上整个膨胀冲程部分，在位于活塞的相对的侧面的燃烧室与汽缸的相对的端部处的进气歧管、以及位于汽缸中心周边部分的排气歧管20之间发生气体流动。

在从汽缸的左端到汽缸的右端的冲程的膨胀冲程部分的开始，如图2所示，可以在位于活塞的右侧的燃烧室与位于汽缸右侧的进口歧管26之间，并且可以通过排气口18在位于活塞的右侧的燃烧室与排气歧管20之间发生气体流动。在位于活塞的右侧的燃烧室与排气歧管之间的气体的连通可以继续，直到活塞的右面已经移动经过位于中央的排气口18，排气口18用作排气阀，并且切断右燃烧室与排气歧管之间的连通。另外，在活塞50已经甚至关闭排气口18之前，最靠近活塞的右面的进气端口44可能已经移动到右燃烧室之外，从而关闭通过右活塞杆部分42在右进口歧管26与右燃烧室之间的气体的连通。

根据一些实施例，双面活塞的长度、汽缸的长度、排气出口的位置、以及第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的每一个中的通道接入开口的位置可以布置为使得，当活塞处于第一燃烧室中的燃烧阶段时，活塞阻挡排气出口与第一燃烧室连通，并且第一活塞杆部分中的通道接入开口在第一燃烧室之外，同时，排气出口与第二燃烧室流体连通，并且第二通道的接入开口在第二燃烧室内。这可以通过各种替代结构来完成。参考附图仅作为示例，双面活塞50的长度、汽缸12的长度、排气出口18的位置、以及从活塞50的相对的面延伸的第一活塞杆部分42和第二活塞杆部分43中的每一个中的进气端口44的位置可以布置为使得，当活塞处于位于活塞的一侧的第一燃烧室中的燃烧阶段时，活塞阻挡排气出口与第一燃烧室连通。最靠近活塞的一侧的进气端口44保持在第一燃烧室之外，从而防止位于活塞的那一侧的进气歧管与第一燃烧室之间的气体的连通。

同时，排气出口与位于活塞的相对的侧面的第二燃烧室流体连通，并且第二活塞杆部分43中的进气端口44位于第二燃烧室内。类似地，当活塞处于位于活塞的相对的侧面的第二燃烧室中的另一燃烧阶段时，活塞阻挡排气出口与第二燃烧室的连通。最靠近活塞的第二侧的进气端口44保持在第二燃烧室之外，从而防止位于活塞的第二侧的进气歧管与第二燃烧室之间的气体的连通。同时，排气出口与位于活塞的第一侧的第一燃烧室流体连通，第一活并且塞杆部分42中的进气端口44位于第一燃烧室内。

在膨胀冲程部分之后，活塞可以继续在动量冲程部分中移动冲程的剩余部分。每个冲程的动量冲程部分包括膨胀冲程部分之后的冲程的剩余部分。根据本公开的实施例，位于活塞的第二燃烧室侧的第二冲程的基本上整个动量冲程部分可以与第一燃烧室中的气体的压缩同时发生。即，一个燃烧室中的冲程的膨胀部分产生的动量被用于压缩另一燃烧室中的气体。这可以通过发动机结构来实现，其中一个燃烧室中的膨胀的结束不对应于相对的燃烧室中的TDC位置。相反，发动机设计能够实现冲程的膨胀部分之后的进一步的活塞行进。在一些实施例中，冲程的动量部分期间的进一步的活塞行进可以至少是活塞的宽度。在其他实施例中，它可以是活塞的宽度的多倍。在其他实施例中，它可以是活塞的宽度的至少一半。

在每个冲程的动量冲程部分期间，气体可以在刚刚发生燃烧气体的点火的燃烧室与汽缸的外部的区域之间进行交换。气体的交换可以通过活塞杆部分中的通路(所述活塞杆部分连接到活塞，并且从至少一个燃烧室内的位置延伸到汽缸的外部的区域)发生，并且通过形成在汽缸的周壁中的排气口发生。参考图2至图7作为一个示例，示出了活塞50和活塞杆部分42在第一冲程期间的位置，从图2中的活塞的最左边位置到图7中的活塞的最右边位置。图7至图12示出了活塞50和活塞杆部分42在第二冲程期间的位置，从图7中的活塞的最右边位置到图12中的活塞的最左边位置。活塞在汽缸12中的最左边和最右边位置可以称作为冲程的上止点(TDC)，在上止点中，燃烧气体已经被压缩，并且正在发生在燃烧阶段的开始时的气体的点火。当活塞处于图2的最左边位置，并且正在发生对于已经被压缩到活塞的左面与汽缸的左端处的汽缸盖15之间的余隙容积中的燃烧气体的点火时，活塞在如图2至图7所示的从汽缸的左端到汽缸的右端的冲程的TDC处。类似地，当活塞处于图7的最右边位置，并且正在发生对于已经被压缩到活塞的右面与汽缸的右端处的汽缸盖15之间的余隙容积中的燃烧气体的点火时，活塞在如图7至图12所示的从汽缸的右端到汽缸的左端的冲程的TDC处。

随着活塞从冲程的TDC继续移动，从汽缸的左端到汽缸的右端，图3图示了在一位置处的活塞，在该位置中，活塞刚刚经过位于中央的排气口18。此时，位于活塞的左侧的第一燃烧室现在与位于中央的排气口18流体连通，并且来自燃烧的排出气体可以开始离开燃烧室。因此，冲程的膨胀冲程部分已经结束，并且由于膨胀冲程结束之后的剩余的惯性，活塞在动量冲程部分中朝向汽缸的右端继续行进。

如图3和图4所示，双面活塞50、位于活塞左侧的第一活塞杆部分43、以及位于中央的排气口18可以被构造为使得，随着活塞从汽缸的左端朝向汽缸的右端移动，在最靠近活塞的左面的进气端口44进入位于活塞的左侧的第一燃烧室之前，双面活塞经过位于中央的排气口18。如图4所示，截止到左活塞杆部分42中的进气端口44进入位于活塞的左侧的燃烧室时，活塞50已经完全移动到位于中央的排气口18的右边，以允许燃烧室与进气端口44之间的气体流动。各种部件的这种相对尺寸和间隔允许在新鲜的预压缩空气或其他燃烧气体通过位于活塞的左侧的活塞杆部分43引入第一燃烧室中之前，第一燃烧室中产生的排出气体开始从位于中央的排气口18离开。在各种替代实施例中，可以改变通过活塞杆部分42、43的进气端口相对于双面活塞的相对的面的精确放置，使得在活塞的面经过位于中央的排气口的近边缘不久之后，最靠近活塞的每个面的进气端口进入位于活塞的相同的一侧的相应的燃烧室，从而允许排出气体在引入新鲜的预压缩空气或其他燃烧气体不久之前开始离开相应的燃烧室(参见例如图4和图9)。

在从汽缸的左端到汽缸的右端的冲程的动量冲程部分期间，在活塞已经经过位于中央的排气口18不久之后，如图4所示，活塞杆部分43中的进气端口44的最靠近活塞的左面的边缘开始进入左燃烧室。此时，由于预压缩气体通过活塞杆部分43和进气端口44引入左燃烧室中，所以在活塞的左侧可以发生扫气(scavenging)阶段。进气端口44被构造为使得，当活塞处于从汽缸的左端到汽缸的右端的第一冲程的动量冲程部分中时，气流可以在左燃烧室与汽缸的外部的区域之间连续地连通。在附图所示的示例性实施例中，新鲜的预压缩空气可以从进气歧管26引入左燃烧室中，进气歧管26位于汽缸盖的对面或者与汽缸的左端的汽缸盖一体。同时，排出气体可以被进入的预压缩空气或其他气体从左燃烧室扫气，并且被迫使从位于中央的排气口18离开。

本发明的一些方面可以涉及汽缸和双面活塞，其尺寸被设定为使得，随着活塞从汽缸的第一端部移动到汽缸的第二端部，位于活塞的第一侧的第一冲程的膨胀冲程部分与位于活塞的第二侧的扫气阶段和气体升压(boost)阶段中的至少一个同时发生。第二冲程可以发生类似的同时发生。参考附图作为非限制性示例，随着活塞朝向汽缸的右端继续移动，如图5和图6所示，气流可以在左燃烧室与汽缸的外部的区域之间连续地连通。从进口歧管26引入燃烧室中的预压缩空气或其他气体的连续流动可以帮助冷却汽缸，以及从燃烧室扫气排出气体，并且升高左燃烧室内的气体压力。图11和图12图示了第二冲程的类似的同时发生。在一些实施例中，一侧的压缩与另一侧的扫气和气体升压的同时发生可以精确地对应。在其他实施例中，它们可以基本上重叠。

本发明的一些方面可以涉及汽缸和双面活塞，其尺寸被设定为使得，随着活塞从汽缸的第一端部移动到汽缸的第二端部，位于活塞的第一侧的第一冲程的动量冲程部分与位于活塞的第二侧的第二燃烧室中的压缩阶段同时发生。作为非限制性示例，在从汽缸的左端到汽缸的右端的第一冲程的动量冲程部分发生的同时，在活塞已经经过位于中央的排气口18朝向汽缸的右端移动之后，位于活塞的右侧的气体在位于活塞的右侧的压缩阶段期间被压缩。当活塞一直到右边时，如图7所示，位于活塞的右侧的燃烧气体已经被压缩到右燃烧室的剩余的余隙容积中，并且将发生点火以开始第二冲程。

如通过图2至图12中的非限制性示例最佳地看到的，汽缸12和双面活塞50的尺寸可以设定为使得，活塞在从汽缸的左端到汽缸的右端的第一冲程期间行进的总距离，或在从汽缸的右端到汽缸的左端的第二冲程期间行进的总距离，可以远大于活塞50在任一冲程的膨胀冲程部分期间行进的距离。在一些示例性实施例中，汽缸和双面活塞的尺寸可以设定为使得，活塞在从汽缸的一个端部到汽缸的相对的端部的每个冲程期间行进的总距离，可以比活塞在冲程的膨胀冲程部分期间行进的距离，超出至少活塞从一个面到相对的面的长度。在其他示例性实施例中，汽缸和双面活塞的尺寸可以设定为使得，活塞在每个冲程中行进的总距离，比活塞在位于活塞的一侧的气体的压缩期间行进的距离，超出至少活塞的长度。在附图中所示的示例性实施例中，活塞50从一个面到相对的面的长度可以小于从至少一个汽缸盖14中到位于中央的排气口18的距离的1/2。活塞和汽缸的该被构造和相对尺寸允许活塞在每个方向上的总冲程的显著更大的长度，在此期间新鲜的预压缩空气或其他气体可以被引入汽缸中，以汽缸的相对的端部处的每个燃烧发生之后扫气排气气体和冷却汽缸。

如图7所示，在从汽缸的右端到汽缸的左端的冲程的膨胀冲程部分的开始，气体流动可以发生在位于活塞的左侧的燃烧室与位于汽缸的左侧的进口歧管26之间，以及通过排气口18发生在位于活塞的左侧的燃烧室与排气歧管20之间。在位于活塞的左侧的燃烧室与排气歧管之间的气体的连通可以继续，直到活塞的左面已经移动经过位于中央的排气口18，排气口18用作排气阀，并且切断左燃烧室与排气歧管之间的连通。另外，在活塞50已经甚至关闭排气口18之前，最靠近活塞的左面的进气端口44已经移动到左燃烧室之外，从而关闭通过左活塞杆部分43在左进口歧管26与左燃烧室之间的气体的连通。

双面活塞50的长度、汽缸12的长度、排气出口18的位置、以及从活塞50的相对的面延伸的第一活塞杆部分42和第二活塞杆部分43中的每一个中的进气端口44的位置可以布置为使得，当活塞处于位于活塞的右侧的第二燃烧室中的燃烧阶段时，活塞阻挡排气出口与第二燃烧室连通。最靠近活塞的右侧的进气端口44保持在第二燃烧室之外，从而防止位于活塞的右侧的进气歧管与第二燃烧室之间的气体的连通。同时，排气出口与位于活塞的左侧的第一燃烧室流体连通，并且左活塞杆部分43中的进气端口44位于第一燃烧室内。

每个冲程的动量冲程部分包括膨胀冲程部分之后的冲程的剩余部分。在每个冲程的动量冲程部分期间，气体可以在刚刚发生燃烧气体的点火的燃烧室与汽缸的外部的区域之间进行交换。气体的交换可以通过活塞杆部分(活塞杆部分连接到活塞，并且从至少一个燃烧室内的位置延伸到汽缸的外部的区域)中的通路，并且通过形成在汽缸的周壁中的排气口发生。图7至图12示出了活塞50和活塞杆部分42在第二冲程期间的位置，从图7中的活塞的最右边位置到图12中的活塞的最左边位置。如上所述，活塞在汽缸12中的最左边和最右边位置可以称作为冲程的上止点(TDC)，在上止点中，燃烧气体已经被压缩，并且正在发生在燃烧阶段的开始时气体的点火。当活塞处于图7的最右边位置，并且正在发生对于已经被压缩到活塞的右面与汽缸的右端处的汽缸盖14之间的余隙容积中的燃烧气体的点火时，活塞在如图7至图12所示的从汽缸的右端到汽缸的左端的冲程的TDC处。

随着活塞从冲程的TDC继续移动，从汽缸的右端到汽缸的左端，图8图示了在一位置处的活塞，在该位置中，活塞刚刚经过位于中央的排气口18。此时，位于活塞的右侧的第二燃烧室现在与位于中央的排气口18流体连通，并且来自在第二冲程期间发生在活塞的右侧的燃烧的排出气体可以开始离开燃烧室。因此，第二冲程的膨胀冲程部分已经结束，并且由于膨胀冲程结束之后的剩余的惯性，活塞在动量冲程部分中朝向汽缸的左端继续行进。

如图8和图9所示，双面活塞50、位于活塞右侧的第二活塞杆部分43、以及位于中央的排气口18可以被构造为使得，随着活塞从汽缸的右端朝向汽缸的左端移动，在最靠近活塞的右面的进气端口44进入位于活塞右侧的第一燃烧室之前，双面活塞经过位于中央的排气口18。如图9所示，截止到右左活塞杆部分42中的进气端口44进入位于活塞的右侧的第二燃烧室时，活塞50已经完全移动到位于中央的排气口18的左边，以允许第二燃烧室与进气端口44之间的气体流动。各种部件的这种相对尺寸和间隔允许在新鲜的预压缩空气或其他燃烧气体通过位于活塞的右侧的活塞杆部分42引入第二燃烧室中之前，第二燃烧室中产生的排出气体开始从位于中央的排气口18离开。在各种替代实施例中，可以改变通过活塞杆部分42、43的进气端口相对于双面活塞的相对的面的精确放置，使得在活塞的面经过位于中央的排气口的近边缘不久之后，最靠近活塞的每个面的进气端口进入位于活塞的相同的一侧的相应的燃烧室，从而允许排出气体在引入新鲜的预压缩空气或其他燃烧气体不久之前开始离开相应的燃烧室。

在从汽缸的右端到汽缸的左端的冲程的动量冲程部分期间，在活塞已经经过位于中央的排气口18不久之后，如图9所示，活塞杆部分42中的进气端口44的最靠近活塞的右面的边缘开始进入第二燃烧室。此时，由于预压缩气体通过活塞杆部分42和进气端口44被引入第二燃烧室中，所以在活塞的右侧可以发生扫气阶段。进气端口44被构造为使得，当活塞处于从汽缸的右端到汽缸的左端的第二冲程的动量冲程部分中时，气流可以在第二燃烧室与汽缸的外部的区域之间连续地连通。在附图所示的示例性实施例中，新鲜的预压缩空气可以从进气歧管26引入第二燃烧室中，进气歧管26位于汽缸盖的对面或者与汽缸的右端的汽缸盖一体。同时，排出气体可以被进入的预压缩空气或其他气体从第二燃烧室扫气，并且被迫使从位于中央的排气口18离开。

随着活塞朝向汽缸的左端继续移动，如图10和11所示，气流可以在第二燃烧室与汽缸的外部的区域之间连续地连通。从进口歧管26引入第二燃烧室中的预压缩空气或其他气体的连续流动可以帮助冷却汽缸，以及从第二燃烧室扫气排出气体，并且升高第二燃烧室内的气体压力。在从汽缸的右端到汽缸的左端的第二冲程的动量冲程部分发生的同时，在活塞已经经过位于中央的排气口18朝向汽缸的左端移动之后，位于活塞的左侧的气体在位于活塞的左侧的压缩阶段期间被压缩。当活塞一直到左边时，如图2所示，位于活塞的左侧的燃烧气体已经被压缩到左燃烧室的剩余的余隙容积中，并且将发生点火，以开始从汽缸的左端到汽缸的右端的另一冲程。

根据本发明的一些实施例，无论发动机中的其他特定结构如何，汽缸和双面活塞的尺寸可以设定为使得，活塞在第一冲程期间行进的总距离远大于活塞在第一冲程的膨胀冲程部分行进的距离。参考图7至图12作为示例，可以从位于发动机10的右侧的TDC(如图7中所图示的)到位于发动机10左侧的TDC(如图12中所图示的)测量活塞行进的总距离。该行进的总距离远大于冲程的膨胀部分，在图7至图12的进程中，当活塞50经过排气口18中的至少一个时，该膨胀部分发生。可以设想，在本发明的其他实施例中，膨胀冲程的结束可能以其他情况为标志，例如机械阀的打开，或以其他方式停止膨胀。无论膨胀冲程部分如何结束，只要行进的总距离远大于膨胀部分本身，则这样的实施例被视为是在本公开的范围内。作为非限制性示例，如果冲程的膨胀部分与冲程的非膨胀部分之间的差值为活塞的宽度的数倍、为活塞的宽度、大于活塞的宽度的四分之三、大于活塞的宽度的一半，或大于活塞的宽度的四分之一，则可以认为总距离大得多。因此，例如，双面活塞具有的从活塞的一个面到活塞的相对的面的轴向长度可以小于或等于从第一汽缸盖和第二汽缸盖中的至少一个到排气口的距离的1/2。

在一些实施例中，汽缸和双面活塞的尺寸可以设定为使得，活塞在从汽缸的一个端部到汽缸的相对的端部的每个冲程期间行进的总距离，比活塞在冲程的膨胀冲程部分期间行进的距离，超出至少活塞从一个面到相对的面的长度。在其他示例性实施例中，汽缸和双面活塞的尺寸可以设定为使得，活塞在每个冲程中行进的总距离，比活塞在位于活塞的一侧的气体的压缩期间行进的距离，超出至少活塞的长度。在附图中所示的示例性实施例中，活塞50从一个面到相对的面的长度可以小于从至少一个汽缸盖14到位于中央的排气口18的距离的1/2。活塞和汽缸的该被构造和相对尺寸允许活塞在每个方向上的总冲程的显著更大的长度，在此期间新鲜的预压缩空气或其他气体可以被引入汽缸中，以在汽缸的相对的端部处的每个燃烧发生之后扫气排气气体和冷却汽缸。

根据本发明的一些实施例，内燃发动机可以包括活塞，活塞由分离件的组件形成，分离件包括一对活塞端盘，每个活塞端盘具有第一外径，并且，中心盘被构造为在一对活塞端盘之间引起热间隙。作为示例，并且如图13至图22所示，根据本公开的发动机的各种实施例可以包括双面活塞50。活塞50可包括具有第一直径的圆柱形第一活塞部分56、具有第一直径的圆柱形第二活塞部分54、以及具有小于第一直径的第二直径的圆柱形第三活塞部分52。圆柱形第三活塞部分52可以位于第一活塞部分56与第二活塞部分54之间，并且第一活塞部分56可以被构造为使得在组装之前，第一活塞部分56与第二活塞部分52分离。

根据一些实施例，中心盘的硬度不同于端盘的硬度。附加地或可选地，活塞中心盘可以与一对活塞端盘中的一个一体地形成。

实施例还可以包括外接活塞部分的连续的、无间隙活塞环，其中活塞环被构造为使得，当被加热时，活塞环在活塞的轴向方向上变形。可以采用符合本发明的实施例的各种形状的活塞环。这样的形状可以包括对称的或非对称的波型或其他曲折构造。如仅作为示例在图20中所图示的，连续的、无间隙活塞环64可以外接第三活塞部分52，其中活塞环64被构造为使得，当被加热时，活塞环在活塞50的轴向方向上变形。第三活塞部分52可以在第一活塞部分56与第二活塞部分54之间限定槽。在第一活塞部分56与第二活塞部分54之间限定的槽还可以形成热间隙，该热间隙不完全被活塞环填充，因此便于热量传递远离活塞环，从而延长其寿命。在组装之前的一些实施例中，第三活塞部分52可以与第一活塞部分56一体，并且，第二活塞部分54可以与第三活塞部分52非一体。

如图13所示，活塞50的外周壁中的凹槽可以如上所述由第一活塞部分、第二活塞部分和第三活塞部分的组件限定，或者可以机械加工或以其他方式制造，例如使用3D增材制造工艺。凹槽可以包括第一边缘和与第一边缘间隔开的第二边缘。活塞环64(图17至图20)可以安装在凹槽中，并且活塞环可以具有在凹槽内曲折的形状，使得活塞环的形状不同于凹槽的形状，并且使得活塞环基本上不充满凹槽。活塞环64可以由一材料构成，该材料在受热时引起曲折部分的形状改变，从而使得活塞环在活塞的轴向方向上在凹槽的边缘之间膨胀。如在图17、图19和图20中最佳地看到的，活塞环64的曲折部分可以是波的形状。波的波峰朝向凹槽的相对的边缘交替地延伸。活塞环64可以构造为使得，当受热时，活塞环趋于在活塞的轴向方向上膨胀，而不是径向地膨胀。

如图17至图20所示，活塞环64可以具有波状的轴向截面和圆形的径向截面。活塞环64可以在轴向相对的面上包括多个交错的、平坦邻接表面部分68。平坦邻接表面部分68可以被构造为交替地坐置在凹槽的相对边缘上。活塞50的凹槽的第一边缘与第二边缘之间的间隙可以允许活塞环64的轴向指向的膨胀和收缩，同时维持活塞环的圆形径向截面具有基本上恒定的外径70，活塞环的圆形径向截面始终保持与汽缸12的内周壁完全接触。

在活塞环64的平面图中，如在图19中可以清楚地看到的，活塞环64是圆的，以便抵靠汽缸壁66紧密地装配。在一个示例性实施例中，活塞环64的每个侧面可以设置有六个均匀地周边地分布的平坦邻接表面部分68，以将活塞环64紧靠相邻的活塞部分，即第一活塞部分56和第二活塞部分54。活塞环64的一个侧面的邻接表面部分68可以相对于活塞环64另一侧面的邻接表面部分68成角度地移位，使得活塞环64的一个侧面的每个邻接表面部分68与活塞环64的另一侧面的两个相邻的邻接表面部分68等距离。

如在图18中可以看到的，图18为活塞环64的侧视图，弯曲的环形壁69可以形成在活塞环64的两个侧面的两个相邻的邻接表面部分68之间。

根据所采用的构造和材料，在一些实施例中，活塞环64的上述结构可具有若干优点。与传统的活塞环相比，活塞环64是周边连续的，因此基本上消除了由于压缩气体从活塞环的一侧泄漏到其相对的侧而造成的在发动机运行期间的压缩损失。由于压缩损失的减少，可以使用单个活塞环64，而不是如本领域所已知的使用两个或三个活塞环(尽管可以在符合本公开的单个活塞上采用符合本公开的多个环)。活塞环的数量上的减少可以引起由于每个活塞环与汽缸壁66之间的滑动接触而造成的摩擦损失的显著减少。摩擦损失的减少进而可以引起发动机10的效率的改善。活塞环64的两侧上的邻接表面部分68还可以确保活塞环64将保持指向基本上垂直于纵向轴线A的取向，这进而可以引起环形周边表面70保持平行于汽缸壁66并与汽缸壁66连续地接触。由于根据本公开的各种示例性实施例的活塞环64在运行期间被加热并趋向于膨胀，所以环形周边表面70将保持与汽缸壁66完全接触，并且可以在汽缸壁66上施加基本上一致的压力。活塞环64的膨胀和收缩可以引起弯曲的环形壁69曲率增加和轴向指向地膨胀，从而在不干扰活塞环64的恒定径向轮廓的情况下吸收膨胀。

根据本公开的各种示例性实施例的发动机10可以在连续地供给新鲜空气用于燃烧的同时，便于几乎连续地扫气来自发动机的热排出气体。几乎连续地引入的新鲜预压缩空气可以降低汽缸内的温度，并且提高发动机效率和增加发动机使用寿命。

为了促进本公开的前述部分，一起描述元件的各种组合。应当理解，本发明的那些方面在其最宽泛的意义上不限于先前公开的特定组合。更确切地说，符合本公开的、并且如仅作为示例在附图中所图示的本发明的实施例可以包括以下中的一个或多个，单独地或者与以下中的任何一个或多个其他结合，或者结合之前公开的特征：

·内燃发动机。

·在发动机缸体中限定至少一个燃烧室的汽缸。

·在汽缸中的活塞，活塞被构造为在第一冲程中从汽缸的一个端部行进到汽缸的相对的端部，并且相对于汽缸设定活塞的尺寸，以实现第一冲程的膨胀冲程部分，在该膨胀冲程部分中，活塞在气体膨胀压力下行进，以及实现在膨胀冲程部分之后的对于第一冲程的剩余部分的第一冲程的动量冲程部分。

·至少一个活塞杆部分，其连接到活塞，并且从至少一个燃烧室内的位置延伸到汽缸的外部的区域。

·在活塞杆部分中的至少一个凹陷部，该至少一个凹陷部形成通路，该通路被构造为在至少一个燃烧室与汽缸的外部的区域之间连通气流。

·其中至少一个凹陷部被构造为使得，当活塞处于在第一冲程的膨胀冲程部分之后的第一冲程的动量冲程部分中时，该至少一个凹陷部被构造为在至少一个燃烧室与汽缸的外部的区域之间连续地连通气流。

·其中形成通路的至少一个凹陷部使得至少一个活塞杆部分至少部分地中空。

·其中通路包括至少一个活塞杆部分中的凹槽。

·其中通路被构造为将燃烧气体从汽缸之外的位置引入至少一个燃烧室中。

·其中活塞是双面的，并且所述至少一个活塞杆部分包括一对活塞杆部分，每个活塞杆部分从双面活塞的相对的面延伸。

·其中至少一个凹陷部包括在至少一个活塞杆部分的内部延伸的通道。

·其中一对活塞杆部分是一体地形成的。

·其中一对活塞杆部分通过双面活塞间接地彼此连接。

·其中所述至少一个凹陷部包括至少两个凹陷部，每个凹陷部通过不同的活塞杆部分延伸。

·还包括至少一个端口，该至少一个端口在至少一个活塞杆部分中，并且与通路流体连通。

·其中至少一个端口包括多个长形的槽。

·其中至少一个端口包括活塞杆中的多个孔。

·其中通路包括形成在至少一个活塞杆部分的外周表面中的多个凹槽。

·其中活塞杆部分中的至少一个凹陷部包括直径减小的杆区段。

·其中至少一个燃烧室包括限定在活塞的第一端部与汽缸的第一端部之间的第一燃烧室，以及限定在活塞的第二端部与汽缸的第二端部之间的第二燃烧室。

·其中汽缸在每个相对的端部处由汽缸盖封闭。

·其中至少一个活塞杆部分包括第一活塞杆部分和第二活塞杆部分，第一活塞杆部分从活塞的第一端部延伸通过在汽缸的第一端部处的汽缸盖，第二活塞杆部分从活塞的第二端部延伸通过在汽缸的第二端部处的汽缸盖。

·其中汽缸的每个端部处的汽缸盖包括进气歧管，其中第一活塞杆部分中的通路被构造为在第一燃烧室与在汽缸的第一端部处的进气歧管之间连通气流，并且第二活塞杆部分中的通路被构造为在第二燃烧室与在汽缸的第二端部处的进气歧管之间连通气流。

·其中汽缸的第一端部与第二端部之间的汽缸的周壁包括至少一个排气口。

·其中所述至少一个排气口包括围绕汽缸的圆周间隔开的多个排气口，并且该多个排气口与排气歧管流体连通。

·其中位于活塞的第一燃烧室侧的第一冲程的基本上整个膨胀冲程部分与第二燃烧室和汽缸的第二端部处的进气歧管之间的气体流动同时发生。

·其中位于活塞的第一燃烧室侧的第一冲程的基本上整个动量冲程部分与第二燃烧室中的气体的压缩同时发生。

·其中活塞进一步被构造为在第二冲程中从汽缸的第二端部行进到汽缸的第一端部，并且相对于汽缸设定活塞的尺寸，以实现第二冲程的膨胀冲程部分，在该膨胀冲程部分中，活塞在气体膨胀压力下行进，以及实现在膨胀冲程部分之后的对于第二冲程的剩余部分的第二冲程的动量冲程部分。

·其中位于活塞的第二燃烧室侧的第二冲程的基本上整个膨胀冲程部分与第一燃烧室和汽缸的第一端部处的进气歧管之间的气体流动同时发生。

·其中位于所述的第二燃烧室侧的第二冲程的基本上整个动量冲程部分与第一燃烧室中的气体的压缩同时发生。

·双面活塞，其可滑动地安装在汽缸内，并被构造为在第一冲程中从汽缸的第一端部移动到汽缸的第二端部，其中双面活塞和汽缸被构造为使得第一冲程包括膨胀冲程部分和动量冲程部分，在该膨胀冲程部分期间，来自第一燃烧室中的燃烧的化学能转换成为活塞的机械动力，在该动量冲程部分期间，活塞继续移动到汽缸的第二端部，并且气体在第一燃烧室与汽缸之外的位置之间进行交换。

·其中汽缸和双面活塞的尺寸设定为使得，活塞在第一冲程期间行进的总距离大于活塞在第一冲程的膨胀冲程部分期间行进的距离。

·其中汽缸和双面活塞的尺寸设定为使得，活塞在第一冲程期间行进的总距离比活塞在第一冲程的膨胀冲程部分期间行进的距离超出至少活塞从一个面到相对面的长度。

·其中汽缸和双面活塞的尺寸设定为使得，随着活塞从汽缸的第一端部移动到汽缸的第二端部，位于活塞的第一侧的第一冲程的膨胀冲程部分与位于活塞的第二侧的扫气阶段和气体升压阶段中的至少一个同时发生。

·其中汽缸和双面活塞的尺寸设定为使得，随着活塞从汽缸的第一端部移动到汽缸的第二端部，位于活塞的第一侧的第一冲程的动量冲程部分与位于活塞的第二侧的第二燃烧室中的压缩阶段同时发生。

·其中双面活塞被构造为在第二冲程中从汽缸的第二端部移动到汽缸的第一端部，并且汽缸和双面活塞的尺寸设定为使得第二冲程包括膨胀冲程部分和动量冲程部分，在该膨胀冲程部分期间，来自第二燃烧室中的燃烧的化学能转换成为活塞的机械动力，在该动量冲程部分期间，活塞继续移动到汽缸的第一端部，并且气体在第二燃烧室与汽缸之外的位置之间进行交换。

·其中汽缸和活塞的尺寸设定为使得，活塞在第二冲程期间行进的总距离远大于活塞在第二冲程的膨胀冲程部分期间行进的距离。

·其中汽缸和双面活塞的尺寸设定为使得，活塞在第二冲程期间行进的总距离比活塞在第二冲程的膨胀冲程部分期间行进的距离超出至少活塞从一个面到相对面的长度。

·其中随着活塞从汽缸的第二端部移动到汽缸的第一端部，位于活塞的第二侧的第二冲程的膨胀冲程部分与位于活塞的第一侧的扫气阶段和气体升压阶段中的至少一个同时发生。

·其中随着活塞从汽缸的第二端部移动到汽缸的第一端部，位于活塞的第二侧的第二冲程的动量部分与位于活塞的第一侧的第一燃烧室中的压缩阶段同时发生。

·第一活塞杆部分，其连接到双面活塞的第一面，并且从第一燃烧室内的位置延伸到汽缸之外的第一位置。

·第二活塞杆部分，其连接到双面活塞的第二面，并且从第二燃烧室内的位置延伸到汽缸之外的第二位置。

·在第一活塞杆部分中的至少一个凹陷部，该至少一个凹陷部形成通路，该通路被构造为在第一燃烧室与汽缸之外的第一位置之间连通气流。

·在第二活塞杆部分中的至少一个凹陷部，该至少一个凹陷部形成通路，该通路构造成在第二燃烧室与汽缸之外的第二位置之间连通气流。

·在汽缸的周边侧壁中的至少一个端口，该至少一个端口被构造为，当活塞位于该至少一个端口的第二燃烧室侧时，该至少一个端口在第一燃烧室与汽缸的外部之间连通气流，并且被构造为，当活塞位于该至少一个端口的第一燃烧室侧时，该至少一个端口在第二燃烧室与汽缸的外部之间的连通气流。

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的通路被构造为将气体分别吸入第一燃烧室和第二燃烧室中，并且汽缸的周边侧壁中的至少一个端口被构造为分别将气体从第一燃烧室和第二燃烧室中排出。

·其中第一冲程和第二冲程中的每一个包括膨胀冲程部分和动量冲程部分，在该膨胀冲程部分期间，来自第一燃烧室和第二燃烧室中的一个中的燃烧的化学能转换成为活塞的机械动力，在该动量冲程部分期间，活塞朝向汽缸的相应的端部继续移动，并且气体在第一燃烧室和第二燃烧室中的一个与汽缸之外的位置之间进行交换。

·其中汽缸和活塞的尺寸设定为使得，活塞在第一冲程和第二冲程中的每一个中进行的总距离，比活塞在位于活塞的一侧的气体的压缩期间行进的距离，超出至少活塞的长度。

·其中汽缸和活塞的尺寸设定为使得，随着活塞从汽缸的第一端部移动到汽缸的第二端部，位于活塞的第一侧的第一冲程的膨胀冲程部分与位于活塞的第二侧的扫气阶段和气体升压阶段中的至少一个同时发生。

·其中汽缸和活塞的尺寸设定为使得，随着活塞从汽缸的第一端部移动到汽缸的第二端部，位于活塞的第一侧的第一冲程的动量冲程部分与位于活塞的第二侧的第二燃烧室中的气体压缩同时发生。

·在汽缸的周边侧壁中的至少一个端口，该至少一个端口被构造为，当活塞位于该至少一个端口的第二燃烧室侧时，该至少一个端口在第一燃烧室与汽缸的外部之间连通气流，并且被构造为，当活塞位于该至少一个端口的第一燃烧室侧时，该至少一个端口在第二燃烧室与汽缸的外部之间的连通气流。

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的通路被构造为将气体分别吸入第一燃烧室和第二燃烧室中，并且汽缸的周边侧壁中的至少一个端口被构造为分别将气体从第一燃烧室和第二燃烧室中排出。

·其中第一通路和第二通路被构造为防止气体经由跨越第一面和第二面的路径在汽缸与汽缸之外的位置之间交换。

·其中第一通路和第二通路使得第一塞杆部分和第二活塞杆部分至少部分地中空。

·其中第一通路和第二通路中的至少一个包括相应的第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的凹槽。

·其中第一通路和第二通路被构造为将燃烧气体从所述汽缸之外的位置分别引入第一燃烧室和第二燃烧室中。

·其中第一通路和第二通路包括在第一活塞杆部分和第二活塞杆部分的内部延伸的长形的通道

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分是一体地形成的。

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分通过双面活塞间接地彼此连接。

·还包括第一活塞杆部分中的、与第一通路流体连通的至少一个端口，以及第二活塞杆部分中的、与第二通路流体连通的至少一个端口。

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的至少一个端口包括多个长形的槽。

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的至少一个端口包括活塞杆部分中的多个孔。

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的第一通路和第二通路中的至少一个包括形成在相应的活塞杆部分的外周表面中的多个凹槽。

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的第一凹陷部和第二凹陷部中的至少一个包括直径减小的活塞杆区段。

·其中第一活塞杆部分中的第一通路和第二活塞杆部分中的第二通路被构造为将气体分别吸入第一燃烧室和第二燃烧室中。

·第一活塞杆部分，其从双面活塞的第一面通过第一燃烧室并且通过第一汽缸盖延伸。

·第一活塞杆部分中的第一凹陷部，其限定用于在第一燃烧室与汽缸的外部的第一位置之间连通气体的第一通路。

·第二活塞杆部分，其从活塞的第二面通过第二燃烧室并且通过第二汽缸盖延伸。

·第二活塞杆部分中的第二凹陷部，其限定用于在第二燃烧室与汽缸的外部的第二位置之间连通气体的第二通路。

·汽缸的周壁中的至少一个端口，用于在汽缸的外部的至少一个区域与第一燃烧室和第二燃烧室中的至少一个之间交替地连通气体。

·其中双面活塞、第一活塞杆部分、以及至少一个端口被构造为使得，随着活塞从第一位置朝向第二位置移动，双面活塞在第一凹陷部的开口进入第一燃烧室之前经过该至少一个端口，从而以允许第一燃烧室与第一活塞杆部分中的第一凹陷部之间的气体流动。

·其中双面活塞、第二活塞杆部分、以及至少一个端口被构造为使得，随着活塞从第二位置朝向第一位置移动，双面活塞在第二凹陷部的开口进入第二燃烧室之前经过该至少一个端口，从而以允许第二燃烧室与第二活塞杆部分中的第二凹陷部之间的气体流动。

·其中第一活塞杆部分中的第一凹陷部和第二活塞杆部分中的第二凹陷部被构造为用于吸入气体的进口，并且周壁中的至少一个端口被构造为用于排出气体的出口。

·还包括第一活塞杆部分中的至少一个附加凹陷部、以及第二活塞杆部分中的至少一个附加凹陷部。

·其中双面活塞、第一活塞杆部分、以及周边汽缸壁中的至少一个端口被构造为使得，当双面活塞位于第一汽缸盖与周壁中的至少一个端口之间时，第一凹陷部的开口在汽缸之外，并且双面活塞阻挡第一燃烧室与该至少一个端口之间的气体流动，并且双面活塞、第二活塞杆部分、以及周边汽缸壁中的至少一个端口被构造为使得，当双面活塞位于第二汽缸盖与周壁中的至少一个端口之间时，第二凹陷部的开口在汽缸之外，并且双面活塞阻挡第二燃烧室与周壁中的至少一个端口之间的气体流动。

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的凹陷部包括通过第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的每一个的相应的芯的钻孔。

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的凹陷部的开口包括每个相应的活塞杆部分的相应的外壁中的曲线端口。

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的凹陷部的开口包括每个相应的活塞杆部分的相应的外壁中的长形的槽。

·其中第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的凹陷部由直径减小的区域限定。

·其中至少一个端口包括位于汽缸周壁的轴向中心区域的排气口。

·其中在第一燃烧室和第二燃烧室中的一个中的气体的压缩和燃烧期间，活塞用作为排气阀，以防止排出气体流出燃烧室中的一个，同时使得排出气体流出燃烧室中的另一个。

·位于汽缸的周壁中的排气口，其在第一汽缸盖与第二汽缸盖之间的汽缸的大致中心区域处。

·至少一个燃烧气体进口，其在除了周边汽缸壁以外的位置中，其中燃烧气体进口和排气口被构造为协作，使得通过进口引入的燃烧气体通过周壁中排气口从汽缸中排出。

·其中双面活塞具有的从活塞的一个面到活塞的相对的面的轴向长度小于或者等于从第一汽缸盖和第二汽缸盖中的至少一个到排气口的距离的1/2。

·还包括第一活塞杆部分，其从双面活塞的第一面通过第一燃烧室并且通过第一汽缸盖延伸，并且至少一个燃烧气体进口位于第一活塞杆部分中。

·还包括第二活塞杆部分，其从双面活塞的第二面通过第二燃烧室并且通过第二汽缸盖延伸，并且至少一个燃烧气体进口位于第二活塞杆部分中。

·其中至少一个燃烧气体进口包括与位于第一汽缸盖附近的第一进气歧管流体连通的第一通路、以及与位于第二汽缸盖附近的第二进气歧管流体连通的第二通路。

·第一活塞杆部分中的第一长形通道，其被构造为用作气体从汽缸的外部的位置、通过第一燃烧室的第一端部、到第一燃烧室内的位置的进气进口。

·第二活塞杆部分中的第二长形通道，其被构造为用作气体从汽缸的外部的位置、通过第二燃烧室的第二端部、到第二燃烧室内的位置的进气进口。

·其中双面活塞的长度、汽缸的长度、排气出口的位置、以及第一活塞杆部分和第二活塞杆部分中的每一个中的通道接入开口的位置布置为使得，当活塞处于第一燃烧室中的燃烧阶段时，活塞阻挡排气出口与第一燃烧室连通，并且第一活塞杆部分中的通道接入开口在所述第一燃烧室之外，同时，排气出口与第二燃烧室流体连通，并且第二通道的接入开口在第二燃烧室内。

·其中第一活塞杆部分中的通道接入开口与活塞的第一面之间的间隔、以及排气出口的位置被构造为使得，当第一活塞杆部分中的通道接入开口位于第一燃烧室内，并且活塞在位于排除出口的第二燃烧室侧的位置中时，发生通过排气出口从第一燃烧室扫气燃烧气体。

·其中第一活塞杆部分中的通道接入开口与活塞的第一面之间的间隔、以及排气出口的位置被构造为使得，随着预充空气继续通过第一活塞杆部分中的通道接入开口引入第一燃烧室中，在从第一燃烧室中扫气燃烧气体之后第一燃烧室中的气体升压。

·其中第二活塞杆部分中的通道接入开口与活塞的第二面之间的间隔、以及排气出口的位置被构造为使得，当活塞朝向第二燃烧室的第二端部处于经过排气出口的位置中，并且第二活塞杆部分中的通道接入开口在第二燃烧室之外时，第二燃烧室内的气体压缩发生。

·其中第二活塞杆部分中的通道接入开口与活塞的第二面之间的间隔、以及排气出口的位置被构造为使得，当第二活塞杆部分中的通道接入开口在第二燃烧室内，并且活塞朝向第一燃烧室的第一端部处于经过排气出口的位置时，发生通过排气出口从第二燃烧室扫气燃烧气体。

·其中第二活塞杆部分中的通道接入开口与活塞的第二面之间的间隔、以及排气出口的位置被构造为使得，随着预充空气继续通过第二活塞杆部分中的通道接入开口引入第二燃烧室中，在从第二燃烧室中扫气燃烧气体之后第二燃烧室中的气体升压。

·其中第一活塞杆部分中的通道接入开口与活塞的第一面之间的间隔、以及排气出口的位置被构造为使得，当活塞朝向第一燃烧室的第一端部处于经过排气出口的位置中，并且第一活塞杆部分中的接入开口在第一燃烧室之外时，第一燃烧室内的气体压缩发生。

·其中发动机的压缩比为以下中的至少一个的函数：第一活塞杆部分中的通道接入开口与双面活塞的第一面之间的最近的间隔，以及第二活塞杆部分中的通道接入开口与双面活塞的第二面之间的最近的间隔。

·用于内燃发动机的活塞，活塞包括具有第一直径的圆柱形第一活塞部分、具有第一直径的圆柱形第二活塞部分、以及具有小于第一直径的第二直径的圆柱形第三活塞部分，并且第三活塞部分位于第一活塞部分与第二活塞部分之间，并且第一活塞部分被构造为使得在组装之前，第一活塞部分与第二活塞部分分离，连续的、无间隙活塞环外接第三活塞部分，其中活塞环被构造为使得，当受热时，活塞环在活塞的轴向方向上变形。

·其中第三活塞部分限定第一活塞部分与所述第二活塞部分之间的槽。

·其中在组装之前，第三活塞部分与述第一活塞部分是一体的，并且第二活塞部分与第三活塞部分是非一体的。

·在活塞的外周壁中的凹槽，凹槽具有第一边缘和与第一边缘间隔开的第二边缘。

·在凹槽中的活塞环，活塞环具有在凹槽内曲折的形状，使得活塞环的形状不同于凹槽的形状，并且使活塞环基本上不充满凹槽，并且活塞环由一材料构成，当该材料受热时，引起曲折部分的形状变化，从而使得活塞环能够在活塞的轴向方向上、在凹槽的边缘之间膨胀。

·其中曲折部分为波的形状。

·其中波的波峰朝向凹槽的相对的边缘交替地延伸。

·其中活塞环构造为使得，当受热时，活塞环趋于在活塞的轴向方向上膨胀，而不是径向地膨胀。

·其中活塞环具有波状的轴向截面和圆形的径向截面。

·其中活塞环在轴向相对的面上包括多个交错的、平坦邻接表面部分。

·其中平坦邻接表面部分被构造为交替地坐置在凹槽的相对边缘上。

·其中凹槽的第一边缘与第二边缘之间的间隙允许活塞环的轴向指向的膨胀和收缩，同时维持活塞环的圆形径向截面具有基本上恒定的外径。

·其中活塞环形成有波状的轴向截面，活塞环在其轴向相对的面上包括多个交错的、平坦邻接表面部分；平坦邻接表面部分被构造为交替地坐置在凹槽的第一边缘和第二边缘上，其中活塞环的在平坦邻接表面部分之间的部分与凹槽的边缘间隔开。

·活塞由分离件的组件形成，该分离件包括一对活塞端盘，每个活塞端盘具有第一外径，以及具有比第一外径小的第二外径的活塞中心盘，并且，中心盘被构造为在一对活塞端盘之间引起热间隙。

·还包括活塞中心盘，其硬度不同于活塞端盘。

·其中活塞中心盘与一对活塞端盘中的一个一体地形成。

可以在不脱离如包括在下文中的权利要求中的本公开的精神或范围的情况下，对所公开的示例性实施例进行各种改变和修改。例如，由发动机10产生的燃烧气体可用于驱动涡轮增压器。引入到汽缸中的压缩空气可以由外部压缩机加压，该压缩空气由从汽缸的相对的端部延伸的往复运动的活塞杆部分驱动。其他的变化可以包括通过改变进气端口的角度和出口端口的角度来将涡流效应(swirl effect)赋予引入到汽缸中的气体，使得气体不被径向地引导进入或离开汽缸。

Claims (25)

1.一种内燃发动机，包括：

发动机缸体；

汽缸，其在所述发动机缸体中限定至少一个燃烧室；

在所述汽缸中的活塞，所述活塞被构造为在第一冲程中从所述汽缸的一个端部行进到所述汽缸的相对端部，并且，所述活塞相对于所述汽缸设定尺寸，以实现所述第一冲程的膨胀冲程部分，在所述膨胀冲程部分中，所述活塞在气体膨胀压力下行进，以及实现在所述膨胀冲程部分之后的为所述第一冲程的剩余部分的所述第一冲程的动量冲程部分；

至少一个活塞杆部分，其连接到所述活塞，并且从在所述至少一个燃烧室内的位置延伸到在所述汽缸的外部的区域，

在所述活塞杆部分中的至少一个凹陷部，所述至少一个凹陷部形成通路，所述通路被构造为在所述至少一个燃烧室与所述在汽缸的外部的区域之间连通气流；并且

其中，所述至少一个凹陷部被构造为使得，当所述活塞处于在所述第一冲程的膨胀冲程部分之后的所述第一冲程的动量冲程部分中时，所述至少一个凹陷部被构造为在所述至少一个燃烧室与在所述汽缸的外部的区域之间连续地连通气流。

2.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，形成所述通路的所述至少一个凹陷部使得所述至少一个活塞杆部分至少部分地是中空的。

3.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述通路包括所述至少一个活塞杆部分中的凹槽。

4.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述通路被构造为将燃烧气体从所述汽缸之外的位置引入所述至少一个燃烧室中。

5.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述活塞是双面的，并且，所述至少一个活塞杆部分包括一对活塞杆部分，每个活塞杆部分从所述双面活塞的相对面延伸。

6.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述至少一个凹陷部包括在所述至少一个活塞杆部分的内部延伸的通道。

7.如权利要求5所述的内燃发动机，其中，所述一对活塞杆部分是一体形成的。

8.如权利要求7所述的内燃发动机，其中，所述一对活塞杆部分通过所述双面活塞间接地彼此连接。

9.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述至少一个凹陷部包括至少两个凹陷部，每个凹陷部延伸通过不同的活塞杆部分。

10.如权利要求1所述的内燃发动机，还包括至少一个端口，所述至少一个端口在所述至少一个活塞杆部分中，并且与所述通路流体连通。

11.如权利要求10所述的内燃发动机，其中，所述至少一个端口包括多个长形的槽。

12.如权利要求10所述的内燃发动机，其中，所述至少一个端口包括所述活塞杆中的多个孔。

13.如权利要求10所述的内燃发动机，其中，所述通路包括形成在所述至少一个活塞杆部分的外周表面中的多个凹槽。

14.如权利要求10所述的内燃发动机，其中，所述活塞杆部分中的所述至少一个凹陷部包括直径减小的杆区段。

15.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述至少一个燃烧室包括限定在所述活塞的第一端部与所述汽缸的第一端部之间的第一燃烧室，以及限定在所述活塞的第二端部与所述汽缸的第二端部之间的第二燃烧室。

16.如权利要求15所述的内燃发动机，其中，所述汽缸在每个相对的端部处由汽缸盖封闭。

17.如权利要求16所述的内燃发动机，其中，所述至少一个活塞杆部分包括第一活塞杆部分和第二活塞杆部分，所述第一活塞杆部分从所述活塞的第一端部延伸通过在所述汽缸的第一端部处的汽缸盖，所述第二活塞杆部分从所述活塞的第二端部延伸通过在所述汽缸的第二端部处的汽缸盖。

18.如权利要求17所述的内燃发动机，其中，所述汽缸的每个端部处的汽缸盖包括进气歧管，其中，所述第一活塞杆部分中的通路被构造为在所述第一燃烧室与在所述汽缸的第一端部处的进气歧管之间连通气流，并且，所述第二活塞杆部分中的通路被构造为在所述第二燃烧室与在所述汽缸的第二端部处的进气歧管之间连通气流。

19.如权利要求18所述的内燃发动机，其中，所述汽缸的第一端部与第二端部之间的所述汽缸的周壁包括至少一个排气口。

20.如权利要求19所述的内燃发动机，其中，所述至少一个排气口包括围绕所述汽缸的圆周间隔开的多个排气口，并且，所述多个排气口与排气歧管流体连通。

21.如权利要求18所述的内燃发动机，其中，位于所述活塞的第一燃烧室侧的所述第一冲程的基本上整个膨胀冲程部分与所述第二燃烧室和所述汽缸的第二端部处的进气歧管之间的气体流动同时发生。

22.如权利要求18所述的内燃发动机，其中，位于所述活塞的第一燃烧室侧的所述第一冲程的基本上整个动量冲程部分与所述第二燃烧室中的气体的压缩同时发生。

23.如权利要求18所述的内燃发动机，其中，所述活塞进一步被构造为在第二冲程中从所述汽缸的第二端部行进到所述汽缸的第一端部，并且，所述活塞相对于所述汽缸设定尺寸，以实现所述第二冲程的膨胀冲程部分，在所述膨胀冲程部分中，所述活塞在气体膨胀压力下行进，以及实现在所述膨胀冲程部分之后的为所述第二冲程的剩余部分的所述第二冲程的动量冲程部分。

24.如权利要求23所述的内燃发动机，其中，位于所述活塞的第二燃烧室侧的所述第二冲程的基本上整个膨胀冲程部分与所述第一燃烧室和所述汽缸的第一端部处的进气歧管之间的气体流动同时发生。

25.如权利要求23所述的内燃发动机，其中，位于所述活塞的第二燃烧室侧的所述第二冲程的基本上整个动量冲程部分与所述第一燃烧室中的气体的压缩同时发生。