,因為可以在下行沖程期間受益于MLCR的變化形狀。此外,在曲柄軸360度旋轉期間,與固定樞轉點替代方式或傳統的曲柄滑塊機構相比,活塞16在上行沖程期間有更多的時間靠近TDC。在壓縮沖程靠近TDC的時間越長允許燃料混合物燃燒更長時間。這允許燃料混合物在燃燒過程中更早達到更高的溫度,這增加了壓強峰值,因為體積在動力沖程的早期是最小的。
[0095]在下文公開的實施方式中,每種滑動樞轉點替代方式包括三個部件。第一個部件是用于控制樞轉點在移動時所遵循的路徑的滑動機構。第二個部件是用于在下行沖程期間將滑動機構鎖定到位置中的鎖定機構;最后一個部件是用于確定MLCR的聯接在上行沖程期間保持鎖定的運動控制機構。存在許多種鎖定樞轉點并且在移動期間控制其運動的方式。下文稍后會描述替代方式。
[0096]圖15示出了在力傳遞機構中結合了滑動樞轉點的引擎的示意性截面圖。引擎124包括MLCR 126和力傳遞機構128 JLCR 126類似于圖8-10的MLCR 26,但在該實施方式中,第三樞轉連接件130位于連接桿132上。此外,這種實施方式在連接桿132和曲柄銷聯接件40之間僅使用一個鉸接聯接件134。參見圖17。
[0097]移動樞轉點機構136將樞轉聯接件第一端78連接至外殼11(參見圖17)。移動樞轉點機構136包括可移動底座138,,樞轉聯接件第一端78具有和帶著可移動底座138的樞軸連接140。可移動底座138被示為具有大體上矩形的塊狀主體142(同樣參見圖16)以接收在引導路徑裝置145的相應形狀的引導路徑144中并且在其中滑動,引導路徑144提供限定的路徑,可移動底座138可以沿著該路徑行進。主體142包括用于接收樞軸140的軸的樞轉孔146以及用于接合鎖定銷150的鎖定止動器148。可移動主體還包括孔152,其用于將樞轉軸鎖定到移動樞轉點。盡管可以僅使用一個可移動底座138,但在優選實施方式中,提供兩個引導路徑144以支撐兩個可移動底座138,外殼11的兩側每側各一個,S卩,在樞轉聯接件76的相對側,并且樞軸140利用在兩個樞軸孔146之間的樞轉聯接件在兩個樞軸孔146之間延伸。因為軸在兩端均有支撐,這形成了牢固的連接,并且將軸鎖定就位在外殼11的相對側之間的合適位置。
[0098]鎖定機構154與可移動底座138連接以將可移動底座138鎖定在鎖定位置,如圖17所示。鎖定機構154包括鎖定銷150,其由曲柄軸150156驅動并且具有鎖定部分151,鎖定部分151用于當可移動底座138被移動至鎖定位置時接合可移動底座138的鎖定止動器148以將可移動底座138鎖定在鎖定位置。鎖定銷150也由曲柄軸驅動以在活塞16處于下行沖程時與鎖定止動器148脫離。曲柄軸156包括第一凸輪機構158,其用于如下文討論的那樣控制可移動底座138的移動,還包括用于控制鎖定機構的第二凸輪機構162。盡管各個凸輪機構158和162中僅有一個需要設置在曲柄軸上,但在所示的實施方式中,各個凸輪機構158和162中的一個被設置在曲柄銷22的各側上,從而每個機構可以操作定位在曲柄銷22的各側上的獨立的鎖定/運動控制機構。凸輪機構可以機械加工到曲柄軸中,或者可以是可拆卸地或永久地附接到曲柄軸上的分離部件。也可以提供分離的凸輪軸,其由曲柄軸驅動。
[0099]鎖定機構154還包括第二凸輪機構162,其由曲柄軸156驅動并且具有第二凸輪路徑164。第二凸輪隨動件166接合在第二凸輪路徑164和鎖定銷150之間。第二凸輪隨動件166(同樣參見圖19)包括凸輪接合表面167和斜坡驅動表面168。彈簧170以朝著第二凸輪路徑164的方向偏置第二凸輪隨動件166,并且當鎖定銷150未被第二凸輪隨動件166驅動到與鎖定止動器148接合時,彈簧可以用于以遠離鎖定止動器148的方向偏置鎖定銷150。可選地,彈簧可以省略,而銷和隨動件的形狀被配置成移動凸輪隨動件。
[0100]鎖定銷150包括傳動表面172以接合第二凸輪隨動件驅動表面168,從而第二凸輪隨動件166在鎖定方向上的移動使得鎖定銷150朝著與可移動底座138的鎖定止動器148接合的方向移動,并且第二凸輪隨動件166遠離鎖定方向的移動允許鎖定銷150移離可移動底座138的鎖定止動器148。當鎖定銷150與鎖定止動器148接合時,可移動底座138被阻止移離鎖定位置。當鎖定銷150與鎖定止動器148脫離時,可移動底座138被允許沿著引導路徑144移動,這受到運動控制機構172的控制。
[0101]用于控制可移動底座138的移動的運動控制機構172包括第一凸輪機構162,其由曲柄軸156驅動并且具有第一凸輪路徑160。運動控制聯桿180操作性地連接在第一凸輪路徑160和可移動底座138之間,以允許第一凸輪路160控制可移動底座138的移動。第一凸輪路徑160包括第一部分,其被構建和布置成允許可移動底座138沿著引導路徑144以遠離活塞16的上行沖程的第一部分上的MLCR 126的方向移動,其中,連接桿132和樞轉聯接件76的移動驅動可移動底座138遠離MLCR 126和曲柄軸156。
[0102]第一凸輪路徑160還包括第二部分,其被構建和布置成沿著引導路徑144以朝著活塞16的上行沖程的第二部分上的MLCR 126和曲柄軸156的方向移動可移動底座138,直接到達鎖定位置。在第一凸輪路徑160的第二部分上,第一凸輪路徑160可以靶運動控制聯桿180以朝著鎖定位置驅動可移動底座138。運動控制聯桿180還包括與第一凸輪路徑接合的第一凸輪隨動件,第一凸輪隨動件182包括驅動表面184。搖臂186利用樞軸188樞轉地安裝在殼體11,并且具有與可移動底座138連接的第一端190以及與第一端190相對的第二端192,第二端192與第一凸輪隨動件驅動表面184連接。因此,搖臂186將第一凸輪路徑160和第一凸輪隨動件182的運動傳遞給可移動底座138。在替代實施方式中,可以通過彈簧、液態、電磁或電機馬達或者通過其他機構提供用于朝著鎖定位置偏置可移動底座138的偏置力。
[0103]凸輪隨動件殼體194(參見圖18)連接到外殼11并且包括可滑動地接收第一凸輪隨動件182的第一凸輪隨動件狹槽196、可滑動地接收第二凸輪隨動件166的第二凸輪隨動件狹槽198以及可滑動地接收鎖定銷150的鎖定銷狹槽200。
[0104]引導路徑裝置引導路徑144包括可滑動地接收可移動底座138的直狹槽部分202。在該實施方式中,第一和第二凸輪隨動件狹槽196和198相對于曲柄軸156的軸線徑向對齊,并且鎖定銷狹槽200與第二凸輪隨動件狹槽198法線對齊。
[0105]該實施方式類似于圖8-10的固定樞轉點實施方式,但樞轉點140位于滑動可移動底座138上。當樞轉聯接件76由于曲柄軸156旋轉經過180度而水平時,可移動底座138滑出MLCR 126的路徑。這使得不需要第三鉸接聯接件52,并允許MLCR 126的鉸接聯接件旋轉偏離中心較小量,其中,鉸接聯接件在沖程的底部鎖定就位。
[0106]圖22A-22F示出了隨著引擎126旋轉一周期的引擎124的六個位置的順序,包括MLCR 126在下行沖程期間的變化形狀,以及隨后在上行沖程期間活塞16的上升和力傳遞機構128和MLCR 126的復位。圖22A示出了活塞16處于TDC處的引擎124。該引擎124的活塞的TDC的比曲柄銷22位于頂部時更早開始。通過這種做法,可以旋轉曲柄軸156,而在活塞16無須下降到利用常規曲柄滑塊機構進行相同量的曲柄軸旋轉所下降的量。這種改變允許更長時間地維持活塞的峰值功率,這降低了燃燒相同量的燃料所產生的整體功率水平。對于所有的滑動樞轉點替代方式(進一步的實施方式在下文描述)而言均是如此。
[0107]圖22B和22C示出了下行沖程以及MLCR126的變化形狀。所有的移動樞轉點替代方式都能夠受益于:MLCR的變化形狀;以及MLCR大體上僅在一個方向上彎曲以支撐大于活塞沖程的曲柄沖程。即,MLCR 126能夠在一個方向上遠離力傳遞機構彎曲,并且返回到起始位置,但是MLCR 126大體上不從連接桿的縱軸朝著力傳遞機構的方向彎曲。其可能在朝著力傳遞機構的方向上超過中心一點,但與另一方向上的程度不同。其也可以被限制成在朝著力傳遞機構的方向上不彎曲超過中心。
[0108]通過圖22C的位置,幾乎所有的活塞力都被用于做功。在沖程的該點處,目標是在曲柄軸156旋轉經過180度時(圖22D和22E),通過舉升活塞16準備下一動力沖程。通過圖22D的位置,移動樞轉點機構136已被解鎖,允許樞轉聯接件76隨著曲柄軸156繼續旋轉而滑出MLCR 126的路徑。該圖示出了MLCR 126的鉸接聯接件被鎖定,其中,主推力側止動面已經彼此接合,以防止在那個方向上的進一步彎曲,并且允許活塞16被升起。在該實施方式中,優選地,朝向移動樞轉點機構136的彎曲被限制為直或近乎于直的MLCR,并且允許彎曲朝向移動樞轉點機構至多10°。在圖22F的位置中,活塞16繼續被升起,并且移動樞轉點機構136被移回其TDC處的起始位置,其在該處會被鎖定就位。在移動樞轉點機構被鎖定就位之后,曲柄軸156繼續旋轉,并且MLCR鉸接聯接件將彎曲到另一側,遠離移動樞轉點機構136,返回到其起始位置,準備用于下一動力沖程。在圖22F和22A的位置之間,力傳遞機構128和MLCR126交互以停止活塞16的向上運動,并且倒轉其移動方向以進行下行沖程。
[0109]圖23示出了圖15-22的實施方式的變化,其中,力傳遞機構209類似于圖11-14的實施方式中的力傳遞機構74。在該引擎207上,第一齒輪部分210位于MLCR 208的連接桿212上(參見圖24),與位于第一鉸接聯接件上相對。正如MLCR 126—樣,移動樞轉點機構136允許MLCR 208僅具有連接桿212、鉸接聯接件134和曲柄銷聯接件40。
[0110]圖25A-25F示出了隨著引擎207旋轉一周期的引擎207的六個位置的順序,包括MLCR 208在下行沖程期間的變化形狀,以及隨后在上行沖程期間活塞16的上升和力傳遞機構209和MLCR 126的復位。
[0111]圖25A示出了活塞處于TDC處的引擎207。該引擎207的活塞的TDC的比曲柄銷22位于頂部時更早開始。通過這種做法,可以旋轉曲柄軸156,而在活塞16無須下降到利用常規曲柄滑塊機構進行相同量的曲柄軸旋轉所下降的量。這種改變允許更長時間地維持活塞的峰值功率,這降低了燃燒相同量的燃料所產生的整體功率水平。對于所有的滑動樞轉點替代方式(進一步的實施方式在下文描述)而言均是如此。
[0112]圖25B和25C示出了下行沖程以及MLCR208的變化形狀。所有的滑動樞轉點替代方式都能夠受益于:MLCR的變化形狀;以及MLCR大體上僅在一個方向上彎曲以支撐大于活塞沖程的曲柄沖程。
[0113]通過圖25C的位置,幾乎所有的活塞力都被用于做功。在沖程的該點處,目標是在曲柄軸156旋轉經過180度時(圖25D和25E),通過舉升活塞16準備下一動力沖程。通過圖25D的位置,移動樞轉點機構136已被解鎖,允許樞轉聯接件112隨著曲柄軸156繼續旋轉而滑出MLCR 208的路徑。該圖示出了MLCR 208的鉸接聯接件被鎖定,其中,主推力側止動面已經彼此接合,以防止在那個方向上的進一步彎曲,并且允許活塞16被升起。在該實施方式中,優選地,朝向移動樞轉點機構136的彎曲被限制為直或近乎于直的MLCR。在圖25F的位置中,活塞16繼續被升起,并且移動樞轉點機構136被移回其TDC處的起始位置,其在該處會被鎖定就位。在移動樞轉點機構被鎖定就位之后,曲柄軸156繼續旋轉,并且MLCR鉸接聯接件將彎曲到另一側,遠離移動樞轉點機構136,返回到其起始位置,準備用于下一動力沖程。在圖25F和25A的位置之間,力傳遞機構209和ML