内燃机

摘要

内燃机包括至少一个汽缸和位于汽缸内的一对相对的往复活塞，其中在该对活塞之间形成有燃烧腔室。发动机具有与汽缸相关联的至少一个燃烧点火器，燃烧点火器的一部分暴露于形成在相对的活塞之间的燃烧腔室内。

权利要求

1.一种内燃机，包括：

至少一个汽缸；

一对相对的往复活塞，位于所述汽缸内，在所述一对相对的往复活塞之间形成有燃烧腔室，其中所述一对相对的往复活塞包括内活塞和外活塞，所述外活塞包括具有中央开口的冠部；

曲轴，安装成绕与至少一个所述汽缸的中心轴线垂直的轴线旋转，并且配置成通过所述相对的往复活塞的运动而驱动；以及至少一个燃烧点火器，与所述汽缸相关联，所述燃烧点火器的一部分暴露于形成在所述相对的往复活塞之间的所述燃烧腔室内，其中，随着所述外活塞相对于固定的燃烧点火器的往复运动，所述燃烧点火器穿过所述外活塞的所述冠部中的所述中央开口来回移动，其中，所述燃烧点火器固定到所述汽缸的外端部处，并且从所述外端部沿着所述汽缸的所述中心轴线或者与所述汽缸的所述中心轴线平行地突出到所述汽缸中，以在整个发动机循环中将所述燃烧点火器的所述一部分定位到所述燃烧腔室内的固定位置中，以及其中，所述燃烧点火器延伸通过与所述汽缸的突出有所述燃烧点火器的外端部最接近的所述外活塞，所述外活塞被配置成沿着容纳有所述燃烧点火器的壳体的外侧进行往复运动以使得所述外活塞相对于所述燃烧点火器的所述固定位置进行往复运动。

2.根据权利要求1所述的内燃机，其中，所述燃烧点火器处于所述汽缸/所述外活塞的中心轴线处或者靠近于所述汽缸/所述外活塞的中心轴线。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机，包括一个或多个燃料注入器，其中所述一个或多个燃料注入器通过用于所述汽缸的进入歧管将燃料间接地注入到所述汽缸中。

4.根据权利要求1所述的内燃机，包括至少一个燃料注入器，其中所述至少一个燃料注入器具有直接暴露于所述汽缸中的所述燃烧腔室的喷嘴，以用于将燃料直接注入到所述汽缸中。

5.根据权利要求4所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被安装在所述汽缸的所述外端部处，其中所述燃料注入器的喷嘴通过所述汽缸的所述外端部处的所述外活塞的冠部突出到所述燃烧腔室中。

6.根据权利要求5所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被固定在所述汽缸内的适当位置中，所述外活塞沿着所述燃料注入器的壳体滑动。

7.根据权利要求5所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被固定到所述外活塞，并且随着所述外活塞在所述汽缸内的往复运动而与所述外活塞一同移动。

8.根据权利要求2所述的内燃机，包括至少一个燃料注入器，其中所述至少一个燃料注入器具有直接暴露于所述汽缸中的所述燃烧腔室的喷嘴，以用于将燃料直接注入到所述汽缸中。

9.根据权利要求8所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被安装在所述汽缸的所述外端部处，其中所述注入器的喷嘴通过所述汽缸的所述外端部处的所述外活塞的冠部突出到所述燃烧腔室中。

10.根据权利要求9所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被固定在所述汽缸内的适当位置中，所述外活塞沿着所述燃料注入器的壳体滑动。

11.根据权利要求9所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被固定到所述外活塞，并且随着所述外活塞在所述汽缸内的往复运动而与所述外活塞一同移动。

12.根据权利要求5、6、9和10中的任一项所述的内燃机，其中，所述燃料注入器和所述燃烧点火器被包含在单个壳体中。

13.根据权利要求4所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被安装在所述汽缸的内端部处，其中所述燃料注入器的喷嘴通过所述汽缸的所述内端部处的所述内活塞的冠部突出到所述燃烧腔室中。

14.根据权利要求13所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被固定在所述汽缸内的适当位置中，所述内活塞沿着所述燃料注入器的壳体滑动。

15.根据权利要求13所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被固定到所述内活塞，并且随着所述内活塞在所述汽缸内的往复运动而与所述内活塞一同移动。

16.根据权利要求8所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被安装在所述汽缸的内端部处，其中所述燃料注入器的喷嘴通过所述汽缸的所述内端部处的所述内活塞的冠部突出到所述燃烧腔室中。

17.根据权利要求16所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被固定在所述汽缸内的适当位置中，所述内活塞沿着所述燃料注入器的壳体滑动。

18.根据权利要求16所述的内燃机，其中，所述至少一个燃料注入器被固定到所述内活塞，并且随着所述内活塞在所述汽缸内的往复运动而与所述内活塞一同移动。

19.根据权利要求1或2所述的内燃机，包括多个汽缸。

20.根据权利要求19所述的内燃机，包括至少两个同轴相对的汽缸，每个汽缸具有一对相对的活塞并且在所述至少两个同轴相对的汽缸中的所有所述相对的活塞驱动位于两个汽缸之间的单个曲轴。

21.根据权利要求20所述的内燃机，包括两对同轴相对的汽缸，所述两对同轴相对的汽缸在卧式四缸配置中被布置成彼此相邻，每个汽缸具有一对相对的活塞并且在所述两对同轴相对的汽缸中的所有所述相对的活塞驱动位于每对活塞中的两个活塞之间的单个曲轴。

22.根据权利要求3所述的内燃机，包括多个汽缸。

23.根据权利要求22所述的内燃机，包括至少两个同轴相对的汽缸，每个汽缸具有一对相对的活塞并且在所述至少两个同轴相对的汽缸中的所有所述相对的活塞驱动位于两个汽缸之间的单个曲轴。

24.根据权利要求23所述的内燃机，包括两对同轴相对的汽缸，所述两对同轴相对的汽缸在卧式四缸配置中被布置成彼此相邻，每个汽缸具有一对相对的活塞并且在所述两对同轴相对的汽缸中的所有所述相对的活塞驱动位于每对活塞中的两个活塞之间的单个曲轴。

25.根据权利要求4至11以及13至18中的任一项所述的内燃机，包括多个汽缸。

26.根据权利要求25所述的内燃机，包括至少两个同轴相对的汽缸，每个汽缸具有一对相对的活塞并且在所述至少两个同轴相对的汽缸中的所有所述相对的活塞驱动位于两个汽缸之间的单个曲轴。

27.根据权利要求26所述的内燃机，包括两对同轴相对的汽缸，所述两对同轴相对的汽缸在卧式四缸配置中被布置成彼此相邻，每个汽缸具有一对相对的活塞并且在所述两对同轴相对的汽缸中的所有所述相对的活塞驱动位于每对活塞中的两个活塞之间的单个曲轴。

说明书

内燃机

技术领域

[0001] 本发明涉及内燃机。更具体地，本发明涉及具有相对的活塞配置的内燃机。

背景技术

[0002] WO2008/149061(考克斯传动(CoxPowertrain))描述了一种2汽缸2冲程直接喷射式内燃机。两个汽缸水平地相对，并且在每个汽缸中存在用于在其之间形成燃烧腔室的、相
对的往返活塞。活塞驱动位于两个汽缸之间的中央曲轴。每个汽缸中的内活塞(即接近曲轴
的活塞)通过一对平行的止转轭(scotch yoke)机构驱动曲轴。每个汽缸中的外活塞通过第
三止转轭驱动曲轴，其中第三止转轭通过穿过内活塞中心的驱动杆套叠在内活塞的两个止
转轭机构之间。连杆具有空心管形状，并且燃料通过容纳于连杆内的燃料注入器被注入到
燃烧腔室中。连杆的壁具有一系列圆周地相隔开的孔，燃料通过这些孔侧向地向外射出到
燃烧腔室中。

发明内容

[0003] 本发明通常涉及相对活塞内燃机，该内燃机在每个汽缸中具有火花塞以引发或协助形成于汽缸中两个相对的往复活塞之间的燃烧腔室中的燃烧。通过这种方式，能够提供
相对活塞发动机的“火花点燃”或“火花协助”的变体。这创造了使用更多类型的燃料的机会
以运转发动机。压燃式发动机所需的高压缩比(通常为15:1或更高)对于10:1左右的压缩比
就足够的火花点火式发动机不是必须的。

[0004] 在第一方面中，本发明提供了一种内燃机，其包括至少一个汽缸、位于汽缸内的一对相对的往复活塞以及与汽缸相关联的至少一个燃烧点火器，其中在该对活塞之间形成有
燃烧腔室，燃烧点火器的一部分暴露于形成在相对的活塞之间的燃烧腔室内。

[0005] 燃烧点火器可以是例如火花塞、等离子火花发生器或热线点火塞。为了方便起见，在下文中燃烧点火器被称为“火花塞”，但是在上下文允许的情况下也应考虑包括等离子火
花发生器、热线点火塞或者用于对于汽缸中的燃料/空气混合物的点火或协助点火的任何
其他合适的装置。在燃烧点火器是火花塞的情况下，(至少)该火花塞的电极是暴露于形成
在相对的活塞之间的燃烧腔室内的部分。

[0006] 特别是，在只采用单个火花塞的情况下，火花塞优选处于汽缸/活塞的中心轴线处或靠近于汽缸/活塞的中心轴线。火花塞电极通常将处于火花塞的一个端部(突出到汽缸中
的端部)处。

[0007] 在一些实施方式中，火花塞被固定到汽缸的一个端部处，通常是固定到固定的结构性部件，并且从该端部沿着汽缸的中心轴线或者与汽缸的中心轴线平行地突出到汽缸
中，以在整个发动机循环期间将火花塞的电极定位到所述燃烧腔室内的固定位置中。在这
种情况下，火花塞延伸经过与汽缸中突出有火花塞的端部最接近的活塞，并且该活塞被配
置成沿着容纳有火花塞的壳体进行往复运动。

[0008] 在可选的布置中，火花塞被固定到活塞中的一个并与该活塞一同移动。在这种情况下，可以使用柔性引线、如刷子的滑动电连接或者例如电感耦合的非接触式电连接来给
火花塞供电。

[0009] 通常，活塞的动作将驱动位于汽缸的一个端部处的曲轴，最接近汽缸的曲轴端部的活塞被指示为“内活塞”，并且最远离曲轴的活塞被指示为“外活塞”。每个火花塞可以与
外活塞或者内活塞相关联。

[0010] 特别是，在火花塞被固定到沿着火花塞壳体往复运动的关联(例如，外)活塞的情况下，火花塞优选被冷却。冷却可以例如通过空气、油、或发动机冷却剂或它们的组合提供。

[0011] 在活塞之一在火花塞壳体上进行往复运动的情况下，壳体的外表面优选提供跑合面(running surface)，活塞可以沿该跑合面滑动。密封系统(例如，一个或多个密封环)被
设置在活塞与壳体的跑合面之间，以限制燃烧气体的泄漏以及润滑油进入到燃烧腔室。

[0012] 火花塞可以通过任意适当的联接装置直接或间接地固定到发动机结构的外部。通常，火花塞被固定到火花塞壳体并且壳体被固定到发动机结构的外部。在一些情况下，可能
期望的是使用这样的联接装置，即允许火花塞壳体自身与汽缸的中心线平行地自对齐，并
且容许与其相关联的活塞的公差和热变形。例如，可以使用欧氏(Oldham)联接装置(这类联
接装置允许火花塞壳体在与其轴线垂直的平面上移动，以允许期望的校准，并阻止沿其轴
线的运动)。

[0013] 本发明的实施方式可以是直接注入式发动机或者是不直接注入到汽缸中的发动机类型，例如，“端口燃料注入”或“歧管燃料注入”(在下文中通常称为“间接注入”)。

[0014] 间接注入的实施方式可以是单点的或多点的。在单点的间接注入实施方式中，燃料通常被注入到发动机的进入歧管内的中心点处，然后燃料从该中心点处被引导至多个发
动机汽缸中。另一方面，在多点注入的实施方式中，与每个汽缸相关联的一个或多个燃料注
入器将燃料注入到进入歧管中或者注入到暴露于汽缸的进气口的流道，由此燃料通过进气
口进入到汽缸中。传送端口注入也是对活塞端口式发动机的一种选择。

[0015] 本发明的直接注入的实施方式包括至少一个燃料注入器，至少一个燃料注入器具有直接暴露在位于汽缸中的燃烧腔室中的喷嘴。例如，注入器可被安装到汽缸的侧壁。可选
地，注入器可以被安装在汽缸的端部处，并且注入器喷嘴通过处于汽缸的该端部处的相应
的活塞冠部突出到燃烧腔室中。在燃料注入器与活塞中的一个相关联的情况下，与火花塞
相似地，其可被固定在汽缸内的适当位置中，其中活塞在该位置周围滑动，或者其可以被构
成为随着活塞在汽缸内的往复运动而与活塞一同移动。

[0016] 燃料注入器可以从汽缸中与火花塞相同的端部突出，或者从与火花塞相对的端部突出。在燃料注入器和火花塞从汽缸的相同的端部突出的情况下，它们可以被包含在单个
壳体内。

[0017] 在活塞驱动曲轴的情况下，可使用任何适当的驱动联动装置将活塞的相对的往复运动转换成曲轴的旋转运动。然而，在优选的实施方式中，使用了止转轭机构。在使用止转
轭机构的情况下，作为最低限度，必须具有使内活塞(即，最接近曲轴的活塞)通过其驱动曲
轴的至少一个止转轭以及使外活塞通过其驱动曲轴的至少一个止转轭。然而，为了避免外
活塞上的不期望的不平衡力，同时为了避免对通过汽缸的中央驱动杆的需要，更优选的是
使外活塞通过一对止转轭来驱动曲轴，汽缸的一至两侧通过汽缸的相对两侧上的相应的连
接部件连接至外活塞。连接部件可以是例如汽缸内的、处于汽缸的周边处或接近于汽缸周
边的杆或套筒部分。更优选地，连接部件位于汽缸的外部。它们可以包括例如一个或多个驱
动杆。

[0018] 虽然单个汽缸配置是可能的，但根据本发明的实施方式的优选发动机包括多个汽缸，例如，两个汽缸、四个汽缸、六个汽缸、八个汽缸或更多。

[0019] 在使用多个汽缸的情况下，在发动机的总体形状和尺寸、力的平衡等方面提供不同益处的各种配置都是可能的。示例性配置包括(但不限于)共轴且相对的一对汽缸(例如
‘卧式双缸’，‘卧式四缸’等)，所有汽缸并排的‘直式’配置，具有两直排并排汽缸的‘U’配置
(例如‘正方形4’)，‘V’配置和‘W’配置(即两个邻近的‘V’配置的汽缸排)和放射状配置。根
据配置，多个汽缸可驱动一个曲轴或多个曲轴。通常‘卧式’配置、‘直式’配置、‘V’配置以及
放射状配置具有一个曲轴，而‘U’配置和‘W’配置具有两个曲轴，每排汽缸一个曲轴，虽然
‘U’配置和‘W’配置可以被配置成通过铰接式杆驱动单个曲轴。

附图说明

[0020] 现在参照附图，通过示例的方式对本发明的实施方式进行描述，在附图中：

[0021] 图1是根据本发明的实施方式的卧式四缸发动机配置的剖视图；

[0022] 图2是沿图1中的线z‑z所取的图1的发动机的剖视图；

[0023] 图3是沿如图2所示的最上侧的一对相对的汽缸的中心线的图1和图2的发动机的剖视图；

[0024] 图4(a)至图4(m)(以简化形式)示出图1的发动机在图的左下侧查看时从汽缸的最小燃烧腔室容积的循环中的点(为了方便起见，在下文中被称为“上止点(top dead 
centre)”或“TDC”‑该术语(TDC)是因为技术人员将认识到这是用于更传统地布置的发动机
的运转循环中的类似点而使用的)开始，曲轴分别处于0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°、
210°、240°、272°、300°、330°、360°处的一个完整旋转的快照；

[0025] 图5示出与图3中的发动机配置类似的、根据本发明的第二实施方式的发动机配置的剖视图；

[0026] 图6示出与图3中的发动机配置类似的、根据本发明的第三实施方式的发动机配置的剖视图；

[0027] 图7示出与图3中的发动机配置类似的、根据本发明的第四实施方式的发动机配置的剖视图；

[0028] 图8示出与图3中的发动机配置类似的、根据本发明的第五实施方式的发动机配置的剖视图；以及

[0029] 图9示出与图3中的发动机配置类似的、根据本发明的第六实施方式的发动机配置的剖视图。

具体实施方式

[0030] 这里用于例示本发明的实施方式是2冲程、间接注入式、四缸、火花点火式发动机。该发动机被配置成具有两对水平相对的汽缸。一对汽缸被布置成与另一对汽缸并排以提供
“卧式四缸”配置。这种配置提供了具有低剖面总包络线的发动机，该低剖面总包络线有利
于一些应用，例如用作舷外船用发动机。根据本发明的实施方式的发动机还可用作其他海
上应用以及陆地车辆和飞行器的推进或功率生成单元。

[0031] 更详细地，首先查看图1至图3，发动机10包括四个汽缸12，四个汽缸12绕中心曲轴14布置，并且安装成绕轴线z‑z(见图1)旋转。图1底部的位于曲轴任一侧的两个汽缸是一对
相对的汽缸，朝向图1顶部的另外两个汽缸是另一对相对的汽缸。

[0032] 每个汽缸内具有两个活塞，即内活塞16和外活塞18。位于每个汽缸中的两个活塞彼此相对并且在相反的方向上往复运动，在本示例中为180度异相。

[0033] 每个活塞具有冠部20、22以及裙部24、26，其中两个活塞的冠部彼此面对，裙部24、26从冠部悬出。在本示例中，冠部24、26均被形成为浅碗状。在上止点处，当活塞的冠部彼此
靠近(并且几乎接触)时，相对的冠部24、26限定燃烧腔室28，在该燃烧腔室28中预先被引入
到燃烧腔室内的燃料空气混合物被火花点火并且燃烧以提供该循环的动力冲程。

[0034] 如下面更详细地进一步解释，如参见图1中的左上方和右下方汽缸，当活塞处于其循环中的彼此相隔最远以限定汽缸内的最大容纳容积的位置(“下止点”)处时，活塞的冠部
分别朝向汽缸的内端和外端退回足够远，以暴露进气口30和排气口32。随着活塞16、18在循
环的压缩冲程中朝着彼此移动，活塞的裙部盖子覆盖并封闭这些气口，内活塞16的裙部24
封闭进气口30并且外活塞18的裙部26封闭排气口32。如图1和2清楚地看出，排气口32具有
比进气口更大的轴向长度(即，在汽缸的纵轴方向上的尺寸)，以使得排气口比进气口打开
得更早并且保持打开更久，以有助于汽缸的吹扫。

[0035] 与每个汽缸12相关联的是燃料注入器34。在这种间接注入式的示例中，燃料注入器被安装在汽缸12的侧面上并且将燃料注入到围绕与进气口30相邻的汽缸壁的环形进气
歧管35中。如本示例所示，注入器可被定位成当这些口被内活塞16暴露时通过进气口30直
接注入燃料。燃料以传统的方式供给到注入器34。

[0036] 可以使用标准的注入器和燃料轨布置。在一些实施方式中，可以对每个汽缸使用多个注入器(例如，两个或三个或更多注入器)。当使用多个注入器时，它们可以绕汽缸圆周
地相隔开(优选地，大体上等距地隔开)。

[0037] 根据本发明，每个汽缸12还具有火花塞组件36，其中火花塞组件36包括壳体37和安装在壳体37内的火花塞38，其中火花塞的电极39在燃烧腔室28内的壳体37的一个端部处
暴露。在本示例中，火花塞38在壳体37内沿着汽缸12的中心轴线安装，其中火花塞38被固定
于此。壳体37的外端部固定到位于汽缸的外端(即，汽缸的与曲轴14相对的端部)处的部件
40。火花塞组件36通过外活塞冠部22中的中央开口42延伸以将火花塞38的内端(即，电极39
所处的端部)中央地定位到汽缸12中。更具体地，如图2的左下侧和右上侧的汽缸以及图1的
左手边的汽缸所示，当活塞16、18处于上止点处时，火花塞38的电极39直接处于燃烧腔室28
内。

[0038] 在此处描述的中央火花塞布置中，火花塞组件36被固定到适当位置中，并且在发动机10的操作过程中，外活塞18沿着火花塞壳体37的外侧行进。绕外活塞冠部22中的开口
42的周边提供适当的密封件(未示出)，以随着活塞18沿壳体37的前后往复运动而维持活塞
冠部22与火花塞壳体37之间的密封，从而避免或至少最小化被加压的气体从汽缸内部渗漏
并且防止油进入到燃烧腔室中。火花塞壳体37的外表面被配置成允许与活塞18滑动接触。
火花塞38可以被壳体37内的冷却剂围绕，虽然在一些实施方式中这可能不是必需的。

[0039] 火花塞38自身可以具有普通结构。火花塞可以通过传统的线圈供电。

[0040] 虽然在本示例中火花塞组件36从汽缸的外端经过外活塞伸出，但是在其他实施方式中，其可以从汽缸的内端经过内活塞伸出(在火花塞壳体37上滑动的内活塞)。

[0041] 在本示例中、活塞16、18驱动曲轴14通过安装在曲轴14上的相应的偏心圆58上的四个止转轭布置50、52、54、56。止转轭由多个活塞共享以最小化所需的止转轭的数量，并由
此最小化曲轴的所需长度从而提供更紧凑的设计。

[0042] 止转轭布置可以如在共同待决的申请号为GB1108766.4和申请号为GB1108767.3的英国专利申请中所描述的那样，其中这些专利申请的全部内容通过引用并入本文。具体
参照这些较早申请的图5和图6以及与这些附图相关的描述来解释优选的止转轭布置。

[0043] 发动机的操作

[0044] 图4示出了图1至图3的发动机对一个完整的曲轴旋转的操作。具体地，图4(a)至图4(m)示出了以30°增量的活塞位置。

[0045] 处于0°ADC的图4(a)示出了处于0°的曲轴位置处的发动机(任意地限定为图1的左下侧汽缸12中的TDC)。在该位置处，左下侧外活塞18c和左下侧内活塞16c处于它们的最接
近点处。在曲轴旋转的这个角度处，在例举的间接注入式发动机中，在根据包括发动机转速
和负载的发动机操作参数的TDC前已通过来自约10°至40°的火花引发燃烧，并且燃烧正在
进行中。此时，左下侧汽缸的排气口32和进气口30分别通过外活塞和内活塞完全关闭。

[0046] 在处于30°ADC的图4(b)中，左下侧汽缸的内活塞和外活塞移离动力冲程的开始点。

[0047] 在处于60°ADC的图4(c)中，左下侧汽缸继续其动力冲程，其中两个活塞相同但速率相反。

[0048] 在处于90°ADC的图4(d)中，左下侧汽缸继续其动力冲程。

[0049] 在处于120°ADC的图4(e)中，左下侧汽缸的外活塞具有打开的排气口32，而进气口仍然关闭。在这种“吹除(blowdown)”情况下，如果期望通过涡轮增压器(“脉冲式”涡轮增
压)例如用于下一次压缩，则可以在外部恢复来自燃烧腔室的膨胀气体的一些动能。

[0050] 在处于150°ADC的图4(f)中，左下侧汽缸的内活塞具有打开的进气口30，并且汽缸正在单向吹扫。

[0051] 在处于180°ADC图4(g)中，左下侧汽缸的内活塞和外活塞使进气口30和排气口32保持打开并且继续单向吹扫。活塞均处于下止点。

[0052] 在处于210°ADC的图4(h)中，在左下侧汽缸中，端口30、32的设置均保持打开并且继续单向吹扫。燃料从进入歧管中的注入器注入，并且通过与注入器相邻的进气口送入汽
缸中。

[0053] 在处于240°ADC的图4(i)中，在左下侧汽缸中，内活塞已关闭进气口30，并且排气口32保持部分打开。在其他实施方式中，排气口可以在进气口打开/关闭后打开和/或在进
气口打开/关闭前关闭。优选地，端口的几何结构还被设计成在没有新的电荷通过汽缸来排
气的情况下协助良好的吹扫。在对于不对称的端口时机的一些应用中还可能期望，排气口
比所示示例更早地关闭，例如通过使用套筒阀来控制端口的打开和关闭。良好的吹扫还可
通过对进气增压的适当控制和调整来激励。

[0054] 在处于270°ADC的图4(j)中，在左下侧汽缸中，外活塞已关闭排气口32并且两个活塞朝着彼此移动，从而压缩处于其间的燃料空气混合物。

[0055] 在处于300°ADC的图4(k)中，在左下侧汽缸中，活塞继续压缩冲程。

[0056] 在处于330°ADC的图4(l)中，左下侧汽缸接近压缩冲程的末端。

[0057] 在处于360°ADC的图4(m)中，位置与图4(a)中的相同。左下侧汽缸已到达TDC位置，在此处活塞处于它们最接近点的位置处。

[0058] 特定角度和时机取决于曲轴的几何形状以及端口尺寸和位置，上面的描述仅试图示出本发明的概念。燃料注入进气歧管的时机可以基于具体发动机和其操作参数以常规方
式来确定。

[0059] 变型

[0060] 图5至图9示出了本发明的另一些示例性实施方式。它们的操作概括地类似于上述的实施方式。它们与上述实施方式的区别在于火花塞和/或燃料注入器的配置和位置，这将
在下面进行解释。

[0061] 图5示出了另一间接注入式配置。燃料注入器34以与它们在图1至图4的实施方式中相同的方式配置和操作。然而，在本示例中，火花塞38被固定成与外活塞18一同移动。在
可选的实施方式中，它们可固定到内活塞16并与其一同移动。

[0062] 为了给火花塞38供电，滑动电连接器60固定到火花塞38的外端。

[0063] 图6示出了发动机的四个直接注入式变型中的第一个。在本示例中、燃料注入器34处于汽缸12的壁中的固定位置中。如果需要的话，多个注入器可绕汽缸圆周地相隔开。当它
们处于其最接近点处(如图6中的左手边的汽缸所示)时，注入器喷嘴被直接暴露于与形成
在活塞之间的燃烧腔室成直线的汽缸的内部。在排气口关闭后且在TDC之前，燃料在预定点
处直接注入到汽缸中。燃料空气混合物通过火花塞38点火。在本示例中，火花塞配置与上面
对图1至图4描述的火花塞配置相同。

[0064] 图7示出了另一个直接注入式示例。然而，在本示例中，燃料注入器34安装在火花塞38的旁边以使得其与汽缸同轴线地、从汽缸的一端(所示示例中为外端)伸出。在本示例
中，注入器34和该火花塞被安装在相同的壳体37内并且可以通过该壳体内的冷却剂冷却。
虽然在本示例中，组合的火花塞和注入器组件被示出为与外活塞相关联，但是在其他实施
方式中，该组件可以从汽缸的内端通过内活塞突出。

[0065] 图8中所示的变型具有固定到内活塞16并与其一同移动的火花塞38。与图5中所示的变型相似，滑动电连接器60用于给火花塞38供电。在本示例中，燃料注入器34安装在汽缸
内的中央的固定位置处，从汽缸的外端通过外活塞18伸出。外活塞18沿着燃料注入器的壳
体滑动。在本示例中，燃料注入器34的喷嘴因此面向火花塞38的电极，并且当活塞处于其最
接近点处(参见图8中的左手边的汽缸)时它们彼此紧密相对。

[0066] 图9示出了与图8相似的变型(火花塞38的配置相同)，但是在本示例中，燃料注入器34被固定到外活塞18并与其一同移动而非固定到汽缸内的适当位置中。就如图8的示例，
当活塞处于它们彼此最接近的位置时，火花塞的电极与注入器的喷嘴在汽缸的中心线上彼
此紧密相对(如图9中的左手边的汽缸所示)。在另一个实施方式中，燃料注入器34和火花塞
38的位置可以颠倒，其中火花塞38与外活塞18一同移动而燃料注入器与内活塞16一同移
动。

[0067] 图5至图9示出了大量可能的变型中的若干，并且虽未明确示出但是这些所示变型的特征可以在其他组合中一同使用。例如，图8的移动的火花塞布置可以与图6中所示的汽
缸侧壁中的固定的直接注入式布置、或者与图1和图5中所示的间接注入式布置一同使用。
其他组合也是可能的。

[0068] 本领域技术人员将理解，在不背离本发明的情况下对具体描述的实施方式的多种修改是可能的。例如，虽然已对2冲程火花点火式发动机的内容中示出了本发明，但是技术
人员还应理解，本发明的实施方式可以是2冲程或4冲程的，并且可以是火花点火的或者火
花辅助的发动机类型。