活塞對置內燃機的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種活塞對置內燃機，在這種內燃機中，連接活塞16和對置活塞18的小連桿15經對置的搖臂8、連桿5與曲軸1傳動相連，在此基礎上通過在汽缸20上設置進氣口和掃氣口構成二沖程發動機，通過在汽缸20上設置進、排氣環閥形成四沖程發動機；無論二沖程還是四沖程活塞對置發動機，因相當于省去了兩活塞間的汽缸蓋而大幅度減少了汽缸散熱損失，相對提高了發動機的效率。本發明的活塞對置發動機中的搖臂、連桿曲軸傳動機構因小連桿傾斜角度的減小相應減少了活塞的運行阻力，因曲軸的軸承數量減少而減小了曲軸的轉動阻力，再加上汽缸散熱損失的減少，使本發明的發動機油耗明顯降低，可作為小汽車、公交車、船舶和電站等的動力裝置。
【專利說明】
活塞對置內燃機
[0001]技術領域本發明涉及一種活塞對置內燃機，特別是用一個曲軸帶動的活塞對置內燃機。
[0002]【背景技術】現有的內燃機基本采用普通曲柄連桿機構作為內燃機的動力輸出機構，也應用過活塞對置的發動機結構布局。由于活塞對置布置具有能減小汽缸散熱面積的明顯優點，如果能采用四沖程活塞對置的布置方式、再對曲柄連桿機構進行優化組合，也許便能在減少汽缸散熱損失的條件下進一步減少活塞在上下運行時因連桿的傾斜傳動而產生的摩擦阻力，通過減少合并曲軸上的連桿及曲軸的軸承數量來進一步減少曲軸的運轉阻力。按這些指標要求傳統現有的內燃機，在保留四沖程內燃機運轉過程的基礎上顯然還具有提尚效率的$父大潛力。
[0003]
【發明內容】
在本發明的第一種活塞對置內燃機中的曲軸連桿機構中，包括曲軸、連桿裝于同一汽缸中的活塞和對置活塞，其特征于:曲軸布置在靠汽缸中部位置的一偵牝與汽缸相鄰沿曲軸的軸向方向還布置有其內也裝有活塞和對置活塞的并列相同的另一汽缸，連接在曲軸軸頸上的靠活塞側的連桿的小頭鉸接在該活塞側的搖臂一端，該搖臂通過中部安裝在曲軸箱內軸座的軸上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿與汽缸內活塞的活塞銷相連；在曲軸的軸頸上還安裝有連桿，該連桿的小頭與從斜對的另一汽缸內對置活塞側斜伸過來的搖臂的一端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在另一側軸座的軸上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿與相對的對置活塞相連；在曲軸的曲柄臂另一側另一面形成有相隔180度相位的軸頸，連接在該軸頸上的連桿的小頭與并列的另一汽缸內的活塞側的搖臂一端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在軸座上的共用的軸上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿與相對的活塞相連；在軸頸上還安裝有連桿，該連桿的小頭與從汽缸內對置活塞側斜伸過去的搖臂的一端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在另一側軸座上另設的與軸靠近并相互對齊的軸上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿與相對應的汽缸內對置活塞的活塞銷相連。
[0004]第二種活塞對置內燃機的曲軸連桿機構包括曲軸、連桿、裝于同一汽缸中的活塞和對置活塞，其特征在于:曲軸布置在靠汽缸中部位置的一側，連接在曲軸軸頸上的靠活塞側的連桿的小頭鉸接在該側搖臂的一端，搖臂通過中部安裝在軸座的軸上，該搖臂的另一端經相鉸接的小連桿與汽缸內的活塞的活塞銷相連；在曲軸的曲柄臂另一側另一面形成有相隔180度相位的軸頸，連接在該軸頸上的連桿的小頭鉸接在對置活側的搖臂一端，該對置搖臂通過中部安裝在另一側軸座的軸上，搖臂另一端經相鉸接的小連桿與汽缸內的對置活塞的活塞銷相連。
[0005]在第二種曲軸連桿機構基礎上改進的叉形搖臂曲軸連桿機構中，在汽缸的一側并列設置有相同的安裝有對置活塞和活塞的另一汽缸，曲軸在軸向位置上處于兩并列的汽缸之間，從兩對置搖臂的位于曲軸側的連接頭處向兩個并列汽缸方向叉開構成伸出的兩個臂桿，呈叉形結構的兩臂桿端部的連接頭分別經各自的小連桿與并列汽缸內各側相對應的活塞和對置活塞相連。
[0006]在第二種曲軸連桿機構基礎上通過增設另一側汽缸和傳動機構而改進的活塞對置內燃機，在曲軸一側所布置的汽缸基礎上，在曲軸的另一側也布置有相對并相同的其內裝有對置活塞和活塞的汽缸，在曲軸的軸頸上通過叉形或關節連桿大頭結構安裝有活塞側的連桿和相反方向的連桿，相反方向連桿的小頭與另一側汽缸內對置活塞側的搖臂一端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在軸座的軸上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿與相對的對置活塞相連；在曲軸的另一側軸頸上通過叉形或節關連桿大頭結構安裝有對置活塞側的連桿和相反方向的連桿，相反方向的連桿的小頭與另一側汽缸內活塞側的搖臂一端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在相對軸座的軸上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿與相對的活塞相連，在汽缸內的對置活塞和活塞同時向上止點或下止點運行時，另一側汽缸內的對置活塞和活塞則同時向相反的下止點或上止點運行。
[0007]在上述第四種汽缸和傳動機構基礎上采用叉形搖臂便可構成八缸機型，在這種機型中，在汽缸和相對的汽缸一側沿曲軸的軸向再并列設有相同的其內也安裝有對置活塞和活塞的并列汽缸，曲軸的曲柄臂在軸向上處于兩側并列汽缸的中間位置上，從對置活塞側和活塞側左、右兩搖臂、相互錯開的內端連接頭處分別向相對應的前后并列的兩汽缸方向伸出叉開的兩個臂桿，呈叉形結構的兩臂桿的外端連接頭再分別經各自的小連桿與相對應的對置活塞和活塞相連。
[0008]在上述汽缸及曲軸連桿機構基礎上所制成的二沖程活塞對置內燃機中，在所設汽缸內活塞和對置活塞的兩下止點位置處相應的設有與掃氣栗相連通的掃氣口和與排氣管相連通的排氣口，在所設汽缸內的活塞和對置活塞的兩上止點之間位置上設有噴油器或火花塞，由此構成對置二沖程內燃機；也可讓活塞和對置活塞的裙部通過兩側的具有躲開搖臂的開口連接件與兩側壓氣汽缸中的壓氣活塞相連，構成對置二沖程的內燃、氣栗一體機。
[0009]在上述的汽缸和曲軸連桿機構基礎上制成四沖程活塞對置內燃機時，在汽缸的對置活塞和活塞的兩上止點之間形成斷開的上缸套和下缸套，在上、下缸套之間設有套裝在一起的能相互離開一定距離、又能被壓縮靠近的進氣環閥和排氣環閥，進氣環閥的上環面與上缸套的底環面相配合形了錐形的進氣密封面，在進氣環閥外圍向上形成有套在上缸套下側的通過切向進氣導流片相連的連接環套，在連接環套上向外形成有上壓盤，或者讓進氣環閥直接經向上向外傾斜的錐形罩與上壓盤連成一體，進氣環閥經上壓盤被下壓離開缸套的底環面開啟時所形成的進氣通道可經上壓盤的底面或錐形罩的上面與上缸體上所形成的進氣環道溝通，在排氣環閥上向上形成有套住進氣環閥的外圈環套，在外圈環套的上側向外形成有下壓盤，在進氣環閥外圓周面上所設的密封環槽內裝有貼在排氣環閥外圈環套上的中間密封環、形成兩閥之間的密封，排氣環閥的下環面與下缸套的頂環面相配合形了錐形的排氣密封面，排氣環閥經下壓盤被上推離開下缸套的頂環面開啟時可把汽缸與下缸體上所形成的排氣環道溝通，進氣環閥的上壓盤和排氣環盤的下壓盤處在上、下缸體之間所形成的圓形空腔內，在排氣環閥的下側外圓周面上裝有貼在圓形空腔底部內凸臺的內圓周壁面上的密封環，在進氣環閥的上壓盤與排氣環閥的下壓盤之間裝有若干數量均布的關閥彈簧，或者通過在上、下壓盤上安裝密封環，往上、下壓盤與圓形空腔內壁之間所形成的密封空間始終通入一定壓力的壓縮空氣構成空氣關閥彈簧，關閥彈簧或壓縮空氣的壓力使上側的進氣環閥和下側的排氣環閥處于關閉位置，進、排氣環閥分別經各側穿過上、下缸體水套外圍的若干均布的頂桿被通過軸承安裝在上下缸套、上的進排氣控制環控制，進排氣控制環即可通過其上所設的相對應的斜壓板壓動安裝在環形座上的滑套內的挺柱帶動相應的頂桿，也可通過其上所設的相對應的擋塊壓動安裝在環形座上的搖臂，通過搖臂上的壓動端帶動相應的頂桿，在進排氣控制環上伸出有各自的控制臂，進排氣控制環由各自的控制臂直接經控制臂外端的滾輪或經推桿和帶滾輪的挺柱被相應的進排氣凸輪控制。在排氣環閥或進氣環閥上的外圈環套上通過所形成的螺紋座裝有一個或一個以上均布的火花塞，在與火花塞相對應的圓形空腔以外的下缸體或上缸體上所形成的火花塞室或環形腔內設有被外側絕緣層圍擋的高壓供電板或高壓供電環，在火花塞縮短的絕緣頭部的中心高壓接頭上套裝有被彈簧作用壓在高壓供電板或高壓供電環上的滑動導電觸頭。
[0010]在本發明采用第二種進排氣環閥的活塞對置內燃機中，在汽缸內對置活塞和活塞的兩上止點之間形成斷開的上缸套和下缸套，在上、下缸套之間設有通過其上的密封筒套套裝在上缸套下側的通氣環閥，該通氣環閥的環體部分的折到上缸套的底部，在環體的底部形成與下缸套的頂部環座上的頂環面相配合的錐形密封環面，在上缸套下側的外圓周面上通過所設的若干道密封環槽裝有相應的密封環，密封環貼在通氣環閥的密封筒套內圓周面上進行密封，在密封筒套的上端形成有向外延出的擋邊，在密封筒套上側的外圍設有被上缸體內彈簧環室中的若干關閥彈簧所作用的壓動環套，該壓動環套經波形彈簧片壓在密封筒套的擋邊上，在壓動環套底部設有擋盤，該擋盤夾住密封筒套上的擋邊、被穿過擋盤和壓動環套的并伸出上缸體的兩個分開布置的拉桿控制，兩拉桿再經其上端的擋蓋被叉開伸過來的搖臂的抬升端控制，搖臂的另一端再被凸輪軸上的開啟凸輪帶動，通氣環閥被壓向下缸套后，在通氣環閥的密封筒套與下缸套的環座外圍形成相同直徑并相互對齊的外圓周面，在通氣環閥的密封筒套和下缸套的環座外圍套裝有被控制可上下滑動的換氣環閥，在該換氣環閥的內圓周壁面上側形成有向上通出的進氣道，該進氣道與通氣環閥上側的擋盤和上缸體內壁面所形成的進氣環道相連通，在換氣環閥下側形成有向外通出的排氣道，該排氣道的排氣口設在環閥外圓周上或環閥的底部，并與下缸體內相對應的排氣環道相連通，處在換氣環閥內圓周壁面上的進氣道與排氣道之間的間隔部分距離等于或略大于通氣環閥處于最大開啟狀態時通氣口的開口距離，換氣環閥與通氣環閥配合完成排氣及進氣過程；在換氣環閥的下側設有兩個相隔180°伸出下缸體的連接件，兩連接件再分別通過相鉸接的連桿與叉開伸過來的安裝在下缸套一側中間支軸上的搖臂一端相連，搖臂的另一端經連桿被二倍減速的控閥曲軸帶動；通氣環閥開啟時的通氣口在汽缸內的排氣和進氣過程中連續開啟，當換氣環閥在作功過程結束時其上的排氣道移到通氣口的位置后，通氣環閥在排氣過程中也相應上升開啟，使汽缸中的排氣沿通氣環閥的已開啟通氣口和換氣環閥的排氣道排向下缸體內的排氣環道，當活塞移到上止點排氣過程結束時，移動的換氣環閥上的排氣道也剛滑過通氣環閥開啟的通氣口，在活塞離開上止點開始進氣過程時，移動的換氣環閥上的進氣道也開始與通氣環閥的開啟通氣口溝通，讓上缸體內進氣環道中的進氣沿換氣環閥上的進氣道和通氣環閥下部開啟的通氣口進入汽缸，當進氣過程結束時通氣環閥也把下部的通氣口關閉，隨后換氣環閥在壓縮和作功過程中返回，讓其上的排氣道回到與通氣環閥已關閉的通氣口相對應位置，等待排氣過程開始后通氣環閥的開啟。在通氣環閥的密封筒套上通過所形成的螺紋座裝有一個或二個火花塞，在與火花塞相對應的上缸體上形成有被外側絕緣層圍擋的火花塞室，在通氣環閥外圍的換氣環閥上具有躲開螺紋座和火花塞的上凹口，在火花塞縮短的絕緣頭部上裝有被彈簧作用的滑動導電觸頭，該觸頭壓在火花塞室外側的高壓供電板上，在火花塞上裝有與隔開進氣環道和火花塞室的固定隔片相配合的滑動隔片。
[0011]在本發明采用第三種進排氣環閥的活塞對置內燃機中，在汽缸內對置活塞和活塞的兩上止點之間形成斷開的上缸套和下缸套，在上、下缸套之間設有通過其上的密封筒套套裝在上缸套下側的通氣環閥，該通氣環閥的閥體部分的折到上缸套的底部，在閥體的底部形成與下缸套的頂部環座上的頂環面相配合的錐形密封環面，在上缸套下側的外圓周面上通過所設的若干道密封槽裝有相應的貼在進氣環閥的密封筒套內圓周面上的密封環，在通氣環閥的密封筒套的上端向外形成有擋邊，密封筒套通過擋邊被卡在相連接的連接環套下側的環形卡槽內，連接環套經環形卡槽內所裝的波形彈簧片壓動密封筒套上的擋邊，在連接環套的上側向外形成有上壓盤，上壓盤被上缸體內若干彈簧室中的關閉彈簧壓動控制、使下側的通氣環閥受到關閉作用力，通氣環閥的上壓盤被穿過上壓盤并伸出上缸體的兩個分開布置的拉桿控制，兩拉桿再經其上端的擋蓋被叉開伸過來的搖臂的抬升端控制，搖臂的另一端再被凸輪軸上的開啟凸輪帶動；在通氣環閥的下面設有換氣環閥，換氣環閥的直徑較大、處在通氣環閥的錐形密封環面范圍之外，換氣環閥的上環面可貼在通氣環閥底部的外環面上，換氣環閥被下壓時其底部的下環面可壓在下缸套頂部環座上的比頂環面略低一些的外圍頂環面上，在換氣環閥上經導流片向上形成有圍住通氣環閥的密封筒套和連接環套的帶有下壓盤的外圍環套，在換氣環閥下側還設有外圍的擋氣環閥，該擋氣環閥被伸進下缸體的連接件控制，并通過其上向換氣環閥側所形成的擋臺托住壓在上面的換氣環閥，在通氣環閥的上壓盤與換氣環閥的下壓盤之間設有卡在上缸體環形室內壁上的彈簧擋環，在該彈簧擋環下面設有壓在換氣環閥的下壓盤上的壓動彈簧，在下壓盤、擋氣環閥和上缸體的內壁之間形成進氣環道，在擋氣環閥下側所設的兩個相隔180°并伸出下缸體的連接件分別經相鉸接的連桿與叉開伸過來的搖臂的控制端相連，搖臂裝在下缸套一側的中間支軸上，搖臂的另一端經端部的滾輪被凸輪軸上的排進氣凸輪控制，在排進氣凸輪被滾輪隔開的另一側凸輪軸上設有帶動滾輪返回的反轉回程凸輪；在排氣過程中，被控制的通氣環閥向上返回開啟、擋氣環閥被下側的連接件帶動連同落在擋氣環閥上的換氣環閥一同向上升起，形成把汽缸內部與外側下缸體上的排氣環道相溝通的排氣通道，在排氣過程將要結束時，換氣環閥隨擋氣環閥同時下行，排氣過程結束后，隨擋氣環閥下行的換氣環閥落座在下缸套的外圍頂環面上，繼續下行的擋氣環閥離開所遮擋的換氣環閥上的導流片間的通氣道、形成把進氣環道與汽缸內部相溝通的進氣通道，讓汽缸開始進氣過程，進氣過程結束時，通氣環閥被關閉彈簧作用落座在下缸套的頂環面上。
[0012]在通氣環閥的密封筒套上通過所形成的螺紋座裝有一個或二個火花塞，在與火花塞相對應的上缸體上形成有被外側絕緣層圍擋的火花塞室，在通氣環閥外圍的換氣環閥上具有躲開螺紋座和火花塞的圓形長孔，在火花塞縮短的絕緣頭部上裝有被彈簧作用的滑動導電觸頭，該觸頭壓在火花塞室外側的高壓供電板上，在火花塞上裝有與隔開進氣環道和火花塞室的固定隔片相配合的滑動隔片。
[0013]當不在通氣環閥上安裝火花塞時，也可讓下缸套或上缸套側的汽缸內徑相應縮小、并把內徑縮小的缸套向曲軸側偏移，讓汽缸內形成一個偏心臺，從該偏心臺處設有伸向對置活塞或活塞上相應燃燒室凹坑的火花塞。
[0014]為調節汽缸的壓縮比，下側或上側搖臂的軸兩端安裝在兩側由中間連接體連成一體的叉形擺臂上，叉形擺臂的兩側再經其上橫向位置的靠近軸的支撐軸安裝在缸體上的軸座上，叉形擺臂的中間連接體通過與固定座之間所設的由螺桿、旋裝在螺桿上的被調節電機控制的螺紋轉套或所設的由液壓調節機構所控制的伸縮油缸來改變汽缸的壓縮比。
[0015]為改變汽缸進氣排量，在所設的相對應的兩搖臂的中部兩側分別設有固定支軸，各搖臂通過兩側的固定支軸裝在汽缸側兩支撐體間通過其上的固定軸所安裝的擺臂的外端，在相對應的兩搖臂的內或外側形成靠向汽缸側的方形凹坑，在靠兩固定支軸側的凹坑內壁面上形成有相對的支撐滑框，在兩支撐滑框中裝有支撐滑塊，相對應的兩搖臂通過其上支撐滑框中的支撐滑塊安裝在伸進搖臂方形凹坑的排量控制臂外端的擺軸上；當搖臂被連桿帶動停在上止點位置、排量控制臂被推動到靠近汽缸側的最小排量r點位置、同時搖臂上的固定支軸也處于與兩端的連接頭、相對齊的R點位置時，被設在r位置點的支撐體上的固定軸和也被推到r位置點的排量控制臂上的擺軸使活塞和對置活塞側的搖臂的連接頭也擺到距上止點最近的h位置點，讓R位置點與h位置點間的上止點擺動線在汽缸排量減到最小時更向上止點方向相應傾斜，在排量控制臂使汽缸排量相應減小時讓壓縮比保持不變，這時支撐體上的固定軸被設定在r點位置處，并且安裝排量控制臂的座軸軸心也被設在與r和R兩位置點間的連線中間位置相交并與連線相垂直的延長線相應位置上；在相對應的兩排量控制臂上形成有伸向排量控制螺桿的操縱臂，其中一側的操縱臂的外端與排量控制螺桿端部所旋接的長螺套相鉸接，另一側的操縱臂經叉開的外端鉸接在排量控制螺桿中部反向螺紋段所旋接的螺套的連接板上，排量控制螺桿的另一端與被電機或液壓馬達帶動的固定座上的驅動輪相連。
[0016]也可讓汽缸內所設的活塞或對置活塞采用的是一種彈性回位、壓縮比自適應活塞，該活塞包括鉸接在連桿小頭上的銷座和滑動套裝在銷座上的活塞，在活塞與銷座之間裝有回漲彈簧，該彈簧的彈力被調整在當汽缸進氣量減少或增大時，能把活塞相應向外頂出或讓活塞相應退回，在銷座上通過所設的帶頂蓋的缸套形成有液壓緩沖腔和銷座頂面的供油腔，活塞經穿過頂蓋并伸進供油腔的中心柱和中心柱上的處于液壓緩沖腔內的緩沖塞與銷座構成滑動伸縮連接結構，在活塞的中心柱底部及圓周面上設有若干均布的通油槽，在銷座的液壓緩沖腔的內壁面上設有若干均布的導油槽，從連桿小頭而來的冷卻油經壓在連桿小頭上的滑動杯和所設的單向閥進入銷座上的供油腔、又經處于開通狀態的活塞中心柱底部的通油槽進入銷座上的液壓緩沖腔、再經液壓緩沖腔內壁上的導油槽從缸套頂蓋上所設噴油口噴向活塞的底面，當汽缸內達到最大進氣量及燃燒過程開始后使活塞所受壓力大于設在活塞與銷座之間的回漲彈簧彈力時，活塞被迅速壓向銷座上的缸套的頂蓋，在活塞的底面將要到達頂蓋的頂面時，下移的活塞中心柱上的緩沖塞先遮擋住液壓緩沖腔內壁上的導油槽，同時中心柱上的通油槽也被銷座的頂面遮擋，讓緩沖塞底部的冷卻油只能從周圍的縫隙泄出，減緩了活塞落在銷座的缸套頂蓋上的速度和沖擊力，這時，供油腔內的冷卻油可經設在中心柱內的阻油閥和斜油道及頂蓋上的散油道向外噴出，當汽缸內的燃氣壓力低于回漲彈簧的壓力時，活塞和其下部中心柱上的緩沖塞被迅速推回到頂部位置，讓燃氣壓力能被較多的轉化為輸出功率，設在緩沖塞底部的單向閥片可讓緩沖塞上部的冷卻油經油孔迅速返回下部使活塞快速回位。回漲彈簧設在活塞的底面與從銷座的缸套上延出的擋盤之間，或者把若干均布的回漲彈簧設在活塞與銷座的頂蓋之間，并從頂蓋上形成處于各回漲彈簧之中和處于相鄰回漲彈簧之間的可與活塞底面相接觸的相應頂柱。
[0017]在上述本發明的多種活塞對置內燃機中，無論是二沖程還是四沖程活塞對置內燃機，由于對置活塞布置相當于去掉了活塞之間的汽缸蓋，從而大幅度減少了汽缸的散熱損失，也會讓發動機的效率相應提高。因連接活塞與搖臂的小連桿左右擺動角度很小，活塞在壓縮及作功過程中的所受的側壓力也較小，從而可減少活塞運行時所產生的摩擦阻力。另夕卜，在采用叉形搖臂的四沖程活塞對置內燃機中，因活塞在每一次排氣過程中所產生的往復慣性力都會被經搖臂相連的另一側活塞在進行壓縮過程時相應抵消，有助于減小連桿大頭軸承的運轉阻力。同時，在采用叉形搖臂的四缸及八缸活塞對置內燃機中，因相對普通直列四缸四沖程內燃機減少了五個曲軸上的連桿及曲軸的軸承，也會讓曲軸的運轉阻力明顯減小，這些有利因素會讓本發明的活塞對置內燃機效率進一步提高。
[0018]在采用火花塞點火的本發明活塞對置內燃機中，由于可通過壓縮比調節機構及汽缸排量控制機構來適應不同功率負荷，也有利于讓發動機往大功率方向發展，在油耗可以與普通柴油機相抗衡的條件下，進一步擴大活塞對置內燃機的應用范圍。
[0019]【附圖說明】下面通過附圖對本發明的活塞對置內燃機進行進一步的詳細說明。
[0020]圖1是本發明一側搖臂交叉布置的四缸二沖程內燃機的結構剖視圖。
[0021 ] 圖2是圖1內燃機中交叉搖臂的側視圖。
[0022]圖3是本發明采用叉形搖臂的四缸四沖程活塞對置內燃機結構剖視圖。
[0023]圖4是圖3中內燃機的叉形搖臂及并列汽缸的結構布置圖。
[0024]圖5是圖3中內燃機的進、排氣環閥的結構放大剖視圖。
[0025]圖6是在進氣環閥上安裝了火花塞的進、排氣環閥的結構剖視圖。
[0026]圖7是圖3中內燃機的進排氣控制環通過其上的斜壓板帶動頂桿的結構圖。
[0027]圖8是圖3中內燃機的進、排氣控制環通過其上的擋塊帶動頂桿的結構圖。
[0028]圖9是圖3內燃機中在進、排氣環閥的上、下壓盤之間所設的能讓進、排氣環閥緩慢轉動的關閥彈簧的安裝圖。
[0029]圖10是進、排氣控制環經推桿和挺柱被凸輪控制的結構布置圖。
[0030]圖11是本發明采用叉形搖臂的八缸二沖程活塞內燃機的結構剖視圖。
[0031]圖12是圖11中內燃機的叉形搖臂及多汽缸排列的結構布置圖。
[0032]圖13是本發明采用叉形搖臂的四缸四沖程活塞對置內燃機的結構剖視圖，圖中的內燃機采用了由通氣環閥與換氣環閥所構成的配氣機構。
[0033]圖14是圖13中通氣環閥和換氣環閥的放大剖視圖。
[0034]圖15是圖13內燃機中通氣環閥和換氣環閥的開啟、關閉規律的閥門升程曲線圖。
[0035]圖16是圖13中內燃機的工作過程圖。其中圖①是進氣過程、圖②是壓縮過程，圖③是燃燒作功過程，圖④是排氣過程。
[0036]圖17是本發明四沖程活塞對置內燃機采用另一種通氣環閥與換氣環閥的結構放大剖視圖。
[0037]圖18是圖17中的環閥處于進氣開通狀態。
[0038]圖19是在通氣環閥的密封筒套上裝有火花塞的閥體結構剖視圖。
[0039]圖20是本發明的叉形搖臂四缸四沖程活塞對置內燃機中采用了汽缸排量控制機構的結構剖視圖。
[0040]圖21是圖20中叉形搖臂的俯視結構圖。
[0041]圖22是在大小不同直徑的汽缸內形成偏心臺用來安裝火花塞的結構剖視圖。
[0042]圖23是用于本發明四沖程活塞對置汽油機的一種彈力回漲、壓縮比自適應活塞的活塞結構剖視圖。
[0043]圖24是圖23中活塞的液壓緩沖狀態圖。
[0044]圖25是圖23中活塞的另一種回漲彈簧的布置圖。
[0045]【具體實施方式】在本發明的活塞對置內燃機中，一方面包括了對曲柄連桿機構的布置改進，另一方面又包括了對裝有活塞的對置汽缸上的環形進、排氣控制閥的結構改進，根據是否在汽缸上設置環形控制閥形成了二沖程或四沖程對置活塞內燃機。圖1和圖2示出了本發明四缸二沖程對置活塞內燃機的實施方式圖，這種內燃機包括曲軸1、連桿5、裝于同一汽缸20中的活塞16和對置活塞18，曲軸I布置在靠汽缸20中部位置的一側，與汽缸20相鄰沿曲軸的軸向方向還布置有其內也裝有活塞16'和對置活塞18'的并列相同的另一汽缸20'，連接在曲軸軸頸2上的靠活塞16側的連桿5的小頭7鉸接在該活塞側的搖臂8 一端，該搖臂通過中部安裝在曲軸箱內軸座13的軸12上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿15與汽缸20內活塞16的活塞銷17相連；在曲軸I的軸頸2上還安裝有連桿6，該連桿的小頭7與從斜對的另一汽缸20'內對置活塞18'側斜伸過來的搖臂8'的一端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在另一側軸座13的軸12'上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿15r與相對的對置活塞18'相連；在曲軸I的曲柄臂3另一側另一面形成有相隔180°相位的軸頸4，連接在該軸頸上的連桿5'的小頭7與并列的另一汽缸20'內的活塞16'側的搖臂8' —端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在軸座13上的共用的軸12上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿15 ^與相對的活塞W相連；在軸頸4上還安裝有連桿V，該連桿的小頭7與從汽缸20內對置活塞18側斜伸過去的搖臂8"的一端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在另一側軸座13上另設的與軸12'靠近并相互對齊的軸12"上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿15與相對應的汽缸20內對置活塞18的活塞銷17相連。
[0046]與一般二沖程內燃機相比，圖1中的二沖程活塞對置內燃機因省去了兩活塞間的缸蓋使散熱損失較少，汽缸內的直流掃氣方式也有利于改善掃氣過程。雖然是四缸機，曲軸上只有四個軸承(兩個連桿軸承和兩個曲軸兩側的軸承)，由于曲軸I上兩個相距180度布置的曲柄軸頸2和4會把作功壓力大部分換抵消，曲軸的軸承受力也會相應減小。與活塞相連的小連桿15因左右擺動角度不超14度，活塞壓縮作功時所受的側壓力也較小，可以把活塞制成較大的直徑，再加上把這種結構的機型進行串聯，便可形成很大的機組功率作為船舶的發動機。
[0047]在圖3和圖4實施方式中給出了本發明采用進、排氣環閥的四沖程活塞對置內燃機和適合四沖程發動機的叉形搖臂曲軸連桿機構，如圖3和圖4所示，這種叉形搖臂曲軸連桿機構包括曲軸1、連桿5、裝于同一汽缸20中的活塞16和對置活塞18，曲軸I布置在靠汽缸20中部位置的一側，連接在曲軸軸頸2上的靠活塞16側的連桿5的小頭7鉸接在該側搖臂8的一端，搖臂8通過中部安裝在軸座13的軸12上，該搖臂的另一端經相鉸接的小連桿15與汽缸20內的活塞16的活塞銷17相連；在曲軸I的曲柄臂3另一側另一面形成有相隔180度相位的軸頸4，連接在該軸頸上的連桿6的小頭7鉸接在對置活18側的搖臂8 一端，該對置搖臂通過中部安裝在另一側軸座13的軸12上，搖臂8另一端經相鉸接的小連桿15與汽缸20內的對置活塞18的活塞銷17相連。
[0048]在圖3的活塞、搖臂、連桿和曲軸基礎上再把搖臂制成叉形結構時如圖4所示，在汽缸20的一側并列設置有相同的安裝有對置活塞18和活塞16的另一汽缸2(V，曲軸I在軸向位置上處于兩并列的汽缸之間，從兩對置搖臂8的位于曲軸I側的連接頭11處向兩個并列汽缸20、20'方向叉開構成伸出的兩個臂桿9，呈叉形結構的兩臂桿端部的連接頭10分別經各自的小連桿15與并列汽缸20、2(V內各側相對應的活塞16和對置活塞18相連。在四沖程活塞對置內燃機中采用叉形搖臂后，可讓一側活塞在排氣時所產生的往復慣性力經相連的叉形搖臂被另一側相同動作的活塞在壓縮過程中相應抵消。以上給出的是只在曲軸的一側設置汽缸的結構布局，在圖11中給出了在曲軸兩側都設有汽缸的結構布置。這種布置如圖所示，在曲軸I 一側所布置的汽缸20基礎上，在曲軸的另一側也布置有相對并相同的其內裝有對置活塞18'和活塞16'的汽缸20'，在曲軸的軸頸2上通過叉形或關節連桿大頭結構安裝有活塞16側的連桿5和相反方向的連桿Y，相反方向連桿Y的小頭7與另一側汽缸20'內對置活塞18'側的搖臂8' —端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在軸座13'的軸12'上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿15與相對的對置活塞18'相連；在曲軸I的另一側軸頸4上通過叉形或節關連桿大頭結構安裝有對置活塞18側的連桿6和相反方向的連桿V，相反方向的連桿V的小頭7與另一側汽缸2(V內活塞W側的搖臂
8,一端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在相對軸座的軸C上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿15與相對的活塞W相連，在汽缸20內的對置活塞18和活塞16同時向上止點或下止點運行時，另一側汽缸20'內的對置活塞18'和活塞16'則同時向相反的下止點或上止點運行。圖11中的結構布置相當于四缸機型，但所采用的曲軸只有四個軸承。如在圖11中結構的汽缸上增設進、排氣環閥，也可以把這種結構制成四沖程活塞對置發動機。
[0049]圖12是在圖11基礎上通過增加汽缸數量并采用叉形搖臂所構成的八缸機型結構布置方式，如圖12所示，在汽缸20和相對的汽缸20' —側沿曲軸I的軸向再并列設有相同的其內也安裝有對置活塞和活塞的并列汽缸20'、20"，曲軸I的曲柄臂3在軸向上處于兩側并列汽缸的中間位置上，從對置活塞18側和活塞16側左、右兩搖臂8、8丨相互錯開的內端連接頭11處分別向相對應的前后并列的兩汽缸方向伸出叉開的兩個臂桿9，呈叉形結構的兩臂桿9的外端連接頭10再分別經各自的小連桿15與相對應的對置活塞和活塞相連。如在圖12八缸叉形搖臂曲軸連桿機構基礎讓汽缸采用進、排氣環閥制成四沖程發動機，這將是一種適合制成較大功率機型的布置方式，雖然是八缸機，但曲軸上仍然只有四個軸承。曲軸上的連桿大頭通過采用叉形或關節結構讓兩連桿布置在同一軸瓦上的結構不僅軸向尺寸較短，還能讓一側活塞所受的壓縮過程壓力在連桿大頭的軸瓦上部分抵消另一側活塞所受的作功壓力，讓曲軸只受到純作功力的作用而旋轉。
[0050]在圖1和圖11所給出的二沖程機型布置中，二沖程的汽缸結構較為簡單，只需在所設汽缸內活塞和對置活塞的兩下止點位置處相應的設有與掃氣栗相連通的掃氣口 26和與排氣管相連通的排氣口 29，在所設汽缸內的活塞和對置活塞的兩上止點之間位置上設有噴油器37或火花塞31，由此構成對置二沖程內燃機；也可讓活塞16和對置活塞18的裙部19通過兩側的具有躲開搖臂8的開口連接件與兩側壓氣汽缸中的壓氣活塞相連，構成對置二沖程的內燃、氣栗一體機。如果把叉形搖臂制造得具有足夠的強度，也可以把叉形搖臂機構用于二沖程內燃機。這樣，雖然汽缸數量較多、發動機的功率也很大，但曲軸的制造成本會大大降低，叉形搖臂還是比曲軸容易制造的。
[0051]在汽缸上通過設置進、排氣環閥制成本發明的四沖程活塞對置汽油機后，進、排氣環閥的第一種結構方式如圖3、圖5和圖6所示，在汽缸20的對置活塞18和活塞16的兩上止點之間形成斷開的上缸套22和下缸套24，在上、下缸套22、24之間設有套裝在一起的能相互離開一定距離、又能被壓縮靠近的進氣環閥38和排氣環閥48，進氣環閥38的上環面39與上缸套22的底環面45相配合形了錐形的進氣密封面，在進氣環閥38外圍向上形成有套在上缸套22下側的通過切向進氣導流片40相連的連接環套41，在連接環套上向外形成有上壓盤43 (參看圖5)，或者讓進氣環閥38直接經向上向外傾斜的錐形罩62與上壓盤43連成一體(參看圖6)，進氣環閥38經上壓盤43被下壓離開缸套22的底環面45開啟時所形成的進氣通道可經上壓盤43的底面或錐形罩62的上面與上缸體21上所形成的進氣環道46溝通，在排氣環閥48上向上形成有套住進氣環閥38的外圈環套50，在外圈環套的上側向外形成有下壓盤56，在進氣環閥38外圓周面上所設的密封環槽內裝有貼在排氣環閥48外圈環套50上的中間密封環53、形成兩閥之間的密封，排氣環閥48的下環面49與下缸套24的頂環面61相配合形了錐形的排氣密封面，排氣環閥48經下壓盤56被上推離開下缸套24的頂環面61開啟時可把汽缸20與下缸體23上所形成的排氣環道60溝通，進氣環閥38的上壓盤43和排氣環盤48的下壓盤56處在上、下缸體21、23之間所形成的圓形空腔57內，在排氣環閥48的下側外圓周面上裝有貼在圓形空腔底部內凸臺59的內圓周壁面上的密封環44，在進氣環閥的上壓盤43與排氣環閥的下壓盤56之間裝有若干數量均布的關閥彈簧63，或者通過在上、下壓盤43、56上安裝密封環44，往上、下壓盤與圓形空腔57內壁之間所形成的密封空間始終通入一定壓力的壓縮空氣構成空氣關閥彈簧(參看圖6)，關閥彈簧或壓縮空氣的壓力使上側的進氣環閥38和下側的排氣環閥48處于關閉位置，進、排氣環閥38、48分別經各側穿過上、下缸體21、23水套外圍的若干均布的頂桿67被通過軸承80安裝在上、下缸套22、24上的進、排氣控制環74、79控制。如圖7所示，進、排氣控制環即可通過其上所設的相對應的斜壓板75壓動安裝在環形座68上的滑套69內的挺柱70帶動相應的頂桿67。也可如圖8所示，通過其上所設的相對應的擋塊76壓動安裝在環形座68上的搖臂71，通過搖臂上的壓動端帶動相應的頂桿67，在進、排氣控制環74、79上伸出有各自的控制臂77，進、排氣控制環由各自的控制臂77直接經控制臂外端的滾輪78或經推桿91和帶滾輪的挺柱90被相應的進、排氣凸輪84、88控制。在圖4中給出了進、排氣控制環上的控制臂77直接經滾輪78被凸輪軸83上端面凸起的進、排氣凸輪84、88的控制方式。在圖10中給出了控制臂77經推桿91和帶滾輪的挺柱90被進、排氣凸輪的控制方式。讓進、排氣環閥經若干均布的頂桿67被通過軸承安裝在缸套上的進、排氣控制環74、79同步帶動開啟可防止環閥在上下滑動時因偏斜而卡住。
[0052]在圖9中給出了可使進、排氣環閥38、48在上下開閉過程中可緩慢轉動的結構方式。在圖9中，在進氣環閥(38)的上壓盤(43)與排氣環閥(48)的下壓盤(56)之間所設的各關閥彈簧￠3)安裝于設在上、下壓盤之間的鉸座￠4)與頂臂￠5)上，鉸座￠4)按統一方向固定在上壓盤(43)或下壓盤(56)上，鉸座上通過軸銷￠6)所安裝的頂臂￠5)被關閥彈簧作用以一定的斜角頂在下壓盤或上壓盤上，在上、下壓盤(43、56)被壓動開啟過程中，傾斜支在壓盤上的頂臂出5)會讓上、下壓盤之間產生一定的轉動力矩，使上、下壓盤在帶動進、排氣環閥(38、48)的開啟過程中能緩慢旋轉。
[0053]在制成四沖程火花塞點火的活塞對置汽油機中，在圖3中的機型中是把火花塞31安裝在了對置活塞18上，火花塞的高壓導線96經伸縮管67與機蓋14上的供電筒套98內的電源板99滑動相連。這種結構在維修檢查中較為麻煩，也存在活塞的結構限制問題。也可以把火花塞安裝在進氣環閥38或排氣環閥48上，火花塞安裝在進氣環閥上的結構如圖6所示，在排氣環閥48或進氣環閥38上的外圈環套50上通過所形成的螺紋座47裝有一個或一個以上均布的火花塞31，在與火花塞相對應的圓形空腔57以外的下缸體23或上缸體21上所形成的火花塞室或環形腔42內設有被外側絕緣層103圍擋的高壓供電板或高壓供電環104，在火花塞31縮短的絕緣頭部32的中心高壓接頭33上套裝有被彈簧作用壓在高壓供電板或高壓供電環104上的滑動導電觸頭35。圖6中的火花塞31是與火花塞是42內的高壓供電板104滑動接觸產生電火花的，如汽缸直徑較大需安裝多個火花塞時，也可把火花塞室改成環形腔，把高壓供電板改為高壓供電環，以不影響進、排氣環閥38、48在開閉時的緩慢轉動。由于進、排氣環閥所占用的上下開關行程尺寸較大，這種結構的進、排氣環閥較適合制成長行程汽油機，進、排氣環閥的開啟、關閉規律也與普通四沖程內燃機的進排氣門相同。
[0054]圖13給出的是本發明采用第二種進、排氣控制環閥結構的活塞對置內燃機的實施方式，這種進、排氣控制環閥的結構如圖13和圖14中的放大結構圖所示，在汽缸20內對置活塞18和活塞16的兩上止點之間形成斷開的上缸套22和下缸套24，在上、下缸套22、24之間設有通過其上的密封筒套106套裝在上缸套22下側的通氣環閥105，該通氣環閥的環體部分的折到上缸套22的底部，在環體的底部形成與下缸套24的頂部環座109上的頂環面61相配合的錐形密封環面52，在上缸套22下側的外圓周面上通過所設的若干道密封環槽裝有相應的密封環110，密封環110貼在通氣環閥105的密封筒套106內圓周面上進行密封，在密封筒套106的上端形成有向外延出的擋邊107，在密封筒套上側的外圍設有被上缸體21內彈簧環室201中的若干關閥彈簧114所作用的壓動環套202，該壓動環套經波形彈簧片204壓在密封筒套106的擋邊107上。讓壓動環套經波形彈簧片204壓住通氣環閥105的擋邊107，可給通氣環閥留有一定的活動偏差余量，有利于與下缸套上的頂環面61密封配合。在壓動環套202底部設有擋盤205，該擋盤夾住密封筒套106上的擋邊107、被穿過擋盤205和壓動環套202的并伸出上缸體21的兩個分開布置的拉桿115控制，兩拉桿再經其上端的擋蓋116被叉開伸過來的搖臂208的抬升端209控制，搖臂的另一端再被凸輪軸83上的開啟凸輪86帶動。通氣環閥105被壓向下缸套24后，在通氣環閥的密封筒套106與下缸套24的環座109外圍形成相同直徑并相互對齊的外圓周面108，在通氣環閥105的密封筒套106和下缸套24的環座109外圍套裝有被控制可上下滑動的換氣環閥118，在該換氣環閥的內圓周壁面上側形成有向上通出的進氣道119，該進氣道與通氣環閥上側的擋盤205和上缸體21內壁面所形成的進氣環道46相連通，在換氣環閥下側形成有向外通出的排氣道121，該排氣道的排氣口設在環閥外圓周上或環閥的底部，并與下缸體23內相對應的排氣環道60相連通，處在換氣環閥內圓周壁面上的進氣道與排氣道之間的間隔部分距離等于或略大于通氣環閥105處于最大開啟狀態時通氣口 123的開口距離，換氣環閥118與通氣環閥105配合完成排氣及進氣過程；在換氣環閥118的下側設有兩個相隔180°伸出下缸體23的連接件125，兩連接件再分別通過相鉸接的連桿126與叉開伸過來的安裝在下缸套一側中間支軸127上的搖臂128 —端相連，搖臂的另一端經連桿73被二倍減速的控閥曲軸129帶動；通氣環閥105開啟時的通氣口 123在汽缸內的排氣和進氣過程中連續開啟，當換氣環閥118在作功過程結束時其上的排氣道121移到通氣口 123的位置后，通氣環閥105在排氣過程中也相應上升開啟，使汽缸中的排氣沿通氣環閥的已開啟通氣口 123和換氣環閥118的排氣道121排向下缸體內的排氣環道60，當活塞移到上止點排氣過程結束時，移動的換氣環閥118上的排氣道121也剛滑過通氣環閥開啟的通氣口 123，如圖13中換氣環閥118所處的位置狀態所示。在活塞離開上止點開始進氣過程時，移動的換氣環閥118上的進氣道119也開始與通氣環閥105的開啟通氣口 123溝通，如圖14中右側換氣環閥118所處的位置狀態所示，讓上缸體內進氣環道46中的進氣沿換氣環閥118上的進氣道119和通氣環閥105下部開啟的通氣口 123進入汽缸20，當進氣過程結束時通氣環閥也把下部的通氣口 123關閉，如圖14中左側換氣環閥所處的位置狀態所示，隨后換氣環閥118在壓縮和作功過程中返回，讓其上的排氣道121回到與通氣環閥105已關閉的通氣口 123相對應位置，等待排氣過程開始后通氣環閥105的開啟。
[0055]圖15是通氣環閥105和換氣環閥118的開啟關閉規律圖，圖16是四沖程活塞對置內燃機的工作過程圖。圖15中凸輪86的形狀也是通氣環閥的開啟關閉規律，在活塞離開排氣側下止點線d位置向上止點a位置移動進行排氣、到從上止點a位置返回進氣側下止點b位置的360°曲軸轉角中，通氣環閥105處于開啟狀態，其中在q角度范圍內處于全開狀態。與通氣環閥105相配合的外圍換氣環閥118在活塞處于上止點a線位置時，換氣環閥也剛移到ο點堵在通氣環閥105的開口 123位置，如圖13中狀態所示。隨著活塞向下止點移動進行吸氣過程，換氣環閥118上的進氣道119也快速與通氣環閥105已開啟的通氣口 123溝通，讓汽缸進氣，如圖14中右側閥門狀態所示。活塞移到下止點進氣過程結束后，通氣環閥105關閉(未考慮增加進氣角)，汽缸在j面積范圍內進行進氣過程，換氣環閥118上的進氣道119在達到最大開啟狀態后，也隨后移過進氣側下止點線b位置而逐漸關小，離開下止點線b位置的活塞又上行進行壓縮過程，在活塞移到上止點c位置線時，向上返回的換氣環閥118上的排氣道121也剛移到通氣環閥105已關閉的通氣口 123位置處。隨著活塞開始作功過程并向下止點的d線位置移動，換氣環閥118上的排氣道121相對關閉的通氣口 123也逐漸開大，在下止點的d線位置時開到最大狀態，為接下來的排氣過程作好準備。排氣過程開始后，被凸輪86控制的通氣環閥105也在下止點的d線位置開啟，與換氣環閥上的排氣道121相配合，讓汽缸開始排氣過程，汽缸在P面積范圍內進行排氣過程。由于換氣環閥118是被減速曲軸帶動控制的，環閥的升降規律也是相對固定的，只要在進氣過程開始的上止點讓換氣環閥正好堵在通氣環閥105開啟的通氣口 123位置即可，通氣環閥與換氣環閥相配合控制進排氣工作過程是能較好的適應四沖程內燃機工作過程的。如需調節進排氣時間，可把通氣環閥105制成由排氣半閥和靠在一起的進氣半閥相組合結構，并通過一個寬滾輪帶動相應的搖臂，兩閥在全開角度q范圍內可形成一定的重疊區域，在該區域加大或減小兩半閥的開度，再加上調整配氣定時角度，便可完成對進排氣時間的調整(未畫)。
[0056]這種四沖程活塞對置汽油機的工作循環如圖16中的過程①、②、③和④所示。在進氣過程①中，活塞16和對置活塞18向下止點移動，通氣環閥105開啟，外圍的換氣環閥118上的進氣道119也移到與開啟的通氣口 123相溝通位置，讓汽缸20開始進氣過程。在壓縮過程②中，通氣環閥105關閉，向上止點移動的活塞16和對置活塞18開始進行壓縮過程。壓縮過程結束后在作功過程③中，由火花塞31點燃汽缸20內的燃油混合氣開始進行作功作功，活塞16和對置活塞18所產生的作功壓力經對置的兩搖臂8和連桿5由曲軸I向外輸出。在排氣過程④中，通氣環閥105開啟、相配合的換氣環閥118上的排氣道121也與開啟的通氣口 123相溝通，向上止點移動的活塞16和對置活塞18把作功后的廢氣排出汽缸20。
[0057]圖13中的活塞對置汽油機是把火花塞31安裝在了通氣環閥105的密封筒套106上，火花塞的安裝結構如圖14中所示，在通氣環閥105的密封筒套106上通過所形成的螺紋座47裝有一個或二個火花塞31，在與火花塞相對應的上缸體21上形成有被外側絕緣層103圍擋的火花塞室42，在通氣環閥105外圍的換氣環閥118上具有躲開螺紋座47和火花塞31的上凹口 199，在火花塞縮短的絕緣頭部32上裝有被彈簧作用的滑動導電觸頭35，該觸頭壓在火花塞室42外側的高壓供電板104上，在火花塞31上裝有與隔開進氣環道46和火花塞室42的固定隔片214相配合的滑動隔片166。
[0058]在圖17中給出了第三種用于四沖程活塞對置汽油機的進排氣控制環閥的結構實施方式，這種在通氣環閥105基礎上所改進的環閥機構如圖17中所示，在汽缸20內對置活塞18和活塞16的兩上止點之間形成斷開的上缸套22和下缸套24，在上、下缸套22、24之間設有通過其上的密封筒套106套裝在上缸套22下側的通氣環閥105，該通氣環閥的閥體部分的折到上缸套22的底部，在閥體的底部形成與下缸套24的頂部環座109上的頂環面61相配合的錐形密封環面52，在上缸套22下側的外圓周面上通過所設的若干道密封槽裝有相應的貼在進氣環閥的密封筒套106內圓周面上的密封環110，在通氣環閥105的密封筒套106的上端向外形成有擋邊107，密封筒套通過擋邊107被卡在相連接的連接環套41下側的環形卡槽218內，連接環套經環形卡槽內所裝的波形彈簧片204壓動密封筒套106上的擋邊107，在連接環套41的上側向外形成有上壓盤43，上壓盤被上缸體21內若干彈簧室207中的關閉彈簧114壓動控制、使下側的通氣環閥105受到關閉作用力，通氣環閥105的上壓盤43被穿過上壓盤并伸出上缸體21的兩個分開布置的拉桿115控制，兩拉桿再經其上端的擋蓋116被叉開伸過來的搖臂208的抬升端209控制，搖臂的另一端再被凸輪軸83上的開啟凸輪86帶動(參看圖13)。在通氣環閥105的下面設有換氣環閥211，換氣環閥的直徑較大、處在通氣環閥105的錐形密封環面52范圍之外，換氣環閥的上環面212可貼在通氣環閥105底部的外環面210上，換氣環閥211被下壓時其底部的下環面213可壓在下缸套24頂部環座上的比頂環面61略低一些的外圍頂環面215上，在換氣環閥211上經導流片40向上形成有圍住通氣環閥的密封筒套106和連接環套41的帶有下壓盤56的外圍環套50，在換氣環閥211下側還設有外圍的擋氣環閥216，該擋氣環閥被伸進下缸體23的連接件125控制，并通過其上向換氣環閥211側所形成的擋臺217托住壓在上面的換氣環閥。在通氣環閥105的上壓盤43與換氣環閥211的下壓盤56之間設有卡在上缸體環形室內壁219上的彈簧擋環220，在該彈簧擋環下面設有壓在換氣環閥的下壓盤56上的壓動彈簧214，在下壓盤56、擋氣環閥216和上缸體的內壁之間形成進氣環道46，在擋氣環閥216下側所設的兩個相隔180°并伸出下缸體23的連接件125分別經相鉸接的連桿126與叉開伸過來的搖臂221的控制端223相連(參看圖22)，搖臂221裝在下缸套一側的中間支軸127上，搖臂的另一端經端部的滾輪78被凸輪軸87上的排進氣凸輪102控制，在排進氣凸輪被滾輪78隔開的另一側凸輪軸224上設有帶動滾輪返回的反轉回程凸輪225。讓擋氣環閥216被排進氣凸輪102控制，可以得到更有利的進、排氣閥門的開啟關閉規律，比如也可以在排進氣凸輪上形成相應的緩沖過度角度，以減緩換氣環閥211落在下缸套上的沖擊力。也可讓擋氣環閥216在作功過程中提前移到換氣環閥211的底部，以減小帶動換氣環閥升起排氣時的沖擊力。在排氣過程中，被控制的通氣環閥105向上返回開啟、擋氣環閥216被下側的連接件125帶動連同落在擋氣環閥上的換氣環閥211 —同向上升起，如圖17中所示，形成把汽缸20內部與外側下缸體上的排氣環道60相溝通的排氣通道，在排氣過程將要結束時，換氣環閥211隨擋氣環閥216同時下行，排氣過程結束后，隨擋氣環閥下行的換氣環閥211落座在下缸套24的外圍頂環面215上，如圖18中所示，繼續下行的擋氣環閥216離開所遮擋的換氣環閥211上的導流片40間的通氣道、形成把進氣環道46與汽缸20內部相溝通的進氣通道，讓汽缸開始進氣過程，進氣過程結束時，通氣環閥105被關閉彈簧作用落座在下缸套24的頂環面61上。如圖19中狀態所示，讓汽缸內開始進行壓縮作功過程。在圖13和圖17所給出的進排氣環閥結構中，由于通氣環閥的密封筒套長度影響，使上缸套22的上止點處離冷卻水套較遠，為改善該處的冷卻，可在上缸套下部形成一層伸到水套226中的導熱鋁套133。
[0059]在圖17中的通氣環閥105上也可安裝火花塞，火花塞的安裝結構如圖19中所示，在通氣環閥105的密封筒套106上通過所形成的螺紋座47裝有一個或二個火花塞31，在與火花塞相對應的上缸體21上形成有被外側絕緣層103圍擋的火花塞室42，在通氣環閥105外圍的換氣環閥118上具有躲開螺紋座47和火花塞31的圓形長孔199，在火花塞縮短的絕緣頭部32上裝有被彈簧作用的滑動導電觸頭35，該觸頭壓在火花塞室42外側的高壓供電板104上，在火花塞31上裝有與隔開進氣環道46和火花塞室42的固定隔片214相配合的滑動隔片166。圖19中的通氣環閥正處于關閉位置，火花塞31的電極點火端也被設在有利于點燃燃燒室內燃油混合氣的位置，但并不會在隨通氣環閥上下移動時與上缸套22和其上的密封環110相接觸。采用通氣環閥與換氣環閥相配合控制進排氣的環閥結構可形成較小的上下缸套之間的開縫距離，有利于燃燒室的緊湊。
[0060]在通氣環閥上設置火花塞后可能容易引起通氣環閥的變形，為避免這種情況，也可以采用如圖22中所示的結構，當不在通氣環閥105上安裝火花塞31時，也可讓下缸套24或上缸套22側的汽缸20內徑相應縮小、并把內徑縮小的缸套向曲軸I側偏移，讓汽缸20內形成一個偏心臺131，從該偏心臺處設有伸向對置活塞18或活塞16上相應燃燒室凹坑132的火花塞31。
[0061]在采用火花塞點火的本發明二沖程及四沖程活塞對置內燃機中，為改善發動低負荷時的工作效率，可以很方便的通過改變搖臂8的安裝軸12位置來改變汽缸的壓縮比，圖3中所示的活塞對置內燃機便采用了壓縮比調節機構，這種機構如圖中所示，下側或上側搖臂8的軸12兩端安裝在兩側由中間連接體161連成一體的叉形擺臂160上，叉形擺臂的兩側再經其上橫向位置的靠近軸12的支撐軸162安裝在缸體上的軸座13上，叉形擺臂160的中間連接體161通過與固定座165之間所設的由螺桿163、旋裝在螺桿上的被調節電機控制的螺紋轉套164或所設的由液壓調節機構所控制的伸縮油缸來改變汽缸的壓縮比。
[0062]如采用復雜的搖臂結構，也可以制成可改變汽缸排量的四沖缸活塞對置汽油機，帶有汽缸排量調節機構的汽油機結構如圖20和圖21所示，在所設的相對應的兩搖臂8的中部兩側分別設有固定支軸141，各搖臂通過兩側的固定支軸141裝在汽缸20側兩支撐體137間通過其上的固定軸136所安裝的擺臂135的外端，在相對應的兩搖臂8的內或外側形成靠向汽缸側的方形凹坑142，在靠兩固定支軸141側的凹坑內壁面143上形成有相對的支撐滑框144，在兩支撐滑框中裝有支撐滑塊145，相對應的兩搖臂8通過其上支撐滑框144中的支撐滑塊145安裝在伸進搖臂方形凹坑142的排量控制臂146外端的擺軸147上；在圖21中，擺動軸147被向外推到讓汽缸處于最大排量位置處。當搖臂8被連桿5帶動停在上止點位置、排量控制臂146被推動到靠近汽缸20側的最小排量r點位置、同時搖臂上的固定支軸141也處于與兩端的連接頭10、11相對齊的R點位置時，如圖20中狀態所示，被設在r位置點的支撐體137上的固定軸136和也被推到r位置點的排量控制臂146上的擺軸147使活塞16和對置活塞18側的搖臂8的連接頭10也擺到距上止點最近的h位置點，讓R位置點與h位置點間的上止點擺動線150在汽缸排量減到最小時更向上止點方向相應傾斜，在排量控制臂146使汽缸排量相應減小時讓壓縮比保持不變，這時支撐體137上的固定軸136被設定在r點位置處，并且安裝排量控制臂146的座軸149軸心也被設在與r和R兩位置點間的連線151中間位置相交并與連線151相垂直的延長線152相應位置上；在相對應的兩排量控制臂146上形成有伸向排量控制螺桿153的操縱臂148，其中一側的操縱臂148的外端與排量控制螺桿端部所旋接的長螺套154相鉸接，另一側的操縱臂148經叉開的外端鉸接在排量控制螺桿中部反向螺紋段所旋接的螺套155的連接板156上，排量控制螺桿153的另一端與被電機或液壓馬達帶動的固定座157上的驅動輪158相連。圖20和圖21中的汽缸排量調節機構在結構上是很合理的，通過這一機構很容易的讓汽缸排量從最大狀態逐漸減小到50%排量，但要求搖臂具有足夠的結構強度。
[0063]實際中，適應發動機不同負荷、并能提高發動機效率的更好方式是把汽缸內的活塞或對置活塞換成一種彈性回位、壓縮比白適應活塞。這種壓縮比自適應活塞167設在了圖22中的活塞對置汽油機中，圖22中的汽油機采用了大小直徑不同的上下汽缸結構來安裝火花塞31，在小直徑的活塞167上采用復雜結構也容易與上側較大直徑的對置活塞18的重量相平衡。這種壓縮比自適應活塞167的結構如圖23和圖24所示，汽缸20內所設的活塞或對置活塞采用的是一種彈性回位、壓縮比自適應活塞167，該活塞包括鉸接在連桿小頭188上的銷座181和滑動套裝在銷座上的活塞168，在活塞168與銷座181之間裝有回漲彈簧179，該彈簧的彈力被調整在當汽缸20進氣量減少或增大時，能把活塞168相應向外頂出或讓活塞相應退回，在銷座181上通過所設的帶頂蓋194的缸套189形成有液壓緩沖腔190和銷座頂面的供油腔183，活塞168經穿過頂蓋194并伸進供油腔183的中心柱172和中心柱上的處于液壓緩沖腔190內的緩沖塞173與銷座181構成滑動伸縮連接結構，在活塞168的中心柱172底部及圓周面上設有若干均布的通油槽175，在銷座181的液壓緩沖腔190的內壁面上設有若干均布的導油槽191，從連桿小頭188而來的冷卻油經壓在連桿小頭上的滑動杯185和所設的單向閥184進入銷座181上的供油腔183、又經處于開通狀態的活塞中心柱172底部的通油槽175進入銷座181上的液壓緩沖腔190、再經液壓緩沖腔內壁上的導油槽191從缸套頂蓋194上所設噴油口 196噴向活塞168的底面。當汽缸20內達到最大進氣量及燃燒過程開始后使活塞所受壓力大于設在活塞168與銷座181之間的回漲彈簧179彈力時，活塞168被迅速壓向銷座181上的缸套189的頂蓋194，在活塞168的底面169將要到達頂蓋194的頂面時，如圖24中狀態所示，下移的活塞中心柱172上的緩沖塞173先遮擋住液壓緩沖腔內壁上的導油槽191，同時中心柱172上的通油槽175也被銷座的頂面182遮擋，讓緩沖塞173底部的冷卻油只能從周圍的縫隙泄出，減緩了活塞168落在銷座189的缸套頂蓋194上的速度和沖擊力，這時，供油腔183內的冷卻油可經設在中心柱172內的阻油閥177和斜油道180及頂蓋194上的散油道193向外噴出，當汽缸20內的燃氣壓力低于回漲彈簧179的壓力時，活塞168和其下部中心柱上的緩沖塞173被迅速推回到頂部位置，讓燃氣壓力能被較多的轉化為輸出功率，設在緩沖塞173底部的單向閥片176可讓緩沖塞上部的冷卻油經油孔174迅速返回下部使活塞快速回位。活塞內回漲彈簧的另一種布置方式如圖25所示，回漲彈簧179設在活塞168的底面與從銷座的缸套189上延出的擋盤192之間，或者把若干均布的回漲彈簧179設在活塞168與銷座的頂蓋194之間，并從頂蓋上形成處于各回漲彈簧179之中和處于相鄰回漲彈簧179之間的可與活塞168底面相接觸的相應頂柱197、198。
[0064]根據汽缸中進氣量的不同，壓縮比自適應活塞可使汽缸的壓縮比在7: I?13: I之間自行調節，進氣量最小時、汽缸內的壓縮比相對越大。由于彈力回漲、壓縮比自適應活塞不用進行控制，在結構上也不易損壞，不僅能適應汽缸內不同的進氣量，也能在彈力回漲時充分利用作功中期的燃氣壓力，相應提高了發動機的效率。在此基礎上又因為活塞對置汽油機具有最小的汽缸散熱面積，加上摩擦阻力較小的活塞、曲軸連桿機構，便可讓這種結構類型的四沖程活塞對置汽油機的效率超過普通柴油機。當然，也可把這種彈力回漲，壓縮比自適應活塞應用于普通的四缸直列四沖程內燃機中，以實現接近柴油機的效率水平。
[0065]本發明的二沖程活塞對置發動機可制成柴油機，主要作為船舶等的動力裝置。本發明的四沖程活塞對置發動機適合制成汽油機及天然氣發動機，由于可形成四缸、八缸機系列，油耗較低、排氣污染也低于柴油機，可作為小汽車、公交車、載重卡車、動力站及天然氣分布式電站等的動力裝置，以進一步擴大大這種發動機的使用范圍。
【主權項】
1.一種活塞對置內燃機，包括曲軸(I)、連桿(5)、裝于同一汽缸(20)中的活塞(16)和對置活塞(18)，其特征于:曲軸(I)布置在靠汽缸(20)中部位置的一側，與汽缸(20)相鄰沿曲軸的軸向方向還布置有其內也裝有活塞(16')和對置活塞(18')的并列相同的另一汽缸(2(V )，連接在曲軸軸頸(2)上的靠活塞(16)側的連桿(5)的小頭(7)鉸接在該活塞側的搖臂(8) —端，該搖臂通過中部安裝在曲軸箱內軸座(13)的軸(12)上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿(15)與汽缸(20)內活塞(16)的活塞銷(17)相連；在曲軸⑴的軸頸(2)上還安裝有連桿￠)，該連桿的小頭(7)與從斜對的另一汽缸(2(V )內對置活塞(18r )側斜伸過來的搖臂(V )的一端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在另一側軸座(13)的軸(12')上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿(15')與相對的對置活塞(18')相連；在曲軸(I)的曲柄臂(3)另一側另一面形成有相隔180°相位的軸頸(4)，連接在該軸頸上的連桿(5')的小頭(7)與并列的另一汽缸(20')內的活塞(16')側的搖臂(8')一端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在軸座(13)上的共用的軸(12)上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿(15 ^ )與相對的活塞)相連；在軸頸(4)上還安裝有連桿)，該連桿的小頭(7)與從汽缸(20)內對置活塞(18)側斜伸過去的搖臂(8")的一端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在另一側軸座(13)上另設的與軸(12')靠近并相互對齊的軸(12〃 )上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿(15)與相對應的汽缸(20)內對置活塞(18)的活塞銷(17)相連。2.—種活塞對置內燃機，包括曲軸(1)、連桿(5)、裝于同一汽缸(20)中的活塞(16)和對置活塞(18)，其特征在于:曲軸(I)布置在靠汽缸(20)中部位置的一側，連接在曲軸軸頸(2)上的靠活塞(16)側的連桿(5)的小頭(7)鉸接在該側搖臂(8)的一端，搖臂(8)通過中部安裝在軸座(13)的軸(12)上，該搖臂的另一端經相鉸接的小連桿(15)與汽缸(20)內的活塞(16)的活塞銷(17)相連；在曲軸⑴的曲柄臂(3)另一側另一面形成有相隔180。相位的軸頸(4)，連接在該軸頸上的連桿(6)的小頭(7)鉸接在對置活(18)側的搖臂(8) —端，該對置搖臂通過中部安裝在另一側軸座(13)的軸(12)上，搖臂(8)另一端經相鉸接的小連桿(15)與汽缸(20)內的對置活塞(18)的活塞銷(17)相連。3.根據權利要求2所述的活塞對置內燃機，其特征在于:在汽缸(20)的一側并列設置有相同的安裝有對置活塞(18)和活塞(16)的另一汽缸(20')，曲軸(I)在軸向位置上處于兩并列的汽缸之間，從兩對置搖臂(8)的位于曲軸(I)側的連接頭(11)處向兩個并列汽缸(20、20')方向叉開構成伸出的兩個臂桿(9)，呈叉形結構的兩臂桿端部的連接頭(10)分別經各自的小連桿(15)與并列汽缸(20、20')內各側相對應的活塞(16)和對置活塞(18)相連。4.根據權利要求2所述的活塞對置內燃機，其特征在于；在曲軸(I)一側所布置的汽缸(20)基礎上，在曲軸的另一側也布置有相對并相同的其內裝有對置活塞(18')和活塞(16')的汽缸(20')，在曲軸的軸頸(2)上通過叉形或關節連桿大頭結構安裝有活塞(16)側的連桿(5)和相反方向的連桿(5')，相反方向連桿(5')的小頭(7)與另一側汽缸(20')內對置活塞(18')側的搖臂(8') —端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在軸座(13')的軸(12')上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿(15)與相對的對置活塞(18')相連；在曲軸(I)的另一側軸頸(4)上通過叉形或節關連桿大頭結構安裝有對置活塞(18)側的連桿(6)和相反方向的連桿(6')，相反方向的連桿(6')的小頭(7)與另一側汽缸(20')內活塞(16')側的搖臂(8') —端相鉸接，該搖臂通過中部安裝在相對軸座的軸(12')上，搖臂的另一端經相鉸接的小連桿(15)與相對的活塞(16')相連，在汽缸(20)內的對置活塞(18)和活塞(16)同時向上止點或下止點運行時，另一側汽缸(20')內的對置活塞(18')和活塞(16')則同時向相反的下止點或上止點運行。5.根據權利要求4所述的活塞對置內燃機，其特征在于:在汽缸(20)和相對的汽缸(20') 一側沿曲軸(I)的軸向再并列設有相同的其內也安裝有對置活塞和活塞的并列汽缸(20'、20")，曲軸(I)的曲柄臂(3)在軸向上處于兩側并列汽缸的中間位置上，從對置活塞(18)側和活塞(16)側左、右兩搖臂(8、8')相互錯開的內端連接頭(11)處分別向相對應的前后并列的兩汽缸方向伸出叉開的兩個臂桿(9)，呈叉形結構的兩臂桿(9)的外端連接頭(10)再分別經各自的小連桿(15)與相對應的對置活塞和活塞相連。6.根據權利要求1、2、3、4或5所述的活塞對置內燃機，其特征在于:在所設汽缸內活塞和對置活塞的兩下止點位置處相應的設有與掃氣栗相連通的掃氣口(26)和與排氣管相連通的排氣口(29)，在所設汽缸內的活塞和對置活塞的兩上止點之間位置上設有噴油器(37)或火花塞(31)，由此構成對置二沖程內燃機；也可讓活塞(16)和對置活塞(18)的裙部(19)通過兩側的具有躲開搖臂(8)的開口連接件與兩側壓氣汽缸中的壓氣活塞相連，構成對置二沖程的內燃、氣栗一體機。7.根據權利要求1、2、3、4或5所述的活塞對置內燃機，其特征在于:在汽缸(20)的對置活塞(18)和活塞(16)的兩上止點之間形成斷開的上缸套(22)和下缸套(24)，在上、下缸套(22、24)之間設有套裝在一起的能相互離開一定距離、又能被壓縮靠近的進氣環閥(38)和排氣環閥(48)，進氣環閥(38)的上環面(39)與上缸套(22)的底環面(45)相配合形了錐形的進氣密封面，在進氣環閥(38)外圍向上形成有套在上缸套(22)下側的通過切向進氣導流片(40)相連的連接環套(41)，在連接環套上向外形成有上壓盤(43)，或者讓進氣環閥(38)直接經向上向外傾斜的錐形罩￠2)與上壓盤(43)連成一體，進氣環閥(38)經上壓盤(43)被下壓離開缸套(22)的底環面(45)開啟時所形成的進氣通道可經上壓盤(43)的底面或錐形罩￠2)的上面與上缸體(21)上所形成的進氣環道(46)溝通，在排氣環閥(48)上向上形成有套住進氣環閥(38)的外圈環套(50)，在外圈環套的上側向外形成有下壓盤(56)，在進氣環閥(38)外圓周面上所設的密封環槽內裝有貼在排氣環閥(48)外圈環套(50)上的中間密封環(53)、形成兩閥之間的密封，排氣環閥(48)的下環面(49)與下缸套(24)的頂環面￠1)相配合形了錐形的排氣密封面，排氣環閥(48)經下壓盤(56)被上推離開下缸套(24)的頂環面￠1)開啟時可把汽缸(20)與下缸體(23)上所形成的排氣環道(60)溝通，進氣環閥(38)的上壓盤(43)和排氣環盤(48)的下壓盤(56)處在上、下缸體(21、23)之間所形成的圓形空腔(57)內，在排氣環閥(48)的下側外圓周面上裝有貼在圓形空腔底部內凸臺(59)的內圓周壁面上的密封環(44)，在進氣環閥的上壓盤(43)與排氣環閥的下壓盤(56)之間裝有若干數量均布的關閥彈簧(63)，或者通過在上、下壓盤(43、56)上安裝密封環(44)，往上、下壓盤與圓形空腔(57)內壁之間所形成的密封空間始終通入一定壓力的壓縮空氣構成空氣關閥彈簧，關閥彈簧或壓縮空氣的壓力使上側的進氣環閥(38)和下側的排氣環閥(48)處于關閉位置，進、排氣環閥(38、48)分別經各側穿過上、下缸體(21、23)水套外圍的若干均布的頂桿￠7)被通過軸承(80)安裝在上、下缸套(22、24)上的進、排氣控制環(74、79)控制，進、排氣控制環即可通過其上所設的相對應的斜壓板(75)壓動安裝在環形座￠8)上的滑套￠9)內的挺柱(70)帶動相應的頂桿(67)，也可通過其上所設的相對應的擋塊(76)壓動安裝在環形座￠8)上的搖臂(71)，通過搖臂上的壓動端帶動相應的頂桿(67)，在進、排氣控制環(74、79)上伸出有各自的控制臂(77)，進、排氣控制環由各自的控制臂(77)直接經控制臂外端的滾輪(78)或經推桿(91)和帶滾輪的挺柱(90)被相應的進、排氣凸輪(84、88)控制。8.根據權利要求7所述的活塞對置內燃機，其特征在于:在排氣環閥(48)或進氣環閥(38)上的外圈環套(50)上通過所形成的螺紋座(47)裝有一個或一個以上均布的火花塞(31)，在與火花塞相對應的圓形空腔(57)以外的下缸體(23)或上缸體(21)上所形成的火花塞室或環形腔(42)內設有被外側絕緣層(103)圍擋的高壓供電板或高壓供電環(104)，在火花塞(31)縮短的絕緣頭部(32)的中心高壓接頭(33)上套裝有被彈簧作用壓在高壓供電板或高壓供電環(104)上的滑動導電觸頭(35)。9.根據權利要求2、3、4或5所述的活塞對置內燃機，其特征在于:在汽缸(20)內對置活塞(18)和活塞(16)的兩上止點之間形成斷開的上缸套(22)和下缸套(24)，在上、下缸套(22、24)之間設有通過其上的密封筒套(106)套裝在上缸套(22)下側的通氣環閥(105)，該通氣環閥的環體部分的折到上缸套(22)的底部，在環體的底部形成與下缸套(24)的頂部環座(109)上的頂環面￠1)相配合的錐形密封環面(52)，在上缸套(22)下側的外圓周面上通過所設的若干道密封環槽裝有相應的密封環(110)，密封環(110)貼在通氣環閥(105)的密封筒套(106)內圓周面上進行密封，在密封筒套(106)的上端形成有向外延出的擋邊(107)，在密封筒套上側的外圍設有被上缸體(21)內彈簧環室(201)中的若干關閥彈簧(114)所作用的壓動環套(202)，該壓動環套經波形彈簧片(204)壓在密封筒套(106)的擋邊(107)上，在壓動環套(202)底部設有擋盤(205)，該擋盤夾住密封筒套(106)上的擋邊(107)、被穿過擋盤(205)和壓動環套(202)的并伸出上缸體(21)的兩個分開布置的拉桿(115)控制，兩拉桿再經其上端的擋蓋(116)被叉開伸過來的搖臂(208)的抬升端(209)控制，搖臂的另一端再被凸輪軸(83)上的開啟凸輪(86)帶動，通氣環閥(105)被壓向下缸套(24)后，在通氣環閥的密封筒套(106)與下缸套(24)的環座(109)外圍形成相同直徑并相互對齊的外圓周面(108)，在通氣環閥(105)的密封筒套(106)和下缸套(24)的環座(109)外圍套裝有被控制可上下滑動的換氣環閥(118)，在該換氣環閥的內圓周壁面上側形成有向上通出的進氣道(119)，該進氣道與通氣環閥上側的擋盤(205)和上缸體(21)內壁面所形成的進氣環道(46)相連通，在換氣環閥下側形成有向外通出的排氣道(121)，該排氣道的排氣口設在環閥外圓周上或環閥的底部，并與下缸體(23)內相對應的排氣環道￠0)相連通，處在換氣環閥內圓周壁面上的進氣道與排氣道之間的間隔部分距離等于或略大于通氣環閥(105)處于最大開啟狀態時通氣口(123)的開口距離，換氣環閥(118)與通氣環閥(105)配合完成排氣及進氣過程；在換氣環閥(118)的下側設有兩個相隔180°伸出下缸體(23)的連接件(125)，兩連接件再分別通過相鉸接的連桿(126)與叉開伸過來的安裝在下缸套一側中間支軸(127)上的搖臂(128) —端相連，搖臂的另一端經連桿(73)被二倍減速的控閥曲軸(129)帶動；通氣環閥(105)開啟時的通氣口(123)在汽缸內的排氣和進氣過程中連續開啟，當換氣環閥(118)在作功過程結束時其上的排氣道(121)移到通氣口(123)的位置后，通氣環閥(105)在排氣過程中也相應上升開啟，使汽缸中的排氣沿通氣環閥的已開啟通氣口(123)和換氣環閥(118)的排氣道(121)排向下缸體內的排氣環道(60)，當活塞移到上止點排氣過程結束時，移動的換氣環閥(118)上的排氣道(121)也剛滑過通氣環閥開啟的通氣口(123)，在活塞離開上止點開始進氣過程時，移動的換氣環閥(118)上的進氣道(119)也開始與通氣環閥(105)的開啟通氣口(123)溝通，讓上缸體內進氣環道(46)中的進氣沿換氣環閥(118)上的進氣道(119)和通氣環閥(105)下部開啟的通氣口(123)進入汽缸(20)，當進氣過程結束時通氣環閥也把下部的通氣口(123)關閉，隨后換氣環閥(118)在壓縮和作功過程中返回，讓其上的排氣道(121)回到與通氣環閥(105)已關閉的通氣口(123)相對應位置，等待排氣過程開始后通氣環閥(105)的開啟。10.根據權利要求9所述的活塞對置內燃機，其特征在于:在通氣環閥(105)的密封筒套(106)上通過所形成的螺紋座(47)裝有一個或二個火花塞(31)，在與火花塞相對應的上缸體(21)上形成有被外側絕緣層(103)圍擋的火花塞室(42)，在通氣環閥(105)外圍的換氣環閥(118)上具有躲開螺紋座(47)和火花塞(31)的上凹口(199)，在火花塞縮短的絕緣頭部(32)上裝有被彈簧作用的滑動導電觸頭(35)，該觸頭壓在火花塞室(42)外側的高壓供電板(104)上，在火花塞(31)上裝有與隔開進氣環道(46)和火花塞室(42)的固定隔片(214)相配合的滑動隔片(166)。11.根據權利要求2、3、4或5所述的活塞對置內燃機，其特征在于:在汽缸(20)內對置活塞(18)和活塞(16)的兩上止點之間形成斷開的上缸套(22)和下缸套(24)，在上、下缸套(22、24)之間設有通過其上的密封筒套(106)套裝在上缸套(22)下側的通氣環閥(105)，該通氣環閥的閥體部分的折到上缸套(22)的底部，在閥體的底部形成與下缸套(24)的頂部環座(109)上的頂環面￠1)相配合的錐形密封環面(52)，在上缸套(22)下側的外圓周面上通過所設的若干道密封槽裝有相應的貼在進氣環閥的密封筒套(106)內圓周面上的密封環(110)，在通氣環閥(105)的密封筒套(106)的上端向外形成有擋邊(107)，密封筒套通過擋邊(107)被卡在相連接的連接環套(41)下側的環形卡槽(218)內，連接環套經環形卡槽內所裝的波形彈簧片(204)壓動密封筒套(106)上的擋邊(107)，在連接環套(41)的上側向外形成有上壓盤(43)，上壓盤被上缸體(21)內若干彈簧室(207)中的關閉彈簧(114)壓動控制、使下側的通氣環閥(105)受到關閉作用力，通氣環閥(105)的上壓盤(43)被穿過上壓盤并伸出上缸體(21)的兩個分開布置的拉桿(115)控制，兩拉桿再經其上端的擋蓋(116)被叉開伸過來的搖臂(208)的抬升端(209)控制，搖臂的另一端再被凸輪軸(83)上的開啟凸輪(86)帶動；在通氣環閥(105)的下面設有換氣環閥(211)，換氣環閥的直徑較大、處在通氣環閥(105)的錐形密封環面(52)范圍之外，換氣環閥的上環面(212)可貼在通氣環閥(105)底部的外環面(210)上，換氣環閥(211)被下壓時其底部的下環面(213)可壓在下缸套(24)頂部環座上的比頂環面￠1)略低一些的外圍頂環面(215)上，在換氣環閥(211)上經導流片(40)向上形成有圍住通氣環閥的密封筒套(106)和連接環套(41)的帶有下壓盤(56)的外圍環套(50)，在換氣環閥(211)下側還設有外圍的擋氣環閥(216)，該擋氣環閥被伸進下缸體(23)的連接件(125)控制，并通過其上向換氣環閥(211)側所形成的擋臺(217)托住壓在上面的換氣環閥，在通氣環閥(105)的上壓盤(43)與換氣環閥(211)的下壓盤(56)之間設有卡在上缸體環形室內壁(219)上的彈簧擋環(220)，在該彈簧擋環下面設有壓在換氣環閥的下壓盤(56)上的壓動彈簧(214)，在下壓盤(56)、擋氣環閥(216)和上缸體的內壁之間形成進氣環道(46)，在擋氣環閥(216)下側所設的兩個相隔180°并伸出下缸體(23)的連接件(125)分別經相鉸接的連桿(126)與叉開伸過來的搖臂(221)的控制端(223)相連，搖臂(221)裝在下缸套一側的中間支軸(127)上，搖臂的另一端經端部的滾輪(78)被凸輪軸(87)上的排進氣凸輪(102)控制，在排進氣凸輪被滾輪(78)隔開的另一側凸輪軸(224)上設有帶動滾輪返回的反轉回程凸輪(225);在排氣過程中，被控制的通氣環閥(105)向上返回開啟、擋氣環閥(216)被下側的連接件(125)帶動連同落在擋氣環閥上的換氣環閥(211) —同向上升起，形成把汽缸(20)內部與外側下缸體上的排氣環道￠0)相溝通的排氣通道，在排氣過程將要結束時，換氣環閥(211)隨擋氣環閥(216)同時下行，排氣過程結束后，隨擋氣環閥下行的換氣環閥(211)落座在下缸套(24)的外圍頂環面(215)上，繼續下行的擋氣環閥(216)離開所遮擋的換氣環閥(211)上的導流片(40)間的通氣道、形成把進氣環道(46)與汽缸(20)內部相溝通的進氣通道，讓汽缸開始進氣過程，進氣過程結束時，通氣環閥(105)被關閉彈簧作用落座在下缸套(24)的頂環面(61)上。12.根據權利要求11所述的活塞對置內燃機，其特征在于:在通氣環閥(105)的密封筒套(106)上通過所形成的螺紋座(47)裝有一個或二個火花塞(31)，在與火花塞相對應的上缸體(21)上形成有被外側絕緣層(103)圍擋的火花塞室(42)，在通氣環閥(105)外圍的換氣環閥(118)上具有躲開螺紋座(47)和火花塞(31)的圓形長孔(199)，在火花塞縮短的絕緣頭部(32)上裝有被彈簧作用的滑動導電觸頭(35)，該觸頭壓在火花塞室(42)外側的高壓供電板(104)上，在火花塞(31)上裝有與隔開進氣環道(46)和火花塞室(42)的固定隔片(214)相配合的滑動隔片(166)。13.根據權利要求10或12所述的活塞對置內燃機，其特征在于:當不在通氣環閥(105)上安裝火花塞(31)時，也可讓下缸套(24)或上缸套(22)側的汽缸(20)內徑相應縮小、并把內徑縮小的缸套向曲軸(I)側偏移，讓汽缸(20)內形成一個偏心臺(131)，從該偏心臺處設有伸向對置活塞(18)或活塞(16)上相應燃燒室凹坑(132)的火花塞(31)。14.根據權利要求10或12所述的活塞對置內燃機，其特征在于:下側或上側搖臂(8)的軸(12)兩端安裝在兩側由中間連接體(161)連成一體的叉形擺臂(160)上，叉形擺臂的兩側再經其上橫向位置的靠近軸(12)的支撐軸(162)安裝在缸體上的軸座(13)上，叉形擺臂(160)的中間連接體(161)通過與固定座(165)之間所設的由螺桿(163)、旋裝在螺桿上的被調節電機控制的螺紋轉套(164)或所設的由液壓調節機構所控制的伸縮油缸來改變汽缸的壓縮比。15.根據權利要求10或12所述的活塞內燃機，其特征在于:在所設的相對應的兩搖臂(8)的中部兩側分別設有固定支軸(141)，各搖臂通過兩側的固定支軸(141)裝在汽缸(20)側兩支撐體(137)間通過其上的固定軸(136)所安裝的擺臂(135)的外端，在相對應的兩搖臂(8)的內或外側形成靠向汽缸側的方形凹坑(142)，在靠兩固定支軸(141)側的凹坑內壁面(143)上形成有相對的支撐滑框(144)，在兩支撐滑框中裝有支撐滑塊(145)，相對應的兩搖臂(8)通過其上支撐滑框(144)中的支撐滑塊(145)安裝在伸進搖臂方形凹坑(142)的排量控制臂(146)外端的擺軸(147)上；當搖臂(8)被連桿(5)帶動停在上止點位置、排量控制臂(146)被推動到靠近汽缸(20)側的最小排量(r)點位置、同時搖臂上的固定支軸(141)也處于與兩端的連接頭(10、11)相對齊的(R)點位置時，被設在(r)位置點的支撐體(137)上的固定軸(136)和也被推到(r)位置點的排量控制臂(146)上的擺軸(147)使活塞(16)和對置活塞(18)側的搖臂(8)的連接頭(10)也擺到距上止點最近的(h)位置點，讓(R)位置點與(h)位置點間的上止點擺動線(150)在汽缸排量減到最小時更向上止點方向相應傾斜，在排量控制臂(146)使汽缸排量相應減小時讓壓縮比保持不變，這時支撐體(137)上的固定軸(136)被設定在(r)點位置處，并且安裝排量控制臂(146)的座軸(149)軸心也被設在與(r)和(R)兩位置點間的連線(151)中間位置相交并與連線(151)相垂直的延長線(152)相應位置上；在相對應的兩排量控制臂(146)上形成有伸向排量控制螺桿(153)的操縱臂(148)，其中一側的操縱臂(148)的外端與排量控制螺桿端部所旋接的長螺套(154)相鉸接，另一側的操縱臂(148)經叉開的外端鉸接在排量控制螺桿中部反向螺紋段所旋接的螺套(155)的連接板(156)上，排量控制螺桿(153)的另一端與被電機或液壓馬達帶動的固定座(157)上的驅動輪(158)相連。16.根據權利要求10或12所述的活塞對置內燃機，其特征在于:汽缸(20)內所設的活塞或對置活塞采用的是一種彈性回位、壓縮比自適應活塞(167)，該活塞包括鉸接在連桿小頭(188)上的銷座(181)和滑動套裝在銷座上的活塞(168)，在活塞(168)與銷座(181)之間裝有回漲彈簧(179)，該彈簧的彈力被調整在當汽缸(20)進氣量減少或增大時，能把活塞(168)相應向外頂出或讓活塞相應退回，在銷座(181)上通過所設的帶頂蓋(194)的缸套(189)形成有液壓緩沖腔(190)和銷座頂面的供油腔(183)，活塞(168)經穿過頂蓋(194)并伸進供油腔(183)的中心柱(172)和中心柱上的處于液壓緩沖腔(190)內的緩沖塞(173)與銷座(181)構成滑動伸縮連接結構，在活塞(168)的中心柱(172)底部及圓周面上設有若干均布的通油槽(175)，在銷座(181)的液壓緩沖腔(190)的內壁面上設有若干均布的導油槽(191)，從連桿小頭(188)而來的冷卻油經壓在連桿小頭上的滑動杯(185)和所設的單向閥(184)進入銷座(181)上的供油腔(183)、又經處于開通狀態的活塞中心柱(172)底部的通油槽(175)進入銷座(181)上的液壓緩沖腔(190)、再經液壓緩沖腔內壁上的導油槽(191)從缸套頂蓋(194)上所設噴油口(196)噴向活塞(168)的底面，當汽缸(20)內達到最大進氣量及燃燒過程開始后使活塞所受壓力大于設在活塞(168)與銷座(181)之間的回漲彈簧(179)彈力時，活塞(168)被迅速壓向銷座(181)上的缸套(189)的頂蓋(194)，在活塞(168)的底面(169)將要到達頂蓋(194)的頂面時，下移的活塞中心柱(172)上的緩沖塞(173)先遮擋住液壓緩沖腔內壁上的導油槽(191)，同時中心柱(172)上的通油槽(175)也被銷座的頂面(182)遮擋，讓緩沖塞(173)底部的冷卻油只能從周圍的縫隙泄出，減緩了活塞(168)落在銷座(189)的缸套頂蓋(194)上的速度和沖擊力，這時，供油腔(183)內的冷卻油可經設在中心柱(172)內的阻油閥(177)和斜油道(180)及頂蓋(194)上的散油道(193)向外噴出，當汽缸(20)內的燃氣壓力低于回漲彈簧(179)的壓力時，活塞(168)和其下部中心柱上的緩沖塞(173)被迅速推回到頂部位置，讓燃氣壓力能被較多的轉化為輸出功率，設在緩沖塞(173)底部的單向閥片(176)可讓緩沖塞上部的冷卻油經油孔(174)迅速返回下部使活塞快速回位。17.根據權利要求16所述的活塞對置內燃機，其特征在于:回漲彈簧(179)設在活塞(168)的底面與從銷座的缸套(189)上延出的擋盤(192)之間，或者把若干均布的回漲彈簧(179)設在活塞(168)與銷座的頂蓋(194)之間，并從頂蓋上形成處于各回漲彈簧(179)之中和處于相鄰回漲彈簧(179)之間的可與活塞(168)底面相接觸的相應頂柱(197、198)。
【文檔編號】F02D15/00GK105888834SQ201410734996
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月8日
【發明人】韓培洲
【申請人】韓培洲