該套筒控制流體流入和流出燃燒室。
[0029]內(nèi)燃機(jī)100包括一對(duì)對(duì)置活塞，該對(duì)置活塞包括第一活塞102和第二活塞104。第一活塞102通過(guò)第一連桿110被可操作地耦合到第一曲軸106以及第二活塞104通過(guò)第二連桿114被可操作地耦合到第二曲軸112。如在圖1中所示，第一曲軸106通過(guò)一系列的同步或控制第一活塞102和第二活塞104的運(yùn)動(dòng)的齒輪被可操作地耦合到第二曲柄軸112。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，第一活塞102和第二活塞104在由相應(yīng)的套筒閥形成的同軸對(duì)準(zhǔn)的氣缸孔中向彼此接近和遠(yuǎn)離地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。更具體地，第一活塞102在排氣套筒閥116中前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)第二活塞104在相應(yīng)的進(jìn)氣套閥120中前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)。排氣套筒閥116和進(jìn)氣套筒閥120還可以在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)以相應(yīng)地打開(kāi)和關(guān)閉的排氣端口 122和進(jìn)氣端口 124以將空氣和/或燃料傳遞至至少部分地由進(jìn)氣和排氣套筒閥116、120的本體以及第一和第二活塞102、104的頭部限定的燃燒室126。
[0030]圖2顯示圖1的內(nèi)燃機(jī)100的橫截面圖200。如在圖2中進(jìn)一步所示出，第一樞軸搖臂230 (也被稱(chēng)為“搖桿”230)，其具有與相應(yīng)的第一凸輪凸角232操作的聯(lián)系的近端部分和可操作地耦合到排氣套筒閥116的遠(yuǎn)端部分，打開(kāi)排氣套筒閥116，例如，通過(guò)移動(dòng)排氣套筒閥116的密封邊緣遠(yuǎn)離其相應(yīng)的第一閥座234。類(lèi)似地，樞軸搖臂236 (也被稱(chēng)為“搖桿”240)，其具有與第二凸輪凸角240操作的聯(lián)系的近端部分和可操作地耦合到進(jìn)氣套筒閥120的遠(yuǎn)端部分，打開(kāi)進(jìn)氣套筒閥120，例如，通過(guò)移動(dòng)進(jìn)氣套筒閥120的密封邊緣遠(yuǎn)離其相應(yīng)的第一閥座242。
[0031]第一凸輪凸角232可以被承載在可以被可操作地通過(guò)一個(gè)或多個(gè)齒輪耦合到相應(yīng)的曲軸的合適的第一凸輪軸上。在排氣側(cè)，例如，第一凸輪凸角232的旋轉(zhuǎn)可以在一個(gè)方向(例如，從左至右)上驅(qū)動(dòng)第一搖桿230的近端部分，其繼而使第一搖桿230的遠(yuǎn)端部在相反方向(例如，從右到左)驅(qū)動(dòng)排氣套筒閥116，從而打開(kāi)排氣端口 122。類(lèi)似的動(dòng)作可以發(fā)生在進(jìn)氣側(cè)，其中第二凸輪凸角240的旋轉(zhuǎn)可以在一個(gè)方向(例如，從左至右)上驅(qū)動(dòng)第二搖桿236的近端部分，其繼而使第二搖桿236的遠(yuǎn)端部在相反方向(例如，從右到左)驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣套筒閥120，從而打開(kāi)進(jìn)氣端口 124。
[0032]每個(gè)排氣套筒閥116和進(jìn)氣套筒閥120被對(duì)應(yīng)的偏置機(jī)件推動(dòng)到關(guān)閉位置，例如一個(gè)第一大螺旋彈簧244和第二大螺旋彈簧246，其每一個(gè)被壓縮在相應(yīng)的套筒閥的底部上的法蘭和固定至相應(yīng)的曲軸箱的相對(duì)表面之間。第一偏置機(jī)件244從左至右推動(dòng)排氣套筒閥116以關(guān)閉由第一凸輪凸角232所控制的排氣端口 122，以及第二偏壓部件246從右至左推動(dòng)進(jìn)氣套筒閥120以關(guān)閉由第二凸輪凸角240所控制的進(jìn)氣端口 124。
[0033]由于它們靠近燃燒室，套筒閥可以通常在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中變得極熱。如不提供針對(duì)套筒閥的冷卻，它們可以經(jīng)受損壞和變形。為了提供冷卻，冷卻劑、冷卻流體等(例如，油或類(lèi)似的)，可以被循環(huán)以接觸套筒閥。發(fā)動(dòng)機(jī)組中的冷卻流體路徑、套筒閥組件的一部分等等可以使油在套筒閥內(nèi)或其周?chē)h(huán)，這取決于套筒閥的設(shè)計(jì)。這種冷卻的一些例子被描述在共同擁有的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)US2010/0212622A1中，其內(nèi)容通過(guò)引用被合并于此。不管套筒閥的設(shè)計(jì)，一些冷卻流體在套筒閥的外表面周?chē)鲃?dòng)是可取的，以使得其可額外地作為套筒閥的外表面和相對(duì)其滑動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的靜止部件之間的潤(rùn)滑劑。固定部件可以是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的部件、流體路徑限定件的部件或一些其它發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，其不與套筒閥或活塞移動(dòng)。在提供足夠的潤(rùn)滑和避免冷卻流體經(jīng)過(guò)套筒閥至套筒閥打開(kāi)和關(guān)閉的端口的泄露之間可以存在折衷。許多現(xiàn)有技術(shù)的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)所使用旋轉(zhuǎn)的套筒閥，其被周知為由于冷卻流體通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被承載經(jīng)過(guò)套筒閥至端口而具有高油耗。往復(fù)式套筒閥，具有許多優(yōu)點(diǎn)，如更好的能力以控制燃燒定時(shí)，如在共同擁有的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7559298中所描述的，其公開(kāi)通過(guò)引用被合并于此。但是，往復(fù)式套筒閥的運(yùn)動(dòng)可以潛在地引起冷卻流體的一些量被承載經(jīng)過(guò)套筒閥至端口。
[0034]為了以目前可用的解決方案解決這些和潛在的其它問(wèn)題，本主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供方法、系統(tǒng)、制品和類(lèi)似物可以改善在內(nèi)燃機(jī)中的套筒閥的密封能力。以下示例性實(shí)施方式提供用于控制冷卻流體到被套筒閥打開(kāi)和關(guān)閉的進(jìn)氣或排氣端口的泄露的密封機(jī)制。
[0035]由于往復(fù)式套筒閥不需要包括開(kāi)口以與進(jìn)氣或排氣端口匹配，“滑動(dòng)密封件”，即密封件，其能夠維持與套筒閥的滑動(dòng)金屬表面基本上連續(xù)的接觸，可以被使用，從而實(shí)現(xiàn)基本不間斷的密封。與本主題一致的這種密封件的一些例子將在下面進(jìn)行說(shuō)明。
[0036]圖3顯示示出與本主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例一致的特征的套筒閥組件300。穿過(guò)套筒閥體302的橫截面被描述。示出的套筒閥體302在關(guān)閉位置中，覆蓋端口 306(其可以是進(jìn)氣端口、排氣端口等)。在該位置，套筒閥體302在套筒閥302的第一端308處與閥座304形成氣體密封。第一端308靠近閥座304。如圖3A中所示，套筒閥的第一端包括氣體輔助特征，其類(lèi)似于在共同擁有的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7559298和共同擁有的美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)US2012/0085309A1中所描述的，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用被合并于此。
[0037]套筒閥體302在由箭頭310所指示的方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)以打開(kāi)和關(guān)閉端口 306。如上所述參考圖1和圖2，往復(fù)可通過(guò)閥運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制的任何變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括但不限于:凸輪、搖臂、偏置彈簧、液壓系統(tǒng)和類(lèi)似物、任何可行的組合。套筒閥體302可以被形成為具有內(nèi)表面312和外表面314以及沿箭頭310方向長(zhǎng)度延伸的中空氣缸?；钊腿紵?未示出)被設(shè)置在中空套筒閥體302的內(nèi)部316中。換而言之，套筒閥體302至少部分地環(huán)繞至少一個(gè)活塞和燃燒體積，其隨著至少一個(gè)活塞的運(yùn)動(dòng)膨脹和收縮。自閥座304遠(yuǎn)端的套筒閥302的外表面314的部分可靠著置于套筒閥的該遠(yuǎn)端部分和靜止部件320之間的圓柱導(dǎo)軌318運(yùn)行，其可以是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體或與套筒閥體302移動(dòng)相關(guān)的其它發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。
[0038]套筒閥的近端308可以包括自套筒閥體302徑向向外隔開(kāi)的法蘭或唇緣322。腔324可形成在其近端308的區(qū)域中的套筒閥體302的外表面314和法蘭322之間的空間中。凸緣322可沿套筒閥體302的長(zhǎng)度延伸足夠的距離以覆蓋端口 306以及實(shí)現(xiàn)靠著靜止部件320的密封的形成。法蘭322形式在套筒閥的區(qū)域中的套筒閥的外表面以及部分地包圍套筒閥體302。套筒閥的這一部分可被稱(chēng)為“傘形”結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)離套筒閥體302的近端308的法蘭322的端可包括形成在法蘭322的外表面的槽325。槽325的深度可以是這樣的，其可以容納密封件326，其細(xì)節(jié)如下所述。槽325可以形成在法蘭322的端部區(qū)域327中，雖然槽在法蘭322的端部區(qū)域不是必要的。端部區(qū)域327可以，在本主題的一些實(shí)施例中，被形成為朝向套筒閥體302的內(nèi)表面312突出的唇緣，使得在該區(qū)域中的法蘭322的材料厚度在形成槽325時(shí)，可以與別處的厚度基本相同。在槽325和導(dǎo)軌318之間仍有徑向空間。
[0039]靜止部件320具有使冷卻流體穿過(guò)套筒閥體302循環(huán)或與其接觸的特征。這可以通過(guò)多種設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如用于循環(huán)作為冷卻流體的油的油路徑限定件，如在美國(guó)專(zhuān)利7559298中所描述的。圖示地，油路徑形成冷卻流體口 328，沿套筒閥體302的長(zhǎng)度在朝向近端308的方向流動(dòng)并進(jìn)入腔324。在腔324中經(jīng)循環(huán)，如虛線路徑所示，油可以在超出槽325的區(qū)域中退出(已能夠流過(guò)上述的徑向空間)并通過(guò)冷卻流體排出端口 330回退至氣缸體320。缺少某種密封結(jié)構(gòu)或機(jī)制，例如密封件326，油泄露經(jīng)過(guò)法蘭322并進(jìn)入端口 306將是可能的。
[0040]密封件326是環(huán)形的且可以由金屬或彈性體形成，以及可以調(diào)整大小以在槽325內(nèi)適合并自槽325突出以形成密封件和相對(duì)于靜止部件320的密封表面332的運(yùn)行表面。該密封件326可被定尺寸并具有環(huán)形張力以使得其提供相對(duì)外接觸(密封件)表面332的良好接觸以最小化油泄漏，同時(shí)還保持相對(duì)于具有內(nèi)接觸表面的法蘭322的足夠的張力，使得在往復(fù)沖程期間，少量的油可以流動(dòng)到外接觸表面332上以確保在