分裂循环发动机中的线轴梭子跨接阀制造技术

技术编号:14798439 阅读:100 留言:0更新日期:2017-03-14 21:13
本发明专利技术涉及一种分裂循环发动机,其包含:第一汽缸,其装纳第一活塞,其中所述第一活塞执行进气冲程及压缩冲程,但不执行排气冲程;第二汽缸,其装纳第二活塞,其中所述第二活塞执行膨胀冲程及排气冲程,但不执行进气冲程;及阀室,其装纳阀,所述阀包括选择性地以流体方式耦合到所述第一及第二汽缸的内室,其中所述阀及内室在所述阀室内且相对于所述第一及第二汽缸移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案的交叉参考本申请案主张2013年7月17日提出申请的第61/847,551号美国临时申请案的权益,所述美国临时申请案的内容以其全文引用方式并入本文中。
本专利技术一般来说涉及还称作分裂循环发动机的分裂循环内燃机,且更具体来说涉及跨接阀。
技术介绍
常规内燃机包含一或多个汽缸。每一汽缸包含执行四个冲程(通常称为进气、压缩、燃烧/动力/膨胀及排气冲程)的单个活塞。这四个冲程一起形成常规内燃机的完整循环。然而,所述循环的每一部分以不同方式受从工作流体排斥到活塞及汽缸壁中的热影响:在进气及压缩期间,高排热速率改进速率,然而在燃烧/膨胀期间,极少或无排热引起最好效率。单个汽缸无法满足此冲突要求,因为活塞及汽缸壁温度在每一循环内无法容易地从冷改变到热且变回到冷。常规内燃机的单个汽缸无法作为压缩机(需要冷环境以用于最优效率性能)及燃烧器/膨胀器(需要热环境及工作流体的最优膨胀以用于最优效率性能)两者同时及在同一空间处被优化。常规内燃机具有低燃料效率-燃料能量的二分之一以上通过发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分裂循环发动机,其包括:第一汽缸,其装纳第一活塞,其中所述第一活塞执行进气冲程及压缩冲程,但不执行排气冲程;第二汽缸,其装纳第二活塞,其中所述第二活塞执行膨胀冲程及排气冲程,但不执行进气冲程;及阀汽缸,其装纳阀,所述阀包括选择性地以流体方式耦合到所述第一及第二汽缸的内室,其中所述阀及内室在所述阀汽缸内且相对于所述第一及第二汽缸线性地且往复地移动,且其中所述阀具有将所述内室同时以流体方式耦合到所述第一及第二汽缸的端口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.17 US 61/847,5511.一种分裂循环发动机,其包括:
第一汽缸,其装纳第一活塞,其中所述第一活塞执行进气冲程及压缩冲程,但不执
行排气冲程;
第二汽缸,其装纳第二活塞,其中所述第二活塞执行膨胀冲程及排气冲程,但不执
行进气冲程;及
阀汽缸,其装纳阀,所述阀包括选择性地以流体方式耦合到所述第一及第二汽缸的
内室,其中所述阀及内室在所述阀汽缸内且相对于所述第一及第二汽缸线性地且往复地
移动,且其中所述阀具有将所述内室同时以流体方式耦合到所述第一及第二汽缸的端
口。
2.根据权利要求1所述的发动机,其中在所述阀的移动期间,所述内室单独地与
所述第一汽缸以流体方式耦合及与所述第二汽缸以流体方式耦合。
3.根据权利要求2所述的发动机,其中所述阀及内室在所述内室同时以流体方式
耦合到所述第一及第二汽缸时的15个曲轴角度内包括最大速度及最小加速度。
4.根据权利要求3所述的发动机,其中所述阀及内室在所述内室同时以流体方式
耦合到所述第一及第二汽缸时包括最大速度及最小加速度。
5.根据权利要求1所述的发动机,其中所述第一汽缸具有用以接收空气/燃料混合
物的进气端口。
6.根据权利要求5所述的发动机,其中所述进气端口由所述阀的表面关闭。
7.根据权利要求5所述的发动机,其中所述进气端口由提升阀关闭。
8.根据权利要求1所述的发动机,其中所述第二汽缸具有用以排出已燃烧气体的
排气端口。
9.根据权利要求8所述的发动机,其中所述排气端口由所述阀的表面关闭。
10.根据权利要求8所述的发动机,其中所述排气端口由提升阀关闭。
11.根据权利要求1所述的发动机,其进一步包括用以起始燃烧的火花塞。
12.根据权利要求11所述的发动机,其中所述火花塞定位于所述阀上且经配置以
在所述内室内形成火花。
13.根据权利要求11所述的发动机,其中所述火花塞定位于所述阀汽缸中且所述
阀包括与所述火花塞对准以在所述内室内起始燃烧的燃烧端口。
14.根据权利要求1所述的发动机,其中所述发动机经配置以通过压缩流体来起始
燃烧。
15.根据权利要求1所述的发动机,其中在所述第二活塞到达其上死点之前所述第
一活塞到达其上死点。
16.根据权利要求1所述的发动机,其中在所述第一活塞到达其上死点之前所述第
二活塞到达其上死点。
17.根据权利要求1所述的发动机,其中所述第一及第二活塞同时到达其相应上死
点。
18.根据权利要求1所述的发动机,其进一步包括所述阀与所述阀汽缸之间的密封
环。
19.根据权利要求18所述的发动机,其中所述密封环不相对于所述阀汽缸移动。
20.根据权利要求18所述的发动机,其中所述密封环相对于所述阀汽缸移动。
21.根据权利要求18所述的发动机,其中所述密封环包括不相对于所述阀汽缸移

\t动的第一密封环及相对于所述阀汽缸移动的第二密封环。
22.根据权利要求1所述的发动机,其中在所述第一活塞处于其下死点时所述第一
汽缸的内部体积大于在所述第二活塞处于其下死点时所述第二汽缸的内部体积。
23.根据权利要求1所述的发动机,其中在所述第一活塞处于其下死点时所述第一
汽缸的内部体积小于在所述第二活塞处于其下死点时所述第二汽缸的内部体积。
24.根据权利要求1所述的发动机,其进一步包括:
第一曲轴,其耦合到所述第一活塞;
第二曲轴,其耦合到所述第二活塞;
曲轴连接机构,其耦合到所述第一及第二曲轴且经配置以平移所述第一与第二曲轴
之间的运动,所述曲轴连接机构包括具有分别耦合到所述第一及第二曲轴的第一及第二
端的曲轴连接杆。
25.根据权利要求1所述的发动机,其进一步包括耦合到所述第一及第二活塞的单
个曲轴。
26.根据权利要求1所述的发动机,其进一步包括:
第一曲轴,其耦合到所述第一活塞;
第一齿轮,其耦合到所述第一曲轴;
第二曲轴,其耦合到所述第二活塞;
第二齿轮,其耦合到所述第二曲轴;及
第三齿轮,其耦合到所述第一及第二齿轮且经配置以平移所述第一与第二齿轮之间
的运动。
27.根据权利要求1所述的发动机,其中所述内室、压缩室及膨胀室经定大小以最
小化死空间。
28.根据权利要求1所述的发动机,其中处于上死点的所述第一汽缸的内部体积小
于处于下死点的所述第一汽缸的内部体积的五十分之一。
29.根据权利要求1所述的发动机,其中处于上死点的所述第二汽缸的内部体积小
于处于下死点的所述第二汽缸的内部体积的五十分之一。
30.根据权利要求1所述的发动机,其中所述第一及第二汽缸布置成选自直列配置、
对置配置及V形配置的配置。
31.根据权利要求1所述的发动机,其中所述阀为线轴阀。
32.根据权利要求1所述的发动机,其中所述第一及第二汽缸彼此热隔离且所述第
一汽缸维持在比所述第二汽缸冷的温度。
33.根据权利要求1所述的发动机,其中所述第一汽缸进一步包括位于所述第一汽
缸的外部表面上的多个空气冷却肋及在所述第一汽缸的壳体内的多个液体冷却通路。
34.根据权利要求33所述的发动机,其进一步包括在所述空气冷却肋及液体冷却
通路内的液体冷却剂,且其中所述液体冷却剂的温度是机械控制或电控制的。
35.根据权利要求1所述的发动机,其中所述第二汽缸进一步包括用于利用所述第
二活塞排出的废气所提供的热来进一步加热所述第二汽缸的多个排气加热通路且与周
围环境热隔离以便减少热能从所述第二汽缸的泄漏。
36.根据权利要求1所述的发动机,其进一步包括:
第三汽缸,其装纳第三活塞,其中所述第三活塞执行膨胀冲程及排气冲程,但不执
行进气冲程,且其中
所述内室选择性地以流体方式耦合到所述第一、第二及第三汽缸,且其中所述阀及
内室相对于所述第三汽缸移动。
37.一种操作燃烧发动机的方法,其包括:
压缩装纳第一活塞的第一汽缸中的工作流体,其中所述第一活塞执行进气冲程及压
缩冲...

【专利技术属性】
技术研发人员:本杰明·胡戈·托尔奥代德·托尔吉拉德·托尔埃胡德·西旺麦克·H·沃尔
申请(专利权)人:托尔发动机股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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