r>[0034]圖13顯示了圖10的機(jī)械系統(tǒng)的支撐件和可伸縮裝置的頂視圖；
[0035]圖14顯示了在第一位置的可伸縮裝置的細(xì)節(jié)的圖13的支撐件的橫截面圖；
[0036]圖15A顯示了根據(jù)本發(fā)明的雙連桿是剛性并拉長(zhǎng)的第一沖程、進(jìn)氣的示意圖；
[0037]圖15B顯示了根據(jù)本發(fā)明的雙連桿解耦活塞和曲軸，第二沖程，下止點(diǎn)BDT的示意圖；
[0038]圖15C顯示了根據(jù)本發(fā)明的雙連桿是剛性的和短的，第三沖程，壓縮，的示意圖；
[0039]圖lf5D顯示了根據(jù)本發(fā)明的活塞從曲軸斷開(kāi)，第四沖程，第一上止點(diǎn)(ITDT)的示意圖；
[0040]圖15E顯示了根據(jù)本發(fā)明的連接桿是剛性的和拉長(zhǎng)的，第五沖程，點(diǎn)火，的示意圖；
[0041]圖15F顯示了根據(jù)本發(fā)明的活塞和曲軸是斷開(kāi)的，雙連桿是自由的和短的，在約590°C，雙連桿的各部分抵觸并變得剛性的，第六沖程，第二下止點(diǎn)(第二 BDT)的示意圖；
[0042]圖15G顯示了根據(jù)本發(fā)明其中雙連桿是短的和鎖定的，第七沖程，排氣的示意圖；
[0043]圖15H顯示了根據(jù)本發(fā)明的其中雙連桿解鎖并且各部分是自由的，第八沖程，第二上止點(diǎn)(第二 TDT)的示意圖；
[0044]圖16顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一周期的前4沖程；
[0045]圖17顯示了第二周期的4個(gè)第二次；和
[0046]圖18A顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例在較短的位置的機(jī)械的橫向縱截面圖；
[0047]圖18B顯示了圖18A的機(jī)械系統(tǒng)在較長(zhǎng)的位置的橫向縱截面圖；
[0048]圖18C顯示了圖18A的機(jī)械系統(tǒng)的細(xì)節(jié)圖；和
[0049]圖18D顯示了可伸縮裝置的細(xì)節(jié)的圖18C的支撐件的頂部橫截面圖。
[0050]發(fā)明詳述
[0051]本發(fā)明涉及一種機(jī)械轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10，用于將傳統(tǒng)的4沖程內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)換成8沖程內(nèi)燃機(jī)。系統(tǒng)10的所有組件一起工作，并以同步的方式來(lái)?；钊衷谥裹c(diǎn)(DC)的固定，轉(zhuǎn)化止點(diǎn)(DC)為止時(shí)(DT)，一個(gè)短的時(shí)間段，例如1/6周期。
[0052]本發(fā)明的上止點(diǎn)(TDC)是指當(dāng)活塞式在其向上的(遠(yuǎn)離曲軸)行程中的最遠(yuǎn)程度時(shí)的位置。
[0053]本發(fā)明中的下止點(diǎn)(BDC)是指當(dāng)活塞在向下(朝向曲軸)的最遠(yuǎn)程度時(shí)的位置。
[0054]本發(fā)明中的止點(diǎn)(DC)是指當(dāng)曲軸不能由連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)曲柄和連桿在同一行時(shí)在一個(gè)沖程的每一端時(shí)產(chǎn)生的位置。
[0055]本發(fā)明的止時(shí)(DT)是指當(dāng)活塞脫開(kāi)并依靠在支撐件上時(shí)的位置，這創(chuàng)建了對(duì)于傳統(tǒng)IC引擎的新沖程。
[0056]可以在圖2看到，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械系統(tǒng)10包括:雙連接桿20，支撐件30 ;和解耦裝置40。
[0057]為簡(jiǎn)單描述本發(fā)明，附圖僅闡述了一個(gè)活塞在汽缸內(nèi)部連接到一個(gè)曲軸。本發(fā)明可使用任何數(shù)量的汽缸和活塞，以及多個(gè)雙連桿。附圖是說(shuō)明性的而不是按比例繪制的，但示意性地描繪了操作本發(fā)明的方法。本引擎可以是火花點(diǎn)火(SI)、壓縮點(diǎn)火(Cl)、或利用一些其它方式來(lái)點(diǎn)燃可燃混合物。本發(fā)明中使用的燃料包括所有烴以及氫或它們的混合物。
[0058]圖2顯示了一個(gè)傳統(tǒng)的IC引擎橫截面圖，包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的機(jī)械系統(tǒng)10 IC引擎通常包括汽缸50作為主要部件，其中旋轉(zhuǎn)動(dòng)力通過(guò)曲軸60旋轉(zhuǎn)通過(guò)活塞70的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，它通過(guò)雙連桿20傳遞。曲軸60容納在曲軸箱80中?；钊?0通過(guò)使用銷(xiāo)90可樞轉(zhuǎn)地連接到雙連接桿20。進(jìn)氣閥100打開(kāi)以允許空氣或混合物進(jìn)入汽缸50。排氣閥110打開(kāi)以允許氣體從汽缸50釋放出來(lái)。
[0059]雙連接桿20可以由堅(jiān)硬的、剛性的、輕質(zhì)材料制成。該材料可以是，例如，鋼、鈦、鋁、碳纖維、碳纖維結(jié)合其它金屬，或它們的混合物。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的雙連接桿20以兩個(gè)不同的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，一個(gè)是當(dāng)活塞70移動(dòng)的時(shí)是剛性連接的，而另一個(gè)方式是通過(guò)內(nèi)部機(jī)制在DT期間曲軸60與活塞70斷開(kāi)的連桿。當(dāng)活塞70穿過(guò)止點(diǎn)時(shí)，解耦會(huì)發(fā)生。當(dāng)曲軸60解耦時(shí)，活塞70依靠在支撐件30上并且保持固定啟動(dòng)DT。短時(shí)間后，雙連接桿20連接曲軸60至活塞70及這在DT的末尾發(fā)生。為了將活塞70從曲軸60斷開(kāi)，雙連桿20包括兩個(gè)部分，連接至活塞70并且是固定的頂部部分120和連接到曲軸60通過(guò)使用殘端150并且是移動(dòng)的的底部部分130(圖3)。
[0061]從圖3-圖7可以看到，雙連桿20可包括頂部部分120和底部部分130。頂部部分120和底部部分130可以作為滑動(dòng)件或伸縮件內(nèi)置。頂部部分120和底部部分130之間的連接可以是機(jī)械的、機(jī)電的、磁的、電磁的、液壓的、氣動(dòng)或及其組合。頂部部分120和底部部分130之間的連接可以包括鎖定和解鎖的內(nèi)部和/或外部裝置，這將稍后在本申請(qǐng)公開(kāi)；從而頂部部分120的底端170和底部部分130的頂端180相互接觸或彼此獨(dú)立。
[0062]雙連桿20的頂部部分120可以包括孔140，用于容納活塞70的銷(xiāo)90。雙連接桿20的底部部分130可以通過(guò)置于位于雙連桿20的底部部分130上的頭部240上的孔160上的殘端150 (圖2)連接到曲軸60。
[0063]頂部部分120可以包括底端170，及底部部分130可以包括頂端180。底端170和頂端180可以在壓縮和排氣沖程期間連接。雙連桿20的頂部部分120可包括安裝在底部部分130的滑動(dòng)槽192上的銷(xiāo)190，滑動(dòng)槽192是支撐在可伸縮裝置200上的。在TDT期間，銷(xiāo)190可容納活塞70于可伸縮裝置200中。
[0064]雙連桿20的底部部分130可以包括位于雙連桿20的頭部240的孔160?？?60可以容納曲軸殘端150。另外，底部部分130可包括固定觸發(fā)器210，激活位于支撐件30上的可伸縮裝置200。
[0065]可伸縮裝置200可包括定位停止梢220 (圖8、圖9A、圖9B)，以通過(guò)觸發(fā)器210釋放活塞70的銷(xiāo)190。觸發(fā)器210推動(dòng)定位停止梢220以釋放活塞70的銷(xiāo)190。解耦凸輪230可以位于雙連桿20的底部部分130的頭部240附近。BDT期間，解耦凸輪230可以被激活以縮短雙連桿20。解耦裝置40位于曲軸60的外部，激活凸輪230以推動(dòng)固定框270和用于滾軸260以離開(kāi)固定框270從而允許雙連桿20開(kāi)始縮短?；钊?0是固定的，與曲軸60斷開(kāi)并且表面245依靠在支撐件30上。支撐件30的銷(xiāo)190依靠在可伸縮支撐件200上，將雙連接桿20從曲軸60斷開(kāi)。連接到曲軸60的雙連桿20的底部部分130繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0066]在一些實(shí)施例中，頭部240可以包括上部部分242和通過(guò)至少一個(gè)緊固件250連接的下部部分244。在一些實(shí)施例中，頭部240可以是一個(gè)整體件。
[0067]在圖2、圖8、圖9A、圖9B中可以看到，可伸縮裝置200可包括上引導(dǎo)件235，可操作地連接到雙連接桿20的頂部部分120的銷(xiāo)190，在DTS的結(jié)束，釋放定位停止梢220可通過(guò)固定觸發(fā)器210拉出，而裙部245可以在BDT中依靠在支撐件30上。
[0068]當(dāng)周期是在TDT中，銷(xiāo)190依靠在支撐件30上保持活塞70固定的和獨(dú)立的，雙連桿20的底部部分130可以繼續(xù)其與曲軸60的運(yùn)動(dòng)，直到雙連接桿20到達(dá)它的最大長(zhǎng)度。此外，可伸縮支撐件30具有在BDT期間通過(guò)支撐件30上的裙部245來(lái)保持活塞70的功能。
[0069]解耦裝置40可以位于曲軸60上。解耦裝置40在曲軸運(yùn)動(dòng)期間，在BDT的開(kāi)始，具有旋轉(zhuǎn)解耦凸輪230以將曲軸60從活塞70斷開(kāi)的功能。凸輪230推動(dòng)金屬片280，及在旋轉(zhuǎn)期間，釋放位于固定框270上的滾軸260和雙連接桿20可以再次自由地縮短。
[0070]可以在圖6-圖7中看到，在進(jìn)氣點(diǎn)火沖程，雙連接桿20是拉長(zhǎng)的，并且在排氣和壓縮沖程期間是短的。在這期間內(nèi)被引入到固定框270以鎖定雙連接桿20的滾軸260是在其較大的振幅連接活塞70和曲軸60。金屬片280保持滾軸260。在一些實(shí)施例中，金屬片280可為U形。
[0071]金屬片280可以負(fù)責(zé)解鎖活塞70、雙連接桿20、和曲軸60之間的連接，通過(guò)DTB期間在解耦裝置40上的凸輪230