CN101410610A - 内燃机 - Google Patents
内燃机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101410610A CN101410610A CNA2007800105020A CN200780010502A CN101410610A CN 101410610 A CN101410610 A CN 101410610A CN A2007800105020 A CNA2007800105020 A CN A2007800105020A CN 200780010502 A CN200780010502 A CN 200780010502A CN 101410610 A CN101410610 A CN 101410610A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- combustion engine
- described internal
- ring
- nonmetallic
- internal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F5/00—Piston rings, e.g. associated with piston crown
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
- B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
- B60T1/10—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels by utilising wheel movement for accumulating energy, e.g. driving air compressors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/06—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction using separate springs or elastic elements expanding the rings; Springs therefor ; Expansion by wedging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/12—Details
- F16J9/14—Joint-closures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/28—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction of non-metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/24—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the combustion engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
在发动机中,利用一种或多种非金属环的组合窜气基本上被消除并且摩擦显著地降低。通过基本上消除窜气以及通过降低摩擦,某些发动机参数可被改变。此外,通过基本上消除窜气以及通过降低摩擦,燃料经济性可提高并且功率可增加。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求2006年2月1日提交的名为“发动机”的美国临时申请No.60/764,429的权利,该临时申请通过参考包含于此。
技术领域
本发明总体上涉及发动机,包括例如用于汽车的内燃机。
背景技术
环境污染是当今世界中讨论最多的议题之一。污染和温室气体已经因引起气候变化、健康问题及诸如台风和洪水的自然灾害被责难。
环境污染和温室气体两个最大的起因是汽车工业和电力工业,它们都在内燃机中燃烧化石燃料。用于汽车、卡车、飞机、火车、轮船、艇、公共汽车、摩托车、机动脚踏两用车、雪上汽车、链锯和剪草机(除别的外)将污染和温室气体排到环境中。发电厂使用燃烧诸如天然气、柴油和煤的化石燃料的发动机,这产生了另外的污染和温室气体。
涉及污染和温室气体的关注预期将随着诸如中国和印度的新兴国家继续其经济发展而增加。燃烧化石燃料的内燃机的总数只能预期为增长。控制污染和温室气体的方式在各个国家中通常不同。该规范的执行程度在各个国家中通常也不同。但是并没有与污染和温室气体相关的严格界限。因此,对该全球性问题没有实际的解决方案。
已提出诸如氢和乙醇的可替代燃料以减少污染和/或温室气体。期望由基于氢的燃料电池技术驱动的汽车将完全无污染。但是对于氢,所谓的基于氢的经济体系的基础设施仍未可用。例如,基于氢的充氢站未广泛地可用。此外,没有用于大量生产和存储氢的低成本方法。
如果汽车发动机仅使用乙醇作为其燃料,污染将会减少,因为乙醇是清洁燃烧燃料。但是仍将产生温室气体二氧化碳。取决于燃烧乙醇的发动机的设计(例如压缩比和相应地发动机内部的温度),其它温室气体(例如氮氧化物)仍然可能产生。
此外,用于提供足够的乙醇以维持基于乙醇的燃料经济体系的技术未可利用。实际上,没有足够的产量以向世界提供乙醇超过10%的与其它发动机燃料的混合物。
已作出努力以减少由使用化石燃料的内燃机引起的污染。例如,催化转化器已经与内燃机联合使用试图烧掉在内燃机中未燃烧的碳氢化合物。为了解释与使用催化转化器的发动机相关的某些问题,对图1做了参考。
图1是系统100的简化框图,该系统100包括内燃机110、空气供给120、燃料供给130、化油器/燃料喷射器140、传动轴150、催化转化器160、鼓风机170和PCV阀180。环境空气经由空气供给120从环境吸引并且与由燃料供给130提供的燃料混合。然后空气燃料混合物经化油器或燃料喷射器140被传送到内燃机110。
通过广为人知的技术,发生燃烧过程,以此化学能通过多个步骤转化为用于转动传动轴的机械能(即,化学能到热能,热能到动能,动能到机械能及在电厂的情况下,机械能到电能)。由于非完全燃烧,未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳出现在发动机110中。未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳被传送到催化转化器160(在一些情况下,多个催化转化器)而不是将这些污染物排放到环境中,这样未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳中的大部分在将残余物排出到环境中之前被烧掉了。
为了烧掉未燃烧的碳氢化合物,使用鼓风机170以引入未经受内燃机中的燃烧过程的环境空气。环境空气包括两个主要气体,氮气和氧气。来自于环境空气的氧气用作催化剂以烧掉未燃烧的碳氢化合物。但是由于(部分地)氮气(其为阻燃剂,经常用在灭火装备中)的抑制作用,铂作为氧气催化剂被用在催化转化器中。铂提升了氧气的催化效果以将催化转化器160中的温度提升至足够的水平以完成大部分的未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳的燃烧。
将温度提升至该水平(即,约华氏1850度以上)的显著问题是氧化物与各种氮化物结合形成各种氮氧化物,全体地称作NOx,NOx被认为包括温室气体,人们相信该温室气体对全球变暖起了作用。实际上,有些人相信NOx是效果比二氧化碳多三倍的温室气体。
发明人已经认识到如果能减少或者消除由鼓风机170引入到催化转化器160中的氮气的技术是可利用的,则NOx可显著地减少。发明人也已经认识到如果能减少或者消除引入到内燃机110的内部燃烧室中的氮气的技术是可利用的,则未燃烧的碳氢化合物的量能显著地减少。
如可从图1看出,排出内燃机110的未燃烧的碳氢化合物代表未转化为热能的化学能。未燃烧的碳氢化合物一旦传送到催化转化器就转化为热能。但是,该热能不转化为动能,并且因此不能转化成机械能(或者在电厂的情况下最终地为电能)。也就是说,未燃烧的碳氢化合物对于驱动传动轴150没有产生有用功。发明人已经认识到如果能在内燃机110的燃烧室中较完全地燃烧较高百分比的燃料的技术可利用,则与驱动传动轴150相关的有用功的量可增加,从而从内燃机110的燃烧室中排出的未燃烧碳氢化合物显著地变少。
仍然参照图1,未利用的热能也从内燃机110的燃烧室传送至催化转化器160-未燃烧碳氢化合物的百分比越大,废弃热(也就是未转化成机械能的热)的百分比越大。发明人已经认识到如果能在内燃机110的燃烧室中较完全地燃烧较高百分比的燃料的技术可利用,从而减少从内燃机110的燃烧室中排出的废弃热的量,则与驱动传动轴150相关的有用功的量可增加。
此外,废弃热被内燃机的燃烧室的内组件(即,头部、活塞、排气阀、进气阀、汽缸壁等)吸收。发明人已经认识到如果能回收与由内燃机110的燃烧室的内组件吸收的废气热相关的潜在能量的技术可利用,则与驱动传动轴150相关的有用功的量可增加。
图2是传统内燃机200的一部分的简化的和放大的横剖视图,该传统内燃机200示出发动机机体210、汽缸212、头部组件214、燃烧室216、第一金属压缩环230、第二金属压缩环238、金属油环239、进气歧管242、排气歧管244、进气阀246、排气阀248和火花塞250。图3是沿着图2的线3-3截取的横剖视图,该图3示出活塞218、活塞销226和连杆224的横截面。图4是图3的一部分的放大后的视图,该图4示出第一金属压缩环230和第二金属压缩环238,其金属油环239未示出。图5是活塞位置和相关阀的位置在传统四冲程发动机的汽缸内部的概略性表示。
内燃机200的操作是广为人知的并且因此将只简要地描述。参考图2到5,活塞218在上止点处开始。上止点是图2中示出的活塞位置,不论进气阀246或排气阀248的打开或关闭。
当活塞218向下移动的同时凸轮(未示出)打开进气阀246(排气阀248关闭)时进气冲程开始,从而空气燃料混合物被活塞218的移动产生的吸力吸引到汽缸212中(见图5)。活塞218一旦到达下止点,进气阀246关闭并且排气阀248仍关闭,从而结束进气冲程并开始压缩冲程。
在压缩冲程期间,活塞218向上移动,从而压缩空气燃料混合物。当活塞218到达上止点时,压缩冲程结束并且做功冲程开始,进气阀246和排气阀248都关闭。
在做功冲程期间,火花塞250点火,点燃燃料并产生足以将活塞218向下猛推的能量。当活塞218到达下止点时做功冲程结束,排气冲程开始。
在排气冲程期间,当活塞218在下止点处时,凸轮(未示出)用来打开排气阀248。随着活塞218向上移动,燃烧产物被推出汽缸(经由排气阀248)进入排气歧管244。最终,在活塞到达上止点(也就是排气冲程的止点)之后,燃烧的大部分产物被传送到催化转化器160(见图1),在该催化转化器160处发生意图烧掉未燃烧碳氢化合物的第二次燃烧。
当活塞218在上止点处并且排气阀248关闭,同时进气阀246打开时排气冲程结束。完成了四冲程过程并且该过程从下一个进气冲程再次开始。
如在图4中所见,第一金属压缩环230位于在活塞218中的第一环槽228中并且第二金属压缩环238位于在活塞218中的第二环槽236中。第一和第二金属压缩环230、238两个都延伸超出活塞的外直径并设计为接触汽缸壁212(见图2)。
由于在汽缸212中的温度变化,第一和第二金属环230、230由设计用来膨胀和收缩的弹簧钢制成。如图6所示,第一和第二金属环230、238每个都包括缝隙252。随着汽缸212内部的温度增高,缝隙252关闭。相反地,随着汽缸212内部的温度降低,缝隙252打开。较明确地,当活塞218被加热并膨胀时,第一和第二金属环230、238被迫靠在汽缸壁212上,这挤压弹簧钢从而减小缝隙252的尺寸。
第一和第二金属环230、238每个都具有254、256(分别地)的高度。因为第一金属环230的高度由于在汽缸212中的热量变大,第一金属环230不是紧固地固定在第二环槽228中。(相似地,第二金属环238不是紧固地固定在第一环槽228中。)因此,提供了在第一环槽228的高度和第一金属环230的高度之间的公差。如果未提供足够的公差,在第一金属环230的上/下表面和第一环槽228的相应表面之间的摩擦将阻止第一金属环230的缝隙252在较高温度下关闭。从而,金属环230和汽缸壁212之间的摩擦将增加,引起发动机熄火(就像如果发动机失去其发动机冷却剂或发动机油)。
在第一金属环230和第一环槽228之间的公差(以及同样地,在第二金属环238和第二环槽236之间的公差)允许窜气,这引起了多个问题,其中每一个都损害发动机。例如,在进气冲程期间,空气燃料混合物经由在活塞218和汽缸壁212之间的缝隙的窜气进入曲轴箱(未示出,但是在活塞218下方),既降低了发动机的容积效率(从而降低燃料经济性)又提高了PCV阀180(见图1)从曲轴箱抽取油和燃料蒸汽的需求。
在压缩冲程中,碳氢化合物(例如油蒸汽和燃料蒸汽)在经第一金属压缩环和第二金属压缩环230、238窜气后被从曲轴箱吸到燃烧室中。曲轴箱中的油设计用来润滑汽缸壁212,却阻碍燃烧。因此,油蒸汽相似地设计用来阻碍燃烧,然而燃料蒸汽设计用来燃烧。不幸地,油蒸汽与准备用于在压缩冲程中燃烧的空气燃料混合物相混合。油蒸汽中的一部分变得附在燃烧室的内组件(即,活塞头220、进气阀246的底部、排气阀248的底部和火花塞250等)上。此外,油蒸汽的一部分变得黏附到第一和第二压缩环230、238上。
在做功冲程中,与空气燃料混合物混合的油蒸汽导致不完全燃烧。具体地,空气燃料混合物的一部分没有燃烧导致除其它外的未燃烧碳氢化合物的产生。相似地,不燃烧的油蒸汽的一部分也导致除其它外的未燃烧碳氢化合物的产生。因为油蒸汽并不是设计用来燃烧的,它们妨碍火焰锋面运动的效率,这导致空气燃料混合物的进一步的不完全燃烧,引发更多的未燃烧碳氢化合物并降低动能。
仍在做功冲程,一些未燃烧碳氢化合物和未燃烧空气燃料混合物经环窜气进入曲轴箱引起额外的油蒸汽,而其它未燃烧碳氢化合物在其能到达曲轴箱之间变得附在第一和第二金属环230、238上。因为未燃烧碳氢化合物和空气燃料混合物的温度相对于进气冲程期间的温度高,所以在做功冲程期间产生的油蒸汽的量通常比进气冲程期间产生的油蒸汽的量多。这提高了对PCV阀180的要求。也应该提出的是未燃烧碳氢化合物在做工冲程中也能变得附在活塞头220和汽缸壁212上。
在排气冲程中,油蒸汽和燃料蒸汽被活塞218的升高从曲轴箱吸上来。油蒸汽的一部分将其附在第一和第二金属压缩环230、238及第一和第二环槽228、236上。其它的油蒸汽经环窜气进入燃烧室216并且与未燃烧碳氢化合物(也就是已经暴露于燃烧过程的碳氢化合物)一起变得附在发动机的内组件上,该内组件包括汽缸壁212、活塞头220、进气阀246的底部、排气阀248的底部、头部组件214、火花塞250、排气阀阀座和排气歧管244(及,如果存在则燃料喷射器)。因为油蒸汽和未燃烧碳氢化合物不是均匀地分布在排气阀阀座上,所以排气阀248可漏气。
由于油蒸汽和未燃烧碳氢化合物黏附在发动机的内组件上,及来自于排气阀248的热辐射可引起诸如预点火、自燃、爆震、爆声和冲击波的问题,导致额外的窜气和对发动机的损害。最终,这导致燃料经济性降低,功减少,污染增加,发动机磨损增大以及保养需求提高。
在发动机中窜气也引起其它问题。由于未燃烧碳氢化合物的化学性质在其研磨性上与沙子和玻璃相同,当为燃烧碳氢化合物与油在曲轴箱中混合时,油的粘性被破坏。油不是润滑发动机的运动部件而变成将未燃烧碳氢化合物传输到运动部件的媒介了,从而产生该运动部件的过度磨损。
在油中的未燃烧碳氢化合物在汽缸壁212上的未燃烧碳氢化合物也可堵塞油环239(见图3)的口,从而致使油环239失效。从而,油环239不能经由其开口的至少一部分传送足够量的油到沿着汽缸壁212的位置。在所述位置处,活塞218的裙部222之间的金属与金属的接触可引起汽缸壁212的刮刻或引起活塞218的裙部222的磨损(比如导致活塞敲击)。此外,第一和第二金属压缩环230、238与汽缸壁212之间的金属与金属的接触可引起第一和第二金属压缩环230、238的磨损,汽缸壁212的刮刻或发动机停止。汽缸壁212的刮刻、活塞218的裙部222的磨损及第一和第二金属压缩环230、238的磨损都导致进一步的窜气。
此外,附在第一和第二金属压缩环230、238上的和存在于第一和第二环槽228、236中的未燃烧碳氢化合物降低第一和第二金属压缩环230、238的效率(即,需要更换环),因为它们不能适当地打开和关闭其缝隙252。所以,第一和第二金属压缩环230、238可折断、磨损或引起汽缸壁212的刮刻。因此,窜气增加,从而问题恶化,加速发动机死亡。
本发明的发明人已经认识到如果能减少或消除窜气的技术可利用,则燃料效率将提高,功率将提升,污染将减少,发动机寿命将延长,保养费用将减少以及多余部件能被除去(即,催化转化器160、鼓风机170、PCV阀180、传感器和与该部件的控制相关的计算能量,从而减少发动机的重量和成本并节省空间)。
因为与图2到6所示的发动机相似的发动机使用与汽缸壁接触的第一和第二金属压缩环,该发动机的设计被金属环和汽缸壁之间的接触面积限制。例如,摩擦随着汽缸直径的增加而指数级增长,因为金属环和汽缸壁之间的接触面积指数级增长。窜气的可能性和量也增加(上面讨论的与窜气相关的问题的可能性将同样),因为窜气可发生的面积也随着汽缸直径的增加而指数级增长。此外,随着汽缸内部的活塞冲程长度的增加,金属环和汽缸壁之间的摩擦将指数级增加,因为金属环和汽缸壁之间的接触面积指数级增加。
为了减少摩擦和每个汽缸中的窜气,汽缸尺寸和冲程长度设计为相对小。但是,为了增加与每个汽缸相关的功率的量,汽缸中的活塞的平均速度(每个冲程)必须相应地增加。作为增加活塞平均速度的结果,单元时间的摩擦的量增加并且温度升高(提高了氮氧化合物形成的可能性,这迫使发动机设计者通过重新设计发动机降低压缩比)。
此外为了作为一个整体向发动机提供足够的功率,要求有较大数目的汽缸,从而增加组件的数目,增加这些部件要求的空间,增加重量(这降低燃料经济性),增加维护以及增加成本。更进一步,汽缸数目的增加了摩擦总量,热损失总量和窜气总量(以及与之相关的问题,上面已讨论)。
本发明的发明人已经认识到提供一种发动机是有利的,该发动机在降低汽缸内活塞的平均速度(每冲程)的同时能保持或增加每个汽缸的功率量,从而可减少汽缸的总数目,可减少组件的数目,可减少要求的总空间,可减少重量,可提高燃料经济性,可减少总维护量,可降低相对成本,可减少总摩擦量,可减少总热损失量,可减少总窜气量(及与之相关的问题,上面已讨论)以及可减少总污染量。
在二十世纪七十年代和二十世纪八十年代,在减少窜气的努力中,本发明的发明人研究、开发并测试了一种内燃机。较具体地,发明人修改了现有的雪佛兰V-8发动机并结合了他的技术。尽管下面描述了发明人修改的发动机的特征,但是发明人不必要承认该发动机是“现有技术”,因为该术语是法律上定义的。
发明人修改的发动机与图2到6中讨论的内燃机不同。具体地,使用了非金属环组件738(图7中示出)而不是具有图2-4中的第二金属压缩环238。第一金属压缩环230和油环239都未被替换。此外,汽缸被轻微地镗孔(约0.0060英寸)并具有平滑、镜子似的抛光层。
图7是汽缸壁721、活塞218的一部分、汽缸壁712和活塞218之间的缝隙232、环槽736和非金属环组件738的简化、放大和夸大的示意图。非金属环组件738包括大致T形(在横截面内)的Rulon环740和氟橡胶O形环742。
Rulon环740具有作为承载区域与汽缸壁712接触的前部744和为距离汽缸壁712最远的表面的后部746。Rulon环740的后部746的高度约为Rulon环740的前部744的高度的两倍。
氟橡胶O形环742作为靠在Rulon环740上的弹簧操作并对靠在汽缸壁712上的Rulon环施加预载。氟橡胶O形环742处于Rulon环740的后部746和环槽736的后部748之间的区域中。当加热和受压时,氟橡胶O形环742静流体地动作。
在汽缸壁712和活塞218之间的缝隙232中产生系统压力(正的或负的,取决于发动机的冲程)。与预载相关的支撑压力足以引导Rulon环740的后部746和环槽736的后部748之间的系统压力沿着最小阻力的路径。
静流体动作的氟橡胶O形环742移动到Rulon环的顶部或底部(取决于系统压力是正的还是负的)并作为预防系统压力在此处流走的止回阀起作用。从而,氟橡胶O形环742预防了任何在非金属环组件738之后(通过环槽736)进入曲轴箱或燃烧室216的窜气,取决于系统压力是正的还是负的。
与系统压力有关的力矩(垂直地)从Rulon环740的后部746指向Rulon环740的前部744。因为Rulon环740的后部746约为Rulon环740的前部744的两倍高,压靠汽缸壁712的力被放大并约为系统压力的两倍,这预防了Rulon环740和汽缸壁712之间的任何窜气。从上面的观点,可以看出非金属环组件738预防了窜气,既在承载区域也在非金属环组件的后部,不管系统压力是从燃烧室216指向曲轴箱还是从曲轴箱指向燃烧室216,形成通用密封。
在承载区域中的力取决于系统压力,因为系统压力在Rulon环740的
后面作用。因此,在承载区域中的力将依赖于系统压力变化。从而,系统压力越大,支撑压力越大(反之亦然)。因此,非金属环组件738形成动态密封。
图7中示出的非金属环组件738的问题之一是油蒸汽(来自于汽缸壁712上的油和来自于曲轴箱的油)和未燃烧碳氢化合物(来自于化石燃料)到达Rulon环740的后部746。这能引起氟橡胶O形环742变脏并能引起氟橡胶O形环742丧失其作为止回阀起作用的能力。此外,氟橡胶O形环能丧失其类似弹簧的弹性性质,从而不提供适当的预载。因此随时间的推移非金属环组件在Rulon环740的前部744(也就是非金属环组件738的前部)和氟橡胶O形环742的附近(也就是非金属环组件738的后部)都可允许窜气。
除了上面描述的变化之外,发明人修改的发动机也使用了比在未修改的雪佛兰V-8发动机中使用的飞轮大的飞轮(未示出)。此外,飞轮在其外围附近集中的重量比未修改雪佛兰V-8发动机的飞轮大。
发明人修改的发动机经受了排放测试并且修改的发动机通过了该测试。但是,更令人印象深刻地,发明人修改的发动机未设有催化转化器或鼓风机就通过了排放测试。
在2005年1月4日,本发明的发明人被授予美国专利NO.6837205,其题目为“内燃机”并且在2002年10月28号提交。美国专利NO.6837205通过参考包含于此。
在参照图7的非金属环组件描述的降低窜气潜力的努力中,美国专利NO.6837205公开了第一压缩环组件800(尽管上述术语在专利中未使用)和非金属压缩环838。未对油环做变动。
如图8所示,第一压缩环组件800容纳在活塞818的第一环槽828中并且包括第一和第二外金属环830、832,缝隙(类似图6中的缝隙252)180度分开定向以减少经由缝隙的窜气。此外,第一压缩环组件800在减少窜气的努力中也作为止回阀起作用。
非金属压缩环838没有缝隙,以为非金属压缩环838提供预载并基本上防止了任何窜气。非金属压缩环838的高度与环槽836的高度相同,非金属压缩环838位于环槽836中,以防止任何外来材料进入非金属压缩环838和环槽836之间。
能有与第一压缩环组件800和图8中所示的非金属压缩环838相关的问题。例如,第一压缩环组件800的问题之一是在外金属环830、832和汽缸壁812之间有金属与金属的接触。这产生摩擦和热并需要油作为润滑剂。此外,来自于油环(图8中未示出)的摩擦和活塞裙部(图8中未示出)恶化了这个问题。
此外,非金属压缩环838的问题之一是非金属压缩环838的固有特征是非金属压缩环838靠在汽缸壁812上的预载的唯一提供者。由于来自于金属汽缸壁的摩擦,非金属压缩环838将开始磨损,从而减少预载。一旦预载被充分地减小,就难以阻挡窜气。
因此,需要能解决上述一部分或所有问题的革命性发动机。
发明内容
本发明设计为解决至少一个或多个上述问题。
在发动机中,利用一个或多个非金属环组合窜气基本上被消除并且摩擦被显著地减小。通过基本上消除窜气以及通过减少摩擦,某些发动机参数可被改变,此外,通过基本上消除窜气以及通过降低摩擦,燃料经济性可提高并且功率可增加。
本发明的实施例提高了现有混合动力技术,例如燃料-电混合动力技术。本发明的实施例使新型混合(或“三种动力混合”)技术可被应用,例如燃料-蒸汽混合动力技术或燃料-蒸汽-电“三种动力混合”技术。
在一种或多种不同的实施例中描述的发动机能被用在许多环境中,除了其它以外例如汽车、卡车、飞机、电厂、火车、舰、船、公共汽车、摩托车、机动脚踏两用车、链锯和剪草机中。
本发明的其它实施例、目标、特征和优点将从下面的参照附图的说明中变得清楚。
附图说明
图1是包括内燃机、催化转化器和某些相关组件的系统的简化框图;
图2是传统内燃机的一部分的简化和放大的横剖视图;
图3是沿着图2的线3-3的取的横剖视图;
图4是图3的一部分的放大图;
图5是传统四冲程发动机的汽缸内的活塞和相关阀位置的示意图;
图6是具有缝隙的金属压缩环的放大示意图;
图7是非金属环组件和或活塞的一部分及汽缸的一部分在横截面内的放大和夸大的示意图;
图8是活塞的一部分和汽缸的一部分的横截面图的放大视图(有点类似于图4);
图9是根据本发明实施例的非金属环组件、活塞一部分和汽缸一部分的在横截面内的放大和夸大的示意图;
图10A是第二非金属环的横截面的放大示意图;
图10B是示出在第二非金属环中的开口的第二非金属环的俯视图的示意图;
图10C是具有开口的第二非金属环的一部分的放大的三维示意图;
图11是根据本发明的内燃机的一部分的简化和放大的横剖视图;
图12是根据本发明实施例的非金属导向环、活塞的一部分和汽缸的一部分在横截面内的放大和夸大的示意图;
图13A是非金属导向环横截面的放大示意图;
图13B是示出在非金属导向环中的开口的非金属导向环的俯视图的示意图;
图13C是具有开口的非金属导向环的一部分的放大的三维示意图;
图14是根据本发明实施例的非金属导向扣状物、汽缸壁的一部分和活塞的一部分在横截面内的放大和夸大的示意图;
图15是根据本发明实施例的非金属环组件、汽缸的一部分和活塞的一部分的放大和夸大的示意图;
图16A是根据本发明实施例的在相同环槽中的活塞的一部分、汽缸的一部分、一对非金属导向环和非金属环组件在横截面内的放大和夸大的示意图;
图16B是根据本发明实施例的在分通道的环槽中的活塞的一部分、汽缸的一部分、一对非金属导向环和非金属环组件在横截面内的放大和夸大的示意图;
图17是根据本发明实施例的活塞的一部分、汽缸的一部分、第一非金属导向环、在第一环槽中的第一非金属环组件、第二非金属导向环和在第二环槽中的第二非金属环组件在横截面内的放大和夸大的示意图;以及
图18是根据本发明实施例的覆有非金属涂层的汽缸壁的横截面示意图。
具体实施方式
虽然本发明允许多种不同形式的实施例,但是附图示出了将在此处详细地描述的优选实施例,需要明白的是本公开用来被认作本发明原理的范例并且不是意图将本发明广阔的方面限制到示例实施例。
图9是汽缸壁912的一部分、活塞918的一部分、环槽928、在汽缸壁912和活塞918之间的缝隙932和非金属环组件960的放大和夸大的示意图。活塞918设计为在由汽缸壁912形成的汽缸内往复运动。
非金属环组件960包括被接收在环槽928中的第一非金属环962和第二非金属环964。第一非金属环962使第二非金属环向着汽缸壁912偏移。第二非金属环964与汽缸壁912接触并且静态力(与类似于参照图7描述的动态力相对)被施加到在第一非金属环964和汽缸壁912之间的与第一非金属环962协同操作的承载区域处。
也就是说与图7形成反差地,第一非金属环962和第二非金属环964不是设计为特意地允许缝隙932中的系统压力引导到第二非金属环964的后面以改变第二非金属环964和汽缸壁912之间的依赖于系统压力的力。因此,在图9示出的实施例中,在第二非金属环964和汽缸壁912之间的承载区域处的力不随系统压力的增加而增加。因此,非金属环组件960形成了与汽缸壁912协同操作的与动态相对的静密封。
图10A是第二非金属环964的横截面的放大示意图。如图10A所示,第二非金属环964具有高度为968的前部966并具有高度为972的后部970。与图7中示出的Rulon环740形成反差地,第二非金属环964的前部966的高度968约等于第二非金属环964的后部970的高度972。此外,如图9所示,环槽928具有设计为贴身地接收第二非金属环964的高度974,这减少了第一非金属环962变脏的可能性(举例来说,与油蒸汽和未燃烧碳氢化合物接触)。
应理解,环槽928不是必须具有基本恒定的高度974。因此,在一个实施例中,如果环槽928不具有基本恒定的高度,则第二非金属环964将具有至少一个高度,该至少一个高度将使第二非金属环964的至少一部分通过环槽928贴合地(snugly)接收。
应该明白的是第二非金属环964的前部966的高度968不是必须基本上等于第二非金属环964的后部970的高度972。在一个实施例中,第二非金属环964的后部970的高度972比第二非金属环964的前部966的高度968大。在另一个实施例中,第二非金属环964的后部970的高度972比第二非金属环964的前部966的高度968小。
回到图9,第一非金属环962为第二非金属环964提供了预载以补偿第二非金属环964的磨损,这增加了第二非金属环964的有用寿命。这与图8的非金属压缩环838形成反差,该非金属压缩环838除了利用其固有特征外没有任何其他的机制以补偿磨损。
此外,第一非金属环962在受压时作为止回阀操作。例如,如果系统压力从第二非金属环964的前部966沿着第二非金属环964的顶部976成功到达第二非金属环964的后部970,则第一非金属环962防止该系统压力沿着第二非金属环964的底部978返回第二非金属环964的前部966。当然,如果系统压力从第二非金属环的前部966沿着第二非金属环964的底部到达第二非金属环964的后部970,则第一非金属环962防止该系统压力沿着第二非金属环964的顶部976返回第二非金属环964的前部966。
优选地,第一非金属环962是由橡胶或橡胶类材料中制成的、具有类似弹簧的性质的并且在受压时能作为止回阀的无缝(即连续)环。(但是应该理解,第一非金属环在横截面内不是必须具有“O ”形而是能具有各种不同形状,举例来说除了其它外还包括横截面为“D形”或横截面为矩形。)此外,优选地第一非金属环962能在高达约华氏550度的温度处有效地操作,并且优选地能承受约华氏600度的温度。应该明白上述温度不必是限制性的,因为其它温度是可能的。此外,第一非金属环962优选地软(例如能伸展超过活塞918)并且具有记忆性(即当冷却或压力减少时将恢复到原始形状)。例如,第一非金属环962能由诸如氟橡胶的高温含氟弹性体制成。
在一个实施例中,第二非金属环964是无缝(即连续)环,该第二非金属环964能在高达约华氏550度的温度处有效地操作,并且优选地能承受约华氏600度的温度。应该明白上述温度不必是限制性的,因为其它温度是可能的。此外,优选地第二非金属环964具有相对低的摩擦系数。此外,在一个实施例中,第二非金属环964在受热时应该能伸展(举例来说,当其被伸展超过活塞918以安装时),但是也应该具有记忆性,从而当其冷却时该第二非金属环964恢复到原始形状。
优选地,第二非金属环964由氟塑料或含氟聚合物材料制成。例如,第二非金属环可为诸如或相似于氟塑料或含氟聚合物材料家族中的材料的橡胶类塑胶材料,该氟塑料或含氟聚合物材料家族包括诸如聚四氟乙烯(PTFE)、特氟纶(Teflon(杜邦公司产品))和Rulon(圣戈班公司产品)的产品。
举例来说,可在相应的多个环槽928中设有多个非金属环组件960而不是设有一个非金属环组件960。此外,应该明白第一和第二非金属环962、964中的一个或两个都可包括缝隙或可包括开口而不是为无缝环。
如上面简介提到的,为了安装(无缝)第二非金属环964,该第二非金属环964可被加热从而能伸展超过活塞918。在一个示例中,如果第二非金属环964由Rulon制成,则其可能加热到约华氏200度。(当然,如果第二非金属环964由其它材料制成,则其可需要加热到不同的温度)。然后,该第二非金属环964能被拉伸超过活塞918(举例来说,用手)并进入其环槽928。第二非金属环964放置在第一非金属环962的前面(即距离汽缸壁较近),该第一非金属环已经被放置在环槽928中。或者,(无缝)第一非金属环962和(无缝)第二非金属环964能伸展超过活塞并一起安装到环槽928中。第二非金属环964允许冷却,从而该第二非金属环964能恢复到其原始尺寸和形状。使用了标准环形汽缸(未示出)以挤压第二非金属环964,从而活塞918能被安装到其汽缸中。
作为另一个替代方案,如果第一和第二非金属环962、964是无缝的,则大致为截头圆锥体形的夹具能用来将其中的一个或两个都安装到环槽928中。第一和第二非金属环962、964中的一个或两个都被加热。然后,第一和第二非金属环962、964被使用夹具拉伸到合适的尺寸并沿着活塞918滑动进入环槽928中。第二非金属环964允许冷却,从而该第二非金属环964能恢复到其正常尺寸和形状。标准环形汽缸被用来挤压第二非金属环964,从而活塞918能被安装在其汽缸中。
在另一个实施例中,第一和第二非金属环962、964中的一个或两个都可包括开口。图10B是包括开口1000的第二非金属环964A的俯视图的示意图。图10C是包括开口1000的第二非金属环964A的一部分的放大的三维示意图。使用具有开口1000的第二非金属环964A使得第二非金属环964A对于由第一非金属环962施加的压力较敏感(相对于无缝第二非金属环964)。从而,裂开的第二非金属环964A较能保持与汽缸壁912的接触,尤其如果需要跟随汽缸壁912中的不规则性(例如由于汽缸壁912形状的变化或汽缸壁912内的刮刻)。此外,在第二非金属环964A中包括开口1000能令第二非金属环964A的安装较容易。
如图10C所示,开口1000从第二非金属环964A的顶部976以相对于第二非金属环964A的顶部976的不同于90度的角延伸到底部978(或反之亦然)。当被安装在环槽928中时,第二非金属环964A的紧密配合有效地密封开口1000。
在一个实施例中,开口1000相对于第二非金属环964A的顶部976的角度约为22度。在另一个实施例中,开口1000相对于第二非金属环964A的顶部976的角度约为45度。当然,其它角度是可能的和可预期的。
举例来说,开口1000可利用电脑控制的切割工具制成。或者,第二非金属环964A可生产有开口1000。
在一个实施例中,一个或多个类似第二非金属环964的无缝非金属环能与裂开的第二非金属环964A相邻近地放置在相同的环槽928中。利用该结构能减少开口1000经受的系统压力的量。可设有一个或多个第一非金属环962以偏移连续的和裂开的第二非金属环964、964A。在一个实施例中,可不设有第一非金属环962。
在一个实施例中,一个裂开的第二非金属环964A位于邻近头部(举例来说,头部214)的第一环槽中并且另一个裂开的第二非金属环964A位于在头部远侧的第二环槽中。在这种情况下,无缝第二非金属环964相对于在第一环槽中的裂开的第二非金属环964A被放置在第一环槽中距离头部较近的位置。另一个无缝第二非金属环964相对于其它裂开的非金属环964能被放置在第二环槽中的距离头部较远的位置。
在一个实施例中,两个裂开的第二非金属环964A被放置在相同的环槽中,其开口1000彼此偏移。在一个实施例中,开口1000彼此180度偏移。
图11被用来描述本发明的一些其它实施例。图11是内燃机1100的一部分的简化和放大的横剖视图,该内燃机1100示出了发动机机体1110、汽缸1112、头部组件1114、燃烧室1116、活塞1118(包括头部1120和裙部1122)、连杆1124、活塞销1126、进气歧管1142、排气歧管1144、进气阀1146、排气阀1148、火花塞1150、第一环槽928、非金属环组件960、第二环槽1180、非金属导向环1182、第三环槽1184、油环1186、第一导向扣状物凹陷部1188、第一非金属导向扣状物1190、第二导向扣状物凹陷部1192和第二非金属导向扣状物1194。
与图2中示出的传统内燃机形成反差地,图11的内燃机1100不包括第一和第二金属压缩环230、238。此外,不像参照图7和图8描述的内燃机,在图11的内燃机1100中没使用金属压缩环。
而是,发动机1100包括非金属环组件960、非金属导向环1182、第一非金属导向扣状物1190和第二非金属导向扣状物1194。其中的后三个主要用于活塞1118在汽缸1112中往复运动时的导向,从而减少(以及优选地,消除)活塞1118和汽缸1112之间的最显著的金属与金属的接触。
非金属导向环1182、第一非金属导向扣状物1190和第二非金属导向扣状物1194优选地由诸如包括诸如Meldin(圣戈班公司产品)或Vespel(杜邦公司产品)的产品的氟塑料和含氟聚合物家族中的硬塑胶材料制成。Meldin和Vespel是能被调节为在诸如蒸汽的特殊环境中起作用的纯聚合塑胶。
应该明白非金属导向环和非金属导向扣状物的数目和位置都不能被图11示出的实施例限制。可设有多于或少于一个的非金属导向环。也可设有多于或少于两个的非金属导向扣状物。此外,一个或多个非金属导向扣状物可用于替代导向环(或甚至多个导向环)。此外,非金属导向环和/或非金属导向扣状物相对于非金属环组件960的位置也可变化。例如,非金属环组件960可位于两个非金属导向环之间的位置处。在一个实施例中,如果没设有活塞裙部1122,则第一和第二非金属导向扣状物1190、1194(和其相应的凹陷部1188、1192)的(一个或两个都)可除去或重新部署。
图12是汽缸壁1112、活塞1118的一部分、在汽缸壁1112和活塞1118直间的缝隙1132、第二环槽1180(见图11)及非金属导向环1182的放大和夸大的示意图。活塞1118设计为在由汽缸壁1112形成的汽缸中往复运动。
图13是非金属导向环1182的横截面的放大示意图。如图13所示,非金属导向环1182具有高度为1168的前部1166和高度为1172的后部1170。此外,如图12所示,第二环槽1180具有设计为贴身地接收非金属导向环1182的高度1174。
应该明白第二环槽1180不是必须具有基本固定的高度1174。在一个实施例中,如果环槽1180不具有基本固定的高度,则非金属导向环1182将具有至少一个将引起非金属导向环1182的至少一部分被第二环槽1180贴身地接收的高度。
应该明白非金属导向环1182的前部1166的高度1168不是必须基本上等于非金属导向环1182的后部1170的高度1172。在一个实施例中,非金属导向环1182的后部1170的高度1172比非金属导向环1182的前部1166的高度1168大。在另一个实施例中,非金属导向环1182的后部1170的高度1172比非金属导向环1182的前部1166的高度1168小。
优选地,非金属导向环1182能在高达约华氏550度的温度处有效地操作,并且优选地能承受约华氏600度的温度。应该明白上述温度不必是限制性的,因为其它温度是可能的。此外,非金属导向环1182优选地具有相对低的摩擦系数。
由于非金属导向环1182由硬塑胶材料制成,其包括开口1300(见图13B和13C)以允许较容易的安装。图13B是示出开口1300的非金属导向环1182的俯视图的示意图。图13C是包括开口1300的非金属导向环1182的一部分的放大的三维示意图。
如图13C所示,在一个实施例中,开口1300从非金属导向环1182的顶部1176以相对于非金属导向环1182的顶部1176不同于90度的角延伸到底部1178。当安装在环槽1180中时,非金属导向环1182的贴身配合基本上密封了开口1300。
在一个实施例中,开口1300相对于非金属导向环1182的顶部1176的角度约为13度。在另一个实施例中,开口1300相对于非金属导向环1182的顶部976的角度约为45度。当然,其他角度是可能的和可预期的。
例如,开口1300可由电脑控制的切割工具制成。或者,非金属导向环1182可生产有开口1300。
图14是汽缸壁1112的一部分、活塞1118的一部分(举例来说,如图11所示的活塞裙部1122)、汽缸壁1112和活塞1118之间的缝隙1132、第一导向扣状物凹陷部1188(也见图11)和第一非金属导向扣状物1190的放大和夸大的示意图。第一非金属导向扣状物1190能具有不同的形状并且术语扣状物的使用不是意图将其形状限制为圆形,尽管圆形是可能的和可预期的。更确切地,术语扣状物用于指出第一非金属导向扣状物1190不绕着活塞1118的周围的基本上延伸全部。例如,在一个实施例中,第一非金属导向扣状物1190能具有环的一段的形状。在另一个实施例中,第一非金属导向扣状物1190能具有基本上为圆形或椭圆形的前部1466。
第一导向扣状物凹陷部1188的尺寸和形状将依赖于第一非金属导向扣状物1190的尺寸和形状。优选地,第一非金属导向扣状物1190设计为被导向扣状物凹陷部1188贴身地接收。
优选地,第一非金属导向扣状物1190能在高达约华氏550度的温度处有效地操作,并且优选地能承受约华氏600度的温度。应该明白上述温度不必是限制性的,因为其它温度是可能的。此外,第一非金属导向扣状物1190优选地具有相对低的摩擦系数。
上面关于第一非金属导向扣状物1190的讨论等同地可用于第二非金属导向扣状物1194。因此,下面将不再重复该讨论。
回到图11,油环1186是传统金属油环,类似于图2和3中所示的油环239。但是,为了进一步减少金属与金属的接触,至少油环1186与汽缸壁1112接触的部分可由硬塑胶材料制成,例如该硬塑胶材料来自于包括诸如Meldin(圣戈班公司产品)或Vespel(杜邦公司产品)的产品的氟塑料和含氟聚合物家族。在另一个实施例中,基本上油环1186的全部可由硬塑胶材料制成,例如该硬塑胶材料来自于包括诸如Meldin(圣戈班公司产品)或Vespel(杜邦公司产品)的产品的氟塑料和含氟聚合物家族。
在一个实施例中,内燃机1100不需要油来润滑其汽缸壁1112。因此,在该实施例中,油环1186被完全除去。
因为非金属导向环1182是由不能完全地跟随活塞1118和/或汽缸1112形状的变化的硬塑胶制成,所以非金属导向环1182不能靠它自己阻止经由活塞1118和汽缸壁1112之间的缝隙1132的窜气(尽管在某些情况下它能帮助减少窜气)。形成反差地,非金属环组件960(见图9)由一个或多个能跟随该形状变化的软塑胶制成。因此,非金属导向环1182和第一及第二非金属导向扣状物1190、1194一起设计为减少(或较优选地,阻止)活塞1118和汽缸壁1112的接触。
由于导向环和/或导向扣状物,油不是必要的以润滑汽缸壁1112,因此与非金属环组件738相关的某些问题(已在本申请的背景技术部分参照图7描述)能被克服(或至少削弱)。因此,在一个实施例中,当没有油(或甚至量减少的油)用于润滑汽缸壁1112时,可使用具有动态密封能力的非金属环组件1560(见图15)。
图15汽缸壁1112的一部分、活塞1118的一部分、汽缸壁1112和活塞1118之间的缝隙1132、环槽1528和非金属环组件1560的放大和夸大的示意图。非金属环组件1560包括第一非金属环1562和第二非金属环1564。
优选地,第一非金属环1562是由橡胶或橡胶类材料制成、具有类似于弹簧的性质并且在受压时能作为止回阀的无缝(即连续)环。(但是应该理解,第一非金属环在横截面内不是必须具有“O”形而是能具有各种不同形状。)此外,优选地第一非金属环1562能在高达约华氏550度的温度处有效地操作,并且优选地能承受约华氏600度的温度。应该明白上述温度不必是限制性的,因为其它温度是可能的。此外,第一非金属环1562优选地软(例如能伸展超过活塞1518)并且具有记忆性(即当冷却或压力减少时将恢复到原始形状)。例如,第一非金属环1562能由诸如氟橡胶的高温含氟弹性体制成。
优选地,第二非金属环1564是能在高达约华氏550度的温度处有效地操作,并且优选地能承受约华氏600度的温度的无缝(即连续)环。应该明白上述温度不必是限制性的,因为其它温度是可能的。此外,优选地第二非金属环1564具有相对低的摩擦系数。此外,优选地,第二非金属环1564应该能在受热时伸展(举例来说,当其被拉伸超过活塞1118用于安装时),但是也应该具有记忆性,从而当其冷却时恢复到其原始形状。
优选地,第二非金属环1564由氟塑料或含氟聚合物材料制成。例如,第二非金属环可由诸如或相似于包括诸如聚四氟乙烯(PTFE)、特氟纶(杜邦公司产品)和Rulon(圣戈班公司产品)的产品的氟塑料或含氟聚合物材料家族中的材料的橡胶类塑胶材料制成。
非金属环组件1564能与参照图9描述的非金属环组件960联合使用,或替代非金属环组件960。此外,可在相应的多个环槽1528中设有多个非金属环组件1564而不是设有一个非金属环组件1564。此外,应该明白第一和第二非金属环1562、1564中的一个或两个都可不连续(即裂开)而不是为连续环。
非金属环组件1560能利用类似于参照非金属环组件960描述的技术安装。
对图5做了关于非金属环组件1560的操作的参照。在一个实施例中,第二非金属环1562横截面大致为T形(尽管其它形状是可能的和可预期的)并具有作为承载区域与汽缸壁1112接触的前部1544和为距离汽缸壁1112最远的表面的后部1546。第二非金属环1564的后部1546的高度约为第二非金属环1564的前部1544的高度的两倍(尽管高度上的其它差别是可能的和可预期的)。
第一非金属环1562作为靠在第二非金属环1564上的弹簧操作并对靠在汽缸壁1112上的第二非金属环1564施加预载。第一非金属环1562位于在第二非金属环1546的后部1546和环槽1528的后部1548之间的区域中。当受热和受压时,第一非金属环1562静流体地动作。
系统压力(正的或负的,取决于发动机的冲程)产生在汽缸壁1112和活塞1118之间的缝隙1132中。与预载相关的支撑压力足以引导在第二非金属环1564的后部1546和环槽1528的后部1548之间的系统压力沿着最小阻力的路径。
静流体地动作的第一非金属环1562移动到第二非金属环1564的顶部1568或底部1570(取决于系统压力是正的还是负的)并作为预防系统压力在此处流走的止回阀操作。从而,第一非金属环1564预防了任何在非金属环组件1560后面经由环槽1528的窜气。
与系统压力有关的力矩(垂直地)被从第二非金属环1564的后部1546向着第二非金属环1564的前部1544引导。因为第二非金属环1564的后部1546约为第二非金属环1564的前部1544的两倍高,压靠在汽缸壁712上的力被放大并约为系统压力的两倍,这预防了第二非金属环1564和汽缸壁1112之间的任何窜气。从上面的观点中可以看出非金属环组件1560预防了窜气。
承载区域中的力取决于系统压力,因为系统压力被引导到第二非金属环1564的后面。因此,在承载区域中的力将依赖于系统压力变化。从而,系统压力越大,支撑压力越大(反之亦然)。因此,非金属环组件1560形成动态密封。
应该明白的是第二非金属环1564的后部1546不限制为约为第二非金属环1564的前部1544高度的两倍。所述高度之间的其它关系是可能的和可预期的。
回到图11,应该明白在一些实施例中,非金属环组件960和非金属导向环1182不是必须在不同的环槽中。
例如,图16A示出接收有第一非金属环962B、第二非金属环964B、第一非金属导向环1182A和第二非金属导向环1182B的环槽928A。如图16A所示,在第一非金属导向环1182A和第二非金属导向环1182之间插入第二非金属环964B。此外,第一非金属环962B使第一非金属导向环1182A、第二非金属导向环1182B和第二非金属环964B向着汽缸壁1112偏移。
图16B示出接收有第一非金属环962C、第二非金属环964C、第一非金属导向环1182A和第二非金属导向环1182B的环槽928B。如图16B所示,在第一非金属导向环1182A和第二非金属导向环1182B之间插入第二非金属环964C。环槽928B包括接收第一非金属环962C的至少一部分的通道1600。因此,与图16A形成反差地,第一非金属环962C仅使第二非金属环964C(不是第一和第二非金属导向环1182A、1182B)向着汽缸壁1112偏移。
图17示出接收有第一非金属环962D、第一非金属导向环1182D和第二非金属环964D的第一环槽928D。图17也示出了接收第一非金属环962E、第二非金属导向环1182E和第二非金属环964E的第二环槽1180E。第一非金属环962D向着汽缸壁1112与第一非金属导向环1182D和第二非金属环964D偏移。相似地,第一非金属环962E使第二非金属导向环1182E和第二非金属环964E向着汽缸壁1112偏移。
如将被理解的,与第一非金属环962B、962C、962D和962E相关的组成和各种特征与第一非金属环962一致(举例来说,可由含氟弹性体(例如氟橡胶),可连续以及可具有各种横截面形状-O形、D形或矩形,除其它之外)。相似地,与第二非金属环964A、964B、964C、964D和964E相关的组成和各种特征与第二非金属环964一致(举例来说,可由软塑胶制成,可为连续或裂开的)。此外,与(第一和第二)非金属导向环1182A、1182B、1182D和1182E相关的组成和各种特征与非金属导向环1182一致(举例来说,可由硬塑胶制成,可为连续或裂开的)。
应该明白在具有一个或多个第二非金属环964和/或一个或多个非金属导向环1182的单个环槽中可设有多于一个的第一非金属环962。此外,应该明白在一些环槽中可不设有第一非金属环962,即使所述环槽包括一个或多个第二非金属环964和/或一个或多个非金属导向环1182。此外,应该明白当设有一个或多个非金属环962时,施加在一个非金属环(举例来说,第二非金属环964)上的预载量可与施加在另一个非金属环(举例来说,非金属导向环1182)上的预载量不同。
此外,应该明白没有一个、一个或多个第二非金属环964可包括裂口并且/或者没有一个、一个或多个非金属导向环1182可包括开口。也应该明白在两个或多于两个非金属环(举例来说,一个第二非金属环964,一个非金属导向环1182)包括开口并处于相同(或不同)的环槽中的实施例中,开口可彼此偏移。在一个实施例中,如果在同一环槽中的N个非金属环包括开口,则开口彼此360°/N偏移。
应该明白,有许多不同于图16A、16B和17的实施例中所示的其它的环组合。从而,所述实施例应仅被考虑为实施例代表。
在传统发动机中,汽缸壁(像图2中的汽缸壁212)包括用于挫掉第一金属压缩环230和第二金属压缩环238以补偿汽缸212的不圆性的交叉刻线(未示出)。与传统发动机形成反差地,在一个实施例中,汽缸壁(举例来说,见图11中的汽缸壁1112)具有平滑、镜子似的抛光层。除了其它外,这还能减少汽缸壁1112和与汽缸壁1112接触的非金属环之间的摩擦。此外,这减少了与汽缸壁1112接触的非金属环的磨损。如果将本发明的一个或多个特征在现有发动机(即改进型)中实施,则镜子似的抛光层可通过钻、铰和/或磨汽缸获得。
图18是覆有用于减少摩擦的非金属涂层1894的汽缸壁1112的横截面的示意图。汽缸壁1112上的非金属涂层1894可为橡胶类塑胶材料,例如或相似于包括诸如聚四氟乙烯(PTFE)、特氟纶或Rulon的产品的氟塑料和含氟聚合物家族中的材料。在一个实施例中,非金属涂层1894沿着汽缸壁1112可能与非金属环组件960(或非金属环组件1560)、第一非金属导向环1182、第二非金属导向环1186、第一非金属导向扣状物1190和/或第二非金属导向扣状物1194(见图11)接触的部分延伸。非金属涂层1894的使用将进一步保证活塞1118与汽缸壁1112之间的金属与金属的接触将减少(并且,在一些实施例中,消除)
在一个实施例中,非金属涂层1894是烧结在汽缸壁1112上的。在一个实施例中,非金属涂层1894的厚度约为0.001英寸。在一个实施例中,非金属涂层1894的厚度小于0.001英寸。在一个实施例中,汽缸壁1112由钛制成,或由一种或多种钛合金制成。
应该明白一部分上述软塑胶材料和硬塑胶材料中能利用诸如石墨、玻璃纤维、特氟纶和许多其它的物质的各种填充物增强以操作时具有关于温度、刚度、摩擦、弹性和记忆性的特殊属性并在诸如蒸汽的特殊环境中使用。
再次参照图11,活塞1118的头部1120是碟形的(即具有连续的平滑曲线)。但是应该明白,活塞1118的头部1120能具有许多的其它形状。例如,在一个实施例中,活塞1118的头部1120能大致为截头圆锥体形。在另一个实施例中,活塞1118的头部1120能为在其底部具有平坦部分的截头圆锥体形。普遍地说明,在所有所述实施例中,活塞1118的头部1120凹陷。
活塞1118使用凹陷的头部1120提高了发动机效率并提供了关于使用非金属环的优点。例如,活塞1118凹陷的头部1120将力矩作用到凹陷的头部1120的底部的中心(举例来说,通过折向),这将热量保持在汽缸的中心,从而减少潜在热损失。当力矩沿着活塞1118的轴线作用到活塞1118的中心时,提升了能量到活塞1118(从而,到连杆1124)的传输。当热量不与冷的汽缸壁1112接触时,就能在较短的时间完成燃烧,分配较短的热损失时间。此外,向四周辐射的热量并不到达汽缸壁1112;而是所述热量碰到凹陷的活塞头部1120的壁。更进一步地,由于燃烧发生在凹陷的活塞1118的中心,热量辐射的指向远离汽缸壁1112和环(例如非金属环组件960和非金属导向环1182),从而保护非金属环。活塞头部1120的碗型形状使得气体一旦到达活塞头部1120的底部就冲撞并在活塞头部1120的中心形成喷流,这导致较合适的雾化、均质化、气化和汽化。如此,燃烧过程较有效地和在较短时间内地发生。因此,减少了热损失。最后,表面积的增加(由于活塞头部1120的凹陷形状)允许分子扩散,这改善了燃烧过程并允许燃烧过程在较短时间内发生。
在一些实施例中,可设有具有操作温度在华氏180度以上的冷却剂的加压散热器。在一个实施例中,冷却剂的操作温度为至少华氏200度。在一个实施例中,冷却剂的操作温度为至少华氏225度。在一个实施例中,冷却剂的操作温度为至少华氏250度。在一个实施例中,冷却剂的操作温度为至少华氏300度。在一个实施例中,冷却剂的操作温度为至少华氏350度。在一个实施例中,冷却剂的操作温度为至少华氏400度。
因此,一定程度上一部分热量上升到凹陷的活塞头部1120以上并与汽缸壁1112接触,由于加压散热器汽缸壁1112具有的温度将基本上比之前的发动机高。因此,热损失将进一步减少。
如图11所示,平坦头部组件1114包括沿基本上与活塞1118的运动方向平行的方向运动的进气阀1146。相似地,平坦头部组件1114包括沿基本上与活塞1118的运动方向平行的方向运动的排气阀1148。
使用平坦头部组件1114提供了若干优点。例如,在传统发动机(例如见图2)中,当施加了需求扭矩以密封头组件214和发动机机体210的汽缸212之间的头部垫圈(未示出)时,该扭矩趋于引起汽缸212轻微地变得不圆。当发动机受热时,该问题恶化,甚至引起汽缸212变得更加不圆。
通过使用平坦头组件1114(见图11),用来密封头组件1114和发动机机体1110之间的头部垫圈(未示出)的扭矩的每平方英寸效果能减少,而不牺牲密封性。从而,基本上降低了汽缸的不圆度,这也降低了发动机受热时出现的不圆度的值。
通过基本上消除窜气以及通过使用一个或多个上述非金属环组合降低摩擦,能对现有发动机设计作许多改动。一个能作的主要设计改动是发动机不再必须“在框架内”制造。下面有简短的说明。
车辆发动机设计人员在限制污染物的数量并达到要求的燃料经济性的同时尝试提高功率时已面对过许多障碍。例如,通过增加活塞在汽缸内的冲程长度、通过增加活塞的直径或通过增加发动机每分钟的转动可提高功率。但是,这些在传统发动机中的设计改动的每一个都引起窜气增加、摩擦增加和温度增加,导致污染增加和燃料经济性降低。此外,在发动机设计中广泛充分接受的准则是在增加的功率、降低的污染和增加的燃料经济性参数中,三个参数中不多于两个可经受改善,并且至少一个参数必须经受损失。
为了保证污染的量不增加到可接受水平以外并且燃料经济性不降低到要求水平以外,车辆设计人员已“认识到”发动机不能“在框架外”制造。即,活塞冲程长度不能大于活塞直径的约70%。因此,为了增加功率,一些车辆发动机设计人员已减小了活塞直径,减小冲程长度,增加汽缸数目及增加发动机的每分钟转数。
因为本发明实施例基本上消除了窜气并减少摩擦,所以某些放在车辆发动机设计人员上的限制现在能解除了。例如,与现有教义形成反差地,能制造功率增加、污染减少并且燃料经济性增加的发动机。此外,所述发动机能“在框架内”制造也能“在框架外”制造。此外,为了不超载现有发动机,本发明的一个或两个实施例能用来改动现有发动机使得在污染降低和燃料经济性提高的同时功率能保持。
在一个实施例中,与现有活塞(像活塞218)相比活塞1118的直径显著地增加。通过使用较大直径的活塞1118,能作另外的发动机设计改动,因为有较多的空间来增加和/或移动部件。在一个实施例中,较大直径的活塞1118与平坦头部组件1114联合使用。应该明白的是,通过使用具有传统头部组件的较大直径的活塞也可获得某些好处。
在一个实施例中,平坦头部组件1114包括一个或多个氧气喷射器。而是,或此外,平坦头部组件也可包括一个或多个氧气/燃料组合喷射器。在一个实施例中,设有一个或多个火花塞,例如其中一个火花塞打出一个火花而另一个火花塞打出多个火花。在一个实施例中,平坦头部组件1114包括将燃料传送到活塞1118的头部1120的上部的燃料喷射器(举例来说,在燃烧室1116的顶部的附近)。
在一个实施例中,活塞1118(较具体地,活塞1118的头部1120的顶部)可覆有用于氧气的催化剂,例如铂、铑或钯(或铂、铑、钯的组合)。应该明白可使用其它用于氧气的催化剂及,进一步地,用于氧气的多于一种的催化剂。
在一个实施例中,发动机暴露于燃烧过程的的一个或多个部分覆有一种或多种用于氧气的催化剂。例如,头部组件1114的一部分、进气阀1146的底部、排气阀1148的底部和/或一个或多个火花塞覆有一种或多种用于氧气的催化剂。应该明白,不只活塞1118的头部1120,或者除去活塞1118的头部1120,所述部分可覆有一种或多种用于氧气的催化剂。
发明人已观察到当用于氧气的催化剂(例如铂)被与传统发动机中用于燃烧室外部相反地用在燃烧室内部时,热能能转化为用于有用功的机械能。而且,在一些实施例中,燃烧室内部残留的热能的一大部分能通过一个或多个蒸汽冲程(steam strokes)转化为动能。
在一个实施例中,由于通过使用非金属环获得的摩擦的降低,可使用较高效的飞轮,这允许发动机在显著较低的每分钟转数下怠速。具体地,飞轮在其外周具有的重量或质量相对于飞轮的其它部分增加了。例如,主要由相对较轻重量的金属制成的金属飞轮能在其外周包括相对较重的金属。在一个实施例中,飞轮的直径与传统飞轮相比也可增加,这增加了传送的扭矩。
在一个实施例中,飞轮具有由钛(或一种或多种钛合金)制成的轴,并且与飞轮相关的轴承能被改动为进一步减少摩擦以及进一步减少每分钟的转动。较具体地,在一个实施例中,轴承由诸如包括诸如Meldin(圣戈班公司产品)或Vespel(杜邦公司产品)的产品的氟塑料和含氟聚合物家族中的硬塑胶材料(也就是非金属材料)制成(或覆有硬塑胶材料)。在另一个实施例中,轴承由包括诸如聚四氟乙烯(PTFE)、特氟纶(杜邦公司产品)和Rulon(圣戈班公司产品)的产品的氟塑料或含氟聚合物材料家族中的软塑胶材料(也就是非金属材料)制成(或覆有软塑胶材料)。因为发动机能在较低的每分钟转数下怠速,所以燃料经济性提高,污染减少,噪声降低并且发动机磨损降低。从而飞轮成为较有效的用来储存机械能的部件。
在一个实施例中,怠速可低于500rpm。在一个实施例中,怠速可低于200rpm。在一个实施例中,怠速可低于100rpm。在另一个实施例中,怠速可约为60rpm。
有些人可观察到在较低每分钟转数下运行发动机使得催化转化器的使用变得不切实际。但是,像参照图7描述的发明人之前的发动机,本发明的实施例被相信能够在没有催化转化器或鼓风机的条件下满足排放要求。此外,在本发明的实施例中,也可去除PCV阀。
通过增加活塞1118的顶部的表面积(例如通过活塞的凹陷和/或活塞直径的增加),在仍然保持相同量的功率的同时活塞1118用来完成做功冲程的时间可增加。通过增加完成做功冲程的时间,可在精确的与活塞1118的行进相关的时间处传送燃料和氧气,这能提高效率,这将在随后的描述之后变得明白。
当曲轴(未示出)转动时,活塞1118以不同的速度行进。基于活塞1118位置的适时燃烧允许活塞基于杠杆原理做较多的有用功,其中曲柄用作杆臂。在在12点钟(0度)处具有其上止点的发动机中,可作用在曲轴上的最大潜在扭矩是当曲柄在3点钟(90度)处时,这是在活塞做功冲程中沿着其行进线的约中间路程点处。
在一个示例实施例中,当火灾在上止点时,活塞不动。曲轴转动5度引起活塞运动0.003英寸,如刻度盘指示器所测量的。曲轴接下来转动5度引起活塞运动0.015英寸。其后不久,当曲轴约在3点钟处时,曲轴转动5度引起活塞运动0.250英寸,这比活塞在曲轴转动第一个5度时的行进约长83倍(因此,快83倍)。不幸地,在传统发动机中,等到活塞到达其最快运动处时,相当多的燃料已经被消耗了。环境保护署(EPA)也已经认识到这些工程事实中的一部分了,并且在2005年三月公布了用于非盈利组织利用这些事实的经费申请。
根据牛顿运动定律,力乘以速度的平方,总的再被2除等于动能。发明人已经认识到活塞做的功的约80%在活塞行进的约40%中完成(发明人将其称为功率-效率亲和点)。为了燃烧在沿着活塞冲程的正确位置(即,当曲柄约在3点钟时)发生,在仍然保持相同量的功的同时,完成做功冲程需要的时间长度应该加长。此外,燃烧应该较快地发生并较完全。
在一个实施例中,通过增加活塞的直径增加了活塞1118的顶部的表面积。在一个实施例中,通过将活塞制成椭圆形增加了活塞1118的顶部的表面积。在一个实施例中,通过活塞1118的凹陷(或活塞1118的进一步凹陷)增加了活塞1118的顶部的表面积。应该明白,通过上面两种或多于两种的组合能增加活塞顶部的表面积。
在一个实施例中,通过引入少量燃料形成了火焰锋面以令活塞通过其盲点。氧气通过氧气喷射器被垂直地直接喷到(举例来说,以声速)活塞1118的顶部的中心(或质心,如果活塞是椭圆形的)。约在同一时刻,利用一个或多个燃料喷射器360度喷雾,燃料(举例来说,预热的、均质的及雾化的燃料)只被喷到活塞1118的最上部区域的内部。燃料喷雾通过折射被强迫沿着凹陷活塞头部1120的壁向下遇到被折射为沿着凹陷活塞头部1120的壁向上的氧气。由于雾化是相对速度的平方的函数,因此该激烈的爆炸性的情况将被从上面向下来的火焰锋面遇到,引起用于完全和快速燃烧的龙卷风似的活动,这是发动机效率的主要目标。优选地,燃烧在功率-效率亲和点中发生。
在一个实施例中,环境空气被引到滤网,该滤网能从空气中的氧气的至少一部分中分离出包括于空气中的氮气的至少一部分。从而,在一个实施例中,氧气和氮气的混合物(其中该混合物具有的氮气成分比环境空气少)被指引到活塞1118的顶部。
在一个实施例中,氧气能通过车上携带的滤网经过电解获得氧气。在一个实施例中,从燃料燃烧的副产品中获得的水能被传送到从水中提取氧气的滤网。在一个实施例中,车上携带有水上并且水被传送到滤网。
在一个实施例中,滤网可通过来自与发动机相联的蓄电池的电力驱动。在一个实施例中,滤网可通过使用来自发动机的废热的蒸汽装置(steam ienny)驱动。
在一个实施例中,车上在氧气罐中携带有氧气。但是,发明人认识到氧气储存在罐中可能是危险的。因此,使用滤网被认为是较好的选择。
在一个实施例中,发动机的一些部件可由钛或一种或多种钛合金制成。所属部件除了其它可能的部件还可包括发动机机体1110、汽缸壁1112、活塞1118、头部组件1114、进气和排气阀1146、1148(具有凹陷的阀尾部)、凸轮(如果存在)、连杆1124、活塞销1126、曲轴、传动轴、齿轮、燃料喷射器、氧气喷射器。使用钛可以有许多优点,包括重量较轻,这在转动和抵抗重力升起时节省了能量。钛的另一个优点是在做功冲程中轴和杆将不会弯曲,尤其当中空制造时。而且,因为能使用较少的汽缸和连杆(举例来说,当活塞顶部的表面积增加时),所以能减小曲轴的长度,从而进一步防止弯曲。
因为钛将不会轻易弯曲,所以可使用非金属轴承。例如,在一个实施例中,一个或多个非金属轴承能由诸如或相似于包括诸如聚四氟乙烯(PTFE)、特氟纶(杜邦公司产品)和Rulon(圣戈班公司产品)的产品的氟塑料或含氟聚合物材料家族中的材料的橡胶类塑胶材料制成或覆有所述橡胶类塑胶材料。在一个实施例中,一个或多个非金属轴承能由诸如包括诸如Meldin(圣戈班公司产品)或Vespel(杜邦公司产品)的产品的氟塑料和含氟聚合物家族中的硬塑胶材料制成。在一个实施例中,一个或多个非金属轴承被用作油泵轴承和主轴承。此外,非金属轴承材料可用来减少与活塞销、凸轮、推杆、阀-进气和排气两个都包括、正时齿轮和组件、飞轮轴和分配器轴有关的摩擦,除了其它部件之外。
使用钛活塞1118和钛汽缸的主要优点是可减小汽缸壁1112和活塞1118之间的容许公差。这是由于活塞由钛制成时膨胀量减少而成为可能,尤其是当活塞1118薄时。因为汽缸制造的较坚固,所以汽缸也不变得不圆。所有这些因素都能用来减少汽缸壁1112和活塞1118之间的缝隙1132。因此,系统压力进入缝隙1132的机会较少。从而,使用钛活塞1118和钛汽缸1112能辅助保护非金属环。
此外,因为钛汽缸壁1112能制造得薄,所以温度梯度使得任何到达汽缸壁1112的热量都能快速地消散到水套中而不损害非金属环。此外,通过活塞1118传输到非金属环上的热量也将消散到水套中而不损害非金属环。
在一个实施例中,可使用钛套以改进现有发动机。具体地,传统汽缸能被镗孔,钛套能插入其中。此外,现有发动机中的弯曲头部组件可被由钛制成的平坦头部组件替代。在一个实施例中,一个或多个钛套和平坦头部组件的至少一部分可作为一块地构造。
在现有发动机中镗孔汽缸时遇到的一个问题是第一和第二金属压缩环将磨穿镗孔过的汽缸壁并到达水套,这将损坏发动机。但是,通过使用钛套,在所述套插入后发动机实际上将具有与原发动机相比较坚固的壁,这将允许发动机维持较长的时间。此外,第一和第二金属压缩环将被去除,如在上面的各种实施例中所述。
在一个实施例中,钛套具有平滑、镜子似的抛光层。在一个实施例中,钛套覆有非金属涂层以减少摩擦。非金属涂层可为诸如或相似于包括诸如PTFE、特氟纶或Rulon的产品的氟塑料和含氟聚合物家族中的材料的橡胶类塑胶材料。
钛能铸造、拉伸或装配。上面的部件中的一些可用一种或多种所述技术制成。
在一个实施例中,在压缩冲程中进气阀1146的关闭可延迟,从而引起已被引到燃烧室中的空气-燃料混合物(或氧气-燃料混合物等)的一部分被推回到进气歧管中。这使得空气-燃料混合物在其被传送到下一个燃烧室前预热并预混合,这提高了完全燃烧的可能性。
当使用纯(或接近纯)氧气与燃料结合时,氧气-燃料混合物仅约2比1地压缩(与在常规发动机中8比1地压缩空气-燃料混合物相比)。因此,在压缩冲程中进气阀的关闭可进一步延迟,这节省了能量。
在一个实施例中,进气阀直到活塞行进了其压缩冲程长度的至少约50%才关闭。在一个实施例中,进气阀直到活塞行进了其压缩冲程长度的至少约55%才关闭。在一个实施例中,进气阀直到活塞行进了其压缩冲程长度的至少约60%才关闭。在一个实施例中,进气阀直到活塞行进了其压缩冲程长度的至少约65%才关闭。
如上面所述,使用非金属环(所述非金属环阻止窜气并减少摩擦)的组合的同时用钛(或钛合金)制造发动机的部件,使能了蒸汽-燃料混合发动机。在一个实施例中,蒸汽被引入在前一个冲程中燃料在该燃烧室中燃烧的燃烧室(举例来说,经由在平坦头部中的蒸汽喷射器)。因为蒸汽是溶剂,所以在一个实施例中蒸汽-燃料混合发动机不使用油来润滑其汽缸壁。
应该明白,蒸汽-燃料混合发动机也可与燃料-电混合发动机技术结合以提出蒸汽-燃料-电混合发动机。此外,所属技术也可与氢燃料电池和太阳能结合。此外,发动机实施例能在没有蒸汽的情况下使用,但是仍被用作燃料-电混合发动机或其它混合技术的一部分。
例如,因为发动机实施例提供了由于某些发动机组件的减少的空间和重量的节省,较大的电池可用于燃料-电混合发动机。当发动机的燃料部分操作时电池能用来存储过剩的能量,从而发动机的燃料部分在低速度下可关闭,并且电池能提供电能。此外,能量能利用本领域内的技术人员已知的回馈制动技术存储在电池中。在一个实施例中,在电池和传动轴之间做了直接的传动连接,从而没有任何齿轮、活塞、连杆等地提供了电能。
在一个实施例中,使用了“响尾蛇”发动机结构。也就是说,或死啊沿着基本上与地面平行的轴线往复运动。在一个实施例中设有双头活塞,其中每个活塞头部凹陷并形成燃烧室。在所述实施例中设有两个平坦头部组件。活塞连杆被连接到活塞并经由一个活塞头部的中心(或质心)。此外,活塞没有裙部。
在一个实施例中,活塞头部具有椭圆形顶部。在一个实施例中,活塞头部的椭圆形顶部的长度约为8英寸(约为雪佛兰350V-8发动机中使用的活塞的直径的两倍),活塞头部的椭圆形顶部的宽度约为6英寸.活塞使用了至少一种上述非金属环的组合以减少(或基本上消除)窜气。
在一个实施例中,响尾蛇发动机具有如上面所述的由钛或钛合金制成的部件。在一个实施例中,汽缸壁覆有将烧结于其上的、小于0.001英寸厚的非金属材料。
在一个实施例中,归因于被活塞连杆占据的区域,一个活塞头部的凹陷比另一个活塞头部多。在一个实施例中,活塞销位于汽缸的外面。
根据本发明实施例制造的发动机能使用下面的燃料:柴油燃料和/或其混合物、汽油和/或其混合物、甲醇和/或其混合物、乙醇和/或其混合物、和/或天然气和/或其混合物、。可预期其它燃料也可被使用。
尽管已参照具有在发动机的汽缸中往复运动的活塞的发动机描述了本发明,但是本发明的某些特征也可与旋转发动机有关地使用,包括为旋转发动机设计的活塞。
本发明在各个实施例中包括如此处图示和描述的组件、方法、过程、系统和/或装置,包括各个实施例、子组合和其子集。本领域内的技术人员将在理解本此公开后将明白如何实现和使用本发明。本发明和各个实施例包括在缺失没有在此处或在各个实施例中图示和/或描述的部件的情况下提供装置和过程,包括在缺失诸如可已经用在先前的装置或过程中的部件的情况下比如用于改善性能、实现实施的容易性和/或费用的降低。本发明包括新颖的部件和用于方便地描述新颖的部件或过程的、改编自先前的和/或相似的技术的术语,所述术语不是必须保留其传统用法的所有方面。
本发明前述的讨论已为了示例和描述的目的被提出。前述不是意图将本发明限制到此处公开的形式。尽管本发明的描述已经包括一个或多个实施例和某些变型以及修改型,其它的变型和修改型在本发明的范围内,举例来说,像可在理解本次公开之后的本技术领域内的技术人员的技术和知识范围内。意图获得包括允许程度的替代实施例的权利,所述替代实施例包括与权利要求的结构、功能、范围或步骤可作为替代的、可互换的和/或等同的结构、功能、范围或步骤,无论所述可作为替代的、可互换的和/或等同的结构、功能、范围或步骤是否在此处公开,并且没有意图公开地致力于任何的可获得专利权的从属内容。
尽管已对优选实施例的一些改动型的描述做了努力,但是其它的改动型将容易地进入本领域内的技术人员的意识中。因此,应该明白本发明可不与其精神或中心特征分离地体现在其它特定的形式中。因此,给出的示例和实施例被认为完全是示例性的而不是限制性的,并且本发明不意图被限制到此处给出的细节上。
Claims (1038)
1.一种内燃机,所述内燃机包括:
汽缸,所述汽缸包括汽缸壁;
活塞,所述活塞布置在所述汽缸中用于在汽缸中往复运动,其中所述活塞包括环槽;
环组件,所述环组件被接收在所述环槽中,其中所述环组件包括第一非金属环和第二非金属环,其中所述第一非金属环向着汽缸壁偏压第二非金属环,从而静态力经由第一非金属环被施加到第二非金属环和汽缸壁之间的承载区域处,并且其中在做功冲程中动态力没有被施加到承载区域处。
2.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
3.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
4.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
5.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
6.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
7.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第二非金属环由氟塑料材料制成。
8.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第二非金属环由含氟聚合物材料制成。
9.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第二非金属环由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
10.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第二非金属环由特氟纶制成。
11.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第二非金属环由Rulon制成。
12.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第二非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
13.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第二非金属环能承受至少华氏600度的温度。
14.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第一和第二非金属环是连续环。
15.如权利要求8所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
16.如权利要求8所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
17.如权利要求8所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
18.如权利要求8所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
19.如权利要求8所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
20.如权利要求9所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
21.如权利要求9所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
22.如权利要求9所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
23.如权利要求9所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
24.如权利要求9所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
25.如权利要求10所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
26.如权利要求10所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
27.如权利要求10所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
28.如权利要求10所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
29.如权利要求10所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
30.如权利要求11所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
31.如权利要求11所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
32.如权利要求11所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
33.如权利要求11所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
34.如权利要求11所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
35.如权利要求12所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
36.如权利要求12所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
37.如权利要求12所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
38.如权利要求12所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
39.如权利要求12所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
40.如权利要求33所述的内燃机,其中所述第一和所述第二非金属环是连续的。
41.如权利要求1所述的内燃机,其中所述活塞包括第二环槽,其中所述第二环槽中接收有第二环组件,所述第二环组件包括第三非金属环和第四非金属环,其中所述第三非金属环使第四非金属环向着所述汽缸壁偏移,从而静态力经由所述第三非金属环被施加到所述第四非金属环和所述汽缸壁之间的承载区域处。
42.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第三非金属环由含氟弹性体材料制成。
43.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第三非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
44.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第三非金属环能承受至少华氏600度的温度。
45.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第三非金属环由氟橡胶制成。
46.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第三非金属环是氟橡胶O形环。
47.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第四非金属环由氟塑料材料制成。
48.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第四非金属环由含氟聚合物材料制成。
49.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第四非金属环由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
50.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第四非金属环由特氟纶制成。
51.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第四非金属环由Rulon制成。
52.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第四非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
53.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第四非金属环能承受至少华氏600度的温度。
54.如权利要求41所述的内燃机,其中所述第三和第四非金属环是连续环。
55.如权利要求1所述的内燃机,其中所述活塞包括第二环槽,其中所述第二环槽中接收有第一非金属导向环。
56.如权利要求55所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由硬塑胶制成。
57.如权利要求56所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由氟塑料材料制成。
58.如权利要求56所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由含氟聚合物材料制成。
59.如权利要求55所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Meldin制成。
60.如权利要求55所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Vespel制成。
61.如权利要求55所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括裂口。
62.如权利要求57所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括裂口。
63.如权利要求58所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括裂口。
64.如权利要求59所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括裂口。
65.如权利要求60所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括裂口。
66.如权利要求55所述的内燃机,其中所述活塞包括第三环槽,其中所述第三环槽中接收有第二非金属导向环。
67.如权利要求66所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由硬塑胶制成。
68.如权利要求67所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由氟塑料制成。
69.如权利要求67所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由含氟聚合物材料制成。
70.如权利要求66所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由Meldin制成。
71.如权利要求66所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由Vespel制成。
72.如权利要求66所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环包括裂口。
73.如权利要求1所述的内燃机,其中没有金属环接触所述汽缸壁。
74.如权利要求41所述的内燃机,其中没有金属环接触所述汽缸壁。
75.如权利要求55所述的内燃机,其中没有金属环接触所述汽缸壁。
76.如权利要求66所述的内燃机,其中没有金属环接触所述汽缸壁。
77.如权利要求1所述的内燃机,其中所述活塞包括第一导向扣状物凹陷部,并且其中所述凹陷部中接收有第一非金属导向扣状物。
78.如权利要求77所述的内燃机,其中所述活塞包括裙部,并且其中所述第一导向扣状物凹陷部位于所述裙部中。
79.如权利要求77所述的内燃机,其中所述活塞不包括裙部。
80.如权利要求77所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由硬塑胶制成。
81.如权利要求80所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由氟塑料材料制成。
82.如权利要求80所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由含氟聚合物材料制成。
83.如权利要求77所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Meldin制成。
84.如权利要求77所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Vespel制成。
85.如权利要求77所述的内燃机,其中所述活塞包括第二导向扣状物凹陷部,并且其中所述第二导向扣状物凹陷部中接收有第二非金属导向扣状物。
86.如权利要求1所述的内燃机,其中所述汽缸覆有非金属涂层。
87.如权利要求86所述的内燃机,其中所述非金属涂层由氟塑料材料制成。
88.如权利要求86所述的内燃机,其中所述非金属涂层由含氟聚合物材料制成。
89.如权利要求86所述的内燃机,其中所述非金属涂层由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
90.如权利要求86所述的内燃机,其中所述非金属涂层由特氟纶制成。
91.如权利要求86所述的内燃机,其中所述非金属涂层由Rulon制成。
92.如权利要求1所述的内燃机,其中不提供油以润滑汽缸壁。
93.如权利要求1所述的内燃机,其中不设有油环。
94.如权利要求1所述的内燃机,包括油环,所述油环具有与汽缸壁接触的非金属部分。
95.如权利要求1所述的内燃机,其中所述活塞包括凹陷部,从而燃烧室在活塞头部中形成。
96.如权利要求95所述的内燃机,其中所述凹陷部在活塞头部中形成连续的拱形。
97.如权利要求95所述的内燃机,其中所述凹陷部在活塞头部中大致地形成截头圆锥体形。
98.如权利要求1所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部并且顶部是椭圆形的。
99.如权利要求95所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部并且顶部是椭圆形的。
100.如权利要求1所述的内燃机,还包括与活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
101.如权利要求95所述的内燃机,还包括与活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
102.如权利要求1所述的内燃机,还包括进气阀,所述进气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述进气阀的所述轴线与所述活塞的所述轴线基本上平行。
103.如权利要求1所述的内燃机,还包括排气阀,所述排气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述排气阀的所述轴线与所述活塞的轴线基本上平行。
104.如权利要求1所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的、镜子似的抛光层。
105.如权利要求104所述的内燃机,其中所述平滑的、镜子似的抛光层可通过钻、铰和/或磨所述汽缸获得。
106.如权利要求86所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
107.如权利要求104所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
108.如权利要求107所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
109.如权利要求108所述的内燃机,其中所述非金属涂层具有小于0.001英寸的厚度。
110.如权利要求95所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且其中所述活塞的所述顶部覆有用于氧气的催化剂。
111.如权利要求110所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
112.如权利要求110所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
113.如权利要求110所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
114.如权利要求1所述的内燃机,还包括用于允许空气或/和燃料被引入汽缸的进气阀,并且其中所述进气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
115.如权利要求1所述的内燃机,还包括用于允许排气离开汽缸的排气阀,并且其中所述排气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
116.如权利要求1所述的内燃机,还包括头部组件的暴露于燃烧的部分,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分覆有用于氧气的催化剂。
117.如权利要求101所述的内燃机,其中所述平坦头部组件包括氧气喷射器。
118.如权利要求117所述的内燃机,其中所述氧气喷射器将氧气喷入燃烧室。
119.如权利要求118所述的内燃机,其中所述氧气被存储在氧气罐中。
120.如权利要求118所述的内燃机,其中利用滤网从环境空气中获得氧气。
121.如权利要求120所述的内燃机,其中滤网从氧气中分离氮气,从而被喷入燃烧室的氧气比环境空气包括较少的氮气成分。
122.如权利要求121所述的内燃机,其中基本上没有氮气和氧气一起地被喷入燃烧室。
123.如权利要求118所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,所述活塞的所述顶部具有中心,并且氧气被向着所述活塞顶部的中心喷射。
124.如权利要求118所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,所述活塞的所述顶部具有质心,并且氧气被向着所述活塞顶部的质心喷射。
125.如权利要求123所述的内燃机,其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
126.如权利要求125所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
127.如权利要求125所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
128.如权利要求125所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
129.如权利要求124所述的内燃机,其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
130.如权利要求129所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
131.如权利要求129所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
132.如权利要求129所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
133.如权利要求123所述的内燃机,其中所述活塞顶部具有外周,并且其中所述燃料喷射器被用来将燃料喷到所述活塞的所述外周附近。
134.如权利要求133所述的内燃机,其中所述燃料被360度喷雾地喷到所述活塞的所述外周附近。
135.如权利要求124所述的内燃机,其中所述活塞顶部具有外周,并且所述燃料喷射器被用来将燃料喷到所述活塞的所述外周附近。
136.如权利要求135所述的内燃机,其中所述燃料被360度喷雾地喷到所述活塞的所述外周附近。
137.如权利要求1所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛制成。
138.如权利要求1所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛合金制成。
139.如权利要求1所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
140.如权利要求1所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
141.如权利要求137所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
142.如权利要求137所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
143.如权利要求138所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
144.如权利要求138所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
145.如权利要求1所述的内燃机,其中所述活塞沿基本上与地面平行的方向往复运动。
146.如权利要求145所述的内燃机,其中所述活塞包括第一活塞头部和第二活塞头部。
147.如权利要求146所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷以形成第一燃烧室,并且其中所述第二活塞头部凹陷以形成第二燃烧室。
148.如权利要求147所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷得比所述第二活塞头部多。
149.如权利要求147所述的内燃机,还包括与所述第一活塞头部协同操作以形成第一燃烧室的第一头部组件,其中所述第一头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
150.如权利要求149所述的内燃机,还包括与所述第二活塞头部协同操作以形成第二燃烧室的第二头部组件,其中所述第二头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
151.如权利要求150所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷得比所述第二活塞头部多。
152.如权利要求146所述的内燃机,其中所述连杆经由所述第一活塞头部。
153.如权利要求146所述的内燃机,其中所述第一活塞具有第一顶部,其中所述第二活塞头部具有第二顶部,并且其中所述第一顶部和所述第二顶部是椭圆形的。
154.如权利要求146所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的、镜子似的抛光层。
155.如权利要求154所述的内燃机,其中所述平滑的、镜子似的抛光层通过钻、铰和/或磨所述汽缸获得。
156.如权利要求146所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
157.如权利要求156所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
158.如权利要求154所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
159.如权利要求158所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
160.如权利要求159所述的内燃机,其中所述非金属涂层具有小于0.001英寸的厚度。
161.如权利要求146所述的内燃机,其中所述第一活塞头部和第二活塞头部覆有用于氧气的催化剂。
162.如权利要求161所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
163.如权利要求161所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
164.如权利要求161所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
165.如权利要求150所述的内燃机,其中所述第一头部组件包括第一氧气喷射器并且第二头部组件包括第二氧气喷射器。
166.如权利要求165所述的内燃机,其中所述第一氧气喷射器将氧气喷入第一燃烧室并且所述第二氧气喷射器将氧气喷入第二燃烧室。
167.如权利要求166所述的内燃机,其中所述氧气存储在氧气罐中。
168.如权利要求166所述的内燃机,其中利用滤网从环境空气中获得氧气。
169.如权利要求168所述的内燃机,其中滤网从氧气中分离氮气,从而被喷入燃烧室的氧气比环境空气包括较少的氮气成分。
170.如权利要求169所述的内燃机,其中基本上没有氮气和氧气一起地被喷入燃烧室。
171.如权利要求166所述的内燃机,其中所述第一活塞头部具有第一顶部,其中所述第一顶部具有中心,其中所述第二活塞头部具有第二顶部,其中所述第二顶部具有中心,其中氧气被所述第一氧气喷射器向着所述第一顶部的中心喷射,并且其中氧气被所述第二氧气喷射器向着所述第二顶部的中心喷射。
172.如权利要求166所述的内燃机,其中所述第一活塞头部具有第一顶部,其中所述第一顶部具有质心,其中所述第二活塞头部具有第二顶部,其中所述第二顶部具有质心,其中氧气被所述第一氧气喷射器向着所述第一顶部的质心喷射,并且其中氧气被所述第二氧气喷射器向着所述第二顶部的质心喷射。
173.如权利要求171所述的内燃机,其中所述第一顶部覆有用于氧气的催化剂并且所述第二顶部覆有用于氧气的催化剂。
174.如权利要求173所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
175.如权利要求173所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
176.如权利要求173所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
177.如权利要求172所述的内燃机,其中所述第一顶部覆有用于氧气的催化剂并且所述第二顶部覆有用于氧气的催化剂。
178.如权利要求177所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
179.如权利要求177所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
180.如权利要求177所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
181.如权利要求171所述的内燃机,其中所述第一顶部具有外周,并且其中所述第一燃料喷射器被用来将燃料喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
182.如权利要求181所述的内燃机,其中所述燃料被360度地喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
183.如权利要求182所述的内燃机,其中所述第二顶部具有外周,并且其中所述第二燃料喷射器被用来将燃料喷射到所述第二顶部的所述外周附近。
184.如权利要求183所述的内燃机,其中所述燃料被360度地喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
185.如权利要求146所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛制成。
186.如权利要求146所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛合金制成。
187.如权利要求146所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
188.如权利要求146所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
189.如权利要求185所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
190.如权利要求185所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
191.如权利要求186所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
192.如权利要求186所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
193.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第一非金属环静流体地操作。
194.如权利要求1所述的内燃机,其中所述第一非金属环不设计为作为用来将压力引导到所述第二非金属环的后面以影响施加在所述承载区域处的力的止回阀操作。
195.如权利要求1所述的内燃机,其中随着所述第二非金属环磨损,所述第一非金属环向着所述汽缸壁进给所述第二非金属环。
196.如权利要求195所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
197.如权利要求95所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
198.如权利要求102所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
199.如权利要求110所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
200.如权利要求117所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
201.一种内燃机,所述内燃机包括:
汽缸,所述汽缸包括汽缸壁;
活塞,所述活塞布置在所述汽缸中用于在汽缸中往复运动,其中所述活塞包括环槽;
环组件,所述环组件被接收在所述环槽中,其中所述环组件包括第一非金属环和第二非金属环,其中所述第一非金属环向着汽缸壁偏压第二非金属环,其中在所述活塞和所述汽缸壁之间存在缝隙,其中可变系统压力作用到所述活塞和所述汽缸壁之间,并且其中在所述第二非金属环和所述汽缸壁之间的支撑力将不会随着可变系统压力的增加而增加。
202.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
203.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
204.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
205.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
206.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
207.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第二非金属环由氟塑料材料制成。
208.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第二非金属环由含氟聚合物材料制成。
209.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第二非金属环由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
210.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第二非金属环由特氟纶制成。
211.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第二非金属环由Rlulon制成。
212.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第二非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
213.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第二非金属环能承受至少华氏600度的温度。
214.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第一和第二非金属环是连续环。
215.如权利要求208所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
216.如权利要求208所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
217.如权利要求208所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
218.如权利要求208所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
219.如权利要求208所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
220.如权利要求209所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
221.如权利要求209所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
222.如权利要求209所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
223.如权利要求209所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
224.如权利要求209所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
225.如权利要求210所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
226.如权利要求210所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
227.如权利要求210所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
228.如权利要求210所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
229.如权利要求210所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
230.如权利要求211所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
231.如权利要求211所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
232.如权利要求211所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
233.如权利要求211所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
234.如权利要求211所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
235.如权利要求212所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
236.如权利要求212所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
237.如权利要求212所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
238.如权利要求212所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
239.如权利要求212所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
240.如权利要求233所述的内燃机,其中所述第一和第二非金属环是连续的。
241.如权利要求201所述的内燃机,其中所述活塞包括第二环槽,其中所述第二环槽中接收有第二环组件,所述第二环组件包括第三非金属环和第四非金属环,其中所述第三非金属环使所述第四非金属环向着所述汽缸壁偏移,从而静态力经由所述第三非金属环被施加到所述第四非金属环和所述汽缸壁之间的承载区域。
242.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第三非金属环由含氟弹性体材料制成。
243.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第三非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
244.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第三非金属环能承受至少华氏600度的温度。
245.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第三非金属环由氟橡胶制成。
246.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第三非金属环是氟橡胶O形环。
247.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第四非金属环由氟塑料材料制成。
248.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第四非金属环由含氟聚合物材料制成。
249.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第四非金属环由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
250.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第四非金属环由特氟纶制成。
251.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第四非金属环由Rlulon制成。
252.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第四非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
253.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第四非金属环能承受至少华氏600度的温度。
254.如权利要求241所述的内燃机,其中所述第三和第四非金属环是连续环。
255.如权利要求201所述的内燃机,其中所述活塞包括第二环槽,并且所述第二环槽中接受有第一非金属导向环。
256.如权利要求255所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由硬塑胶制成。
257.如权利要求256所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由氟塑料材料制成。
258.如权利要求256所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由含氟聚合物材料制成。
259.如权利要求255所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Meldin制成。
260.如权利要求255所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Vespel制成。
261.如权利要求255所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
262.如权利要求257所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
263.如权利要求258所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
264.如权利要求259所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
265.如权利要求260所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
266.如权利要求255所述的内燃机,其中所述活塞包括第三环槽,并且其中所述第三环槽中接受有第二非金属导向环。
267.如权利要求266所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由硬塑胶制成。
268.如权利要求267所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由氟塑料材料制成。
269.如权利要求267所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由含氟聚合物材料制成。
270.如权利要求266所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由Meldin制成。
271.如权利要求266所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由Vespel制成。
272.如权利要求266所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环包括开口。
273.如权利要求201所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
274.如权利要求241所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
275.如权利要求255所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
276.如权利要求266所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
277.如权利要求201所述的内燃机,其中所述活塞包括第一导向扣状物凹陷部,并且其中所述凹陷部中接受有第一非金属导向扣状物。
278.如权利要求277所述的内燃机,其中所述活塞包括裙部,并且其中所述导向扣状物凹陷部位于所述裙部中。
279.如权利要求277所述的内燃机,其中所述活塞不包括裙部。
280.如权利要求277所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由硬塑胶制成。
281.如权利要求280所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由氟塑料材料制成。
282.如权利要求280所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由含氟聚合物材料制成。
283.如权利要求277所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Meldin制成。
284.如权利要求277所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Vespel制成。
285.如权利要求277所述的内燃机,其中所述活塞包括第二导向扣状物凹陷部,并且其中所述第二导向扣状物凹陷部中接收有第二非金属导向扣状物。
286.如权利要求201所述的内燃机,其中所述汽缸覆有非金属涂层。
287.如权利要求286所述的内燃机,其中所述非金属涂层由氟塑料材料制成。
288.如权利要求286所述的内燃机,其中所述非金属涂层由含氟聚合物材料制成。
289.如权利要求286所述的内燃机,其中所述非金属涂层由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
290.如权利要求286所述的内燃机,其中所述非金属涂层由特氟纶制成。
291.如权利要求286所述的内燃机,其中所述非金属涂层由Rulon制成。
292.如权利要求201所述的内燃机,其中不提供用来润滑所述汽缸壁的油。
293.如权利要求201所述的内燃机,其中不设有油环。
294.如权利要求201所述的内燃机,包括具有与所述汽缸壁接触的非金属部分的油环。
295.如权利要求201所述的内燃机,其中所述活塞包括凹陷部,从而在所述活塞头部中形成有燃烧室。
296.如权利要求295所述的内燃机,其中所述凹陷部在所述活塞头部中形成连续的拱形。
297.如权利要求295所述的内燃机,其中所述凹陷部在所述活塞头部中形成大致的截头圆锥体形。
298.如权利要求201所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且所述顶部是椭圆形的。
299.如权利要求295所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且所述顶部是椭圆形的。
300.如权利要求201所述的内燃机,还包括与所述活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
301.如权利要求295所述的内燃机,还包括与所述活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
302.如权利要求201所述的内燃机,还包括进气阀,所述进气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述进气阀的轴线和所述活塞的轴线基本上平行。
303.如权利要求201所述的内燃机,还包括排气阀,所述排气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述排气阀的轴线和所述活塞的轴线基本上平行。
304.如权利要求201所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的、镜子似的抛光层。
305.如权利要求304所述的内燃机,其中所述平滑的、镜子似的抛光层通过钻、铰和/磨汽缸获得。
306.如权利要求201所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
307.如权利要求306所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
308.如权利要求304所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
309.如权利要求308所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
310.如权利要求309所述的内燃机,其中所述非金属涂层具有小于0.001英寸的厚度。
311.如权利要求295所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
312.如权利要求311所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
313.如权利要求311所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
314.如权利要求311所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
315.如权利要求201所述的内燃机,还包括用于允许空气或/和燃料被引入汽缸的进气阀,并且其中所述进气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
316.如权利要求201所述的内燃机,还包括用于允许排气离开汽缸的排气阀,并且其中所述排气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
317.如权利要求201所述的内燃机,还包括头部组件的暴露于燃烧的部分,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分覆有用于氧气的催化剂。
318.如权利要求301所述的内燃机,其中所述平坦头部组件包括氧气喷射器。
319.如权利要求318所述的内燃机,其中所述氧气喷射器将氧气喷入燃烧室。
320.如权利要求319所述的内燃机,其中所述氧气被存储在氧气罐中。
321.如权利要求319所述的内燃机,其中利用滤网从环境空气中获得氧气。
322.如权利要求321所述的内燃机,其中滤网从氧气中分离氮气,从而被喷入燃烧室的氧气比环境空气包括较少的氮气成分。
323.如权利要求322所述的内燃机,其中基本上没有氮气和氧气一起地被喷入燃烧室。
324.如权利要求319所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,活塞的顶部具有中心,并且所述氧气被向着所述活塞顶部的中心喷射。
325.如权利要求319所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,活塞的顶部具有质心,并且所述氧气被向着所述活塞顶部的质心喷射。
326.如权利要求324所述的内燃机,其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
327.如权利要求326所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
328.如权利要求326所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
329.如权利要求326所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
330.如权利要求325所述的内燃机,其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
331.如权利要求330所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
332.如权利要求330所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
333.如权利要求330所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
334.如权利要求324所述的内燃机,其中所述活塞顶部具有外周,并且其中燃料喷射器被用来将燃料喷到所述活塞的外周附近。
335.如权利要求334所述的内燃机,其中所述燃料被360度喷雾地喷到所述活塞的外周附近。
336.如权利要求325所述的内燃机,其中所述活塞顶部具有外周,并且所述燃料喷射器被用来将燃料喷到所述活塞的外周附近。
337.如权利要求336所述的内燃机,其中所述燃料被360度喷雾地喷到所述活塞的外周附近。
338.如权利要求201所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛制成。
339.如权利要求201所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛合金制成。
340.如权利要求201所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
341.如权利要求201所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
342.如权利要求338所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
343.如权利要求338所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
344.如权利要求339所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
345.如权利要求339所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
346.如权利要求201所述的内燃机,其中所述活塞沿基本上与地面平行的方向往复运动。
347.如权利要求346所述的内燃机,其中所述活塞包括第一活塞头部和第二活塞头部。
348.如权利要求347所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷以形成第一燃烧室,并且其中所述第二活塞头部凹陷以形成第二燃烧室。
349.如权利要求348所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷得比所述第二活塞头部多。
350.如权利要求348所述的内燃机,还包括与所述第一活塞头部协同操作以形成第一燃烧室的第一头部组件,其中所述第一头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
351.如权利要求350所述的内燃机,还包括与所述第二活塞头部协同操作以形成第二燃烧室的第二头部组件,其中所述第二头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
352.如权利要求351所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷得比所述第二活塞头部多。
353.如权利要求347所述的内燃机,其中所述连杆经由所述第一活塞头部。
354.如权利要求347所述的内燃机,其中所述第一活塞具有第一顶部,其中所述第二活塞头部具有第二顶部,并且其中所述第一顶部和所述第二顶部是椭圆形的。
355.如权利要求347所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的、镜子似的抛光层。
356.如权利要求355所述的内燃机,其中所述的平滑的、镜子似的抛光层通过钻、铰和/或磨汽缸获得。
357.如权利要求347所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
358.如权利要求357所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在汽缸壁中。
359.如权利要求355所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
360.如权利要求359所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在汽缸壁中。
361.如权利要求360所述的内燃机,其中所述非金属涂层具有小于0.001英寸的厚度。
362.如权利要求347所述的内燃机,其中所述第一活塞头部和第二活塞头部覆有用于氧气的催化剂。
363.如权利要求362所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
364.如权利要求362所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
365.如权利要求362所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
366.如权利要求351所述的内燃机,其中所述第一头部组件包括第一氧气喷射器并且第二头部组件包括第二氧气喷射器。
367.如权利要求366所述的内燃机,其中所述第一氧气喷射器将氧气喷入第一燃烧室并且所述第二氧气喷射器将氧气喷入第二燃烧室。
368.如权利要求367所述的内燃机,其中所述氧气存储在氧气罐中。
369.如权利要求367所述的内燃机,其中利用滤网从环境空气中获得氧气。
370.如权利要求369所述的内燃机,其中滤网从氧气中分离氮气,从而被喷入燃烧室的氧气比环境空气包括较少的氮气成分。
371.如权利要求370所述的内燃机,其中基本上没有氮气和氧气一起地被喷入燃烧室。
372.如权利要求367所述的内燃机,其中第一活塞头部具有第一顶部,其中所述第一顶部具有中心,其中第二活塞头部具有第二顶部,其中所述第二顶部具有中心,其中氧气被所述第一氧气喷射器向着所述第一顶部的中心喷射,并且其中氧气被所述第二氧气喷射器向着所述第二顶部的中心喷射。
373.如权利要求367所述的内燃机,其中第一活塞头部具有第一顶部,其中所述第一顶部具有质心,其中第二活塞头部具有第二顶部,其中所述第二顶部具有质心,其中氧气被所述第一氧气喷射器向着所述第一顶部的质心喷射,并且其中氧气被所述第二氧气喷射器向着所述第二顶部的质心喷射。
374.如权利要求372所述的内燃机,其中所述第一顶部覆有用于氧气的催化剂并且所述第二顶部覆有用于氧气的催化剂。
375.如权利要求374所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
376.如权利要求374所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
377.如权利要求374所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
378.如权利要求373所述的内燃机,其中所述第一顶部覆有用于氧气的催化剂并且所述第二顶部覆有用于氧气的催化剂。
379.如权利要求378所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
380.如权利要求378所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
381.如权利要求378所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
382.如权利要求372所述的内燃机,其中所述第一顶部具有外周,并且其中所述第一燃料喷射器被用来将燃料喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
383.如权利要求382所述的内燃机,其中所述燃料被360度地喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
384.如权利要求383所述的内燃机,其中所述第二顶部具有外周,并且其中所述第二燃料喷射器被用来将燃料喷射到所述第二顶部的所述外周附近。
385.如权利要求384所述的内燃机,其中所述燃料被360度地喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
386.如权利要求347所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛制成。
387.如权利要求347所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛合金制成。
388.如权利要求347所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
389.如权利要求347所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
390.如权利要求386所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
391.如权利要求386所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
392.如权利要求386所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
393.如权利要求386所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
394.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第一非金属环静流体地操作。
395.如权利要求201所述的内燃机,其中所述第一非金属环不设计为作为用来将压力施加到所述第二非金属环的后面以影响施加在所述承载区域处的力的止回阀操作。
396.如权利要求201所述的内燃机,其中随着所述第二非金属环磨损,所述第一非金属环向着所述汽缸壁进给所述第二非金属环。
397.如权利要求396所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
398.如权利要求295所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
399.如权利要求302所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
400.如权利要求311所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
401.一种内燃机,所述内燃机包括:
汽缸,所述汽缸包括汽缸壁;
活塞,所述活塞布置在所述汽缸中用于在汽缸中往复运动,其中所述活塞包括环槽;
环组件,所述环组件被接收在所述环槽中,其中所述环组件包括第一非金属环和第二非金属环,其中所述第一非金属环使所述第二非金属环向着所述汽缸壁偏移,其中所述第二非金属环与所述汽缸壁接触,其中所述第二非金属环具有与所述汽缸壁邻近的前部,其中所述第二非金属环具有远离所述汽缸壁的后部,其中所述第二非金属环的所述前部具有一高度,其中所述第二非金属环的所述后部具有一高度,并且其中所述第二非金属环的所述前部的所述高度基本上等于所述第二非金属环的所述后部的所述高度。
402.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
403.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
404.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
405.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
406.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
407.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第二非金属环由氟塑料材料制成。
408.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第二非金属环由含氟聚合物材料制成。
409.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第二非金属环由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
410.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第二非金属环由特氟纶制成。
411.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第二非金属环由Rlulon制成。
412.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第二非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
413.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第二非金属环能承受至少华氏600度的温度。
414.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第一和第二非金属环是连续环。
415.如权利要求408所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
416.如权利要求408所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
417.如权利要求408所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
418.如权利要求408所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
419.如权利要求408所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
420.如权利要求409所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
421.如权利要求409所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
422.如权利要求409所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
423.如权利要求409所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
424.如权利要求409所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
425.如权利要求410所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
426.如权利要求410所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
427.如权利要求410所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
428.如权利要求410所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
429.如权利要求410所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
430.如权利要求411所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
431.如权利要求411所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
432.如权利要求411所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
433.如权利要求411所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
434.如权利要求411所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
435.如权利要求412所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
436.如权利要求412所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
437.如权利要求412所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
438.如权利要求412所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
439.如权利要求412所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
440.如权利要求433所述的内燃机,其中所述第一和第二非金属环是连续的。
441.如权利要求401所述的内燃机,其中所述活塞包括第二环槽,其中所述第二环槽中接收有第二环组件,所述第二环组件包括第三非金属环和第四非金属环,其中所述第三非金属环使所述第四非金属环向着所述汽缸壁偏移,从而静态力经由所述第三非金属环被施加到所述第四非金属环和所述汽缸壁之间的承载区域。
442.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第三非金属环由含氟弹性体材料制成。
443.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第三非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
444.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第三非金属环能承受至少华氏600度的温度。
445.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第三非金属环由氟橡胶制成。
446.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第三非金属环是氟橡胶O形环。
447.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第四非金属环由氟塑料材料制成。
448.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第四非金属环由含氟聚合物材料制成。
449.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第四非金属环由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
450.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第四非金属环由特氟纶制成。
451.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第四非金属环由Rlulon制成。
452.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第四非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
453.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第四非金属环能承受至少华氏600度的温度。
454.如权利要求441所述的内燃机,其中所述第三和第四非金属环是连续环。
455.如权利要求401所述的内燃机,其中所述活塞包括第二环槽,并且所述第二环槽中接受有第一非金属导向环。
456.如权利要求455所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由硬塑胶制成。
457.如权利要求456所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由氟塑料材料制成。
458.如权利要求456所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由含氟聚合物材料制成。
459.如权利要求455所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Meldin制成。
460.如权利要求455所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Vespel制成。
461.如权利要求455所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
462.如权利要求457所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
463.如权利要求458所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
464.如权利要求459所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
465.如权利要求460所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
466.如权利要求455所述的内燃机,其中所述活塞包括第三环槽,并且其中所述第三环槽中接受有第二非金属导向环。
467.如权利要求466所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由硬塑胶制成。
468.如权利要求467所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由氟塑料材料制成。
469.如权利要求467所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由含氟聚合物材料制成。
470.如权利要求466所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由Meldin制成。
471.如权利要求466所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由Vespel制成。
472.如权利要求466所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环包括开口。
473.如权利要求401所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
474.如权利要求441所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
475.如权利要求455所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
476.如权利要求466所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
477.如权利要求401所述的内燃机,其中所述活塞包括第一导向扣状物凹陷部,并且其中所述凹陷部中接受有第一非金属导向扣状物。
478.如权利要求477所述的内燃机,其中所述活塞包括裙部,并且其中所述导向扣状物凹陷部位于所述裙部中。
479.如权利要求477所述的内燃机,其中所述活塞不包括裙部。
480.如权利要求477所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由硬塑胶制成。
481.如权利要求480所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由氟塑料材料制成。
482.如权利要求480所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由含氟聚合物材料制成。
483.如权利要求477所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Meldin制成。
484.如权利要求477所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Vespel制成。
485.如权利要求477所述的内燃机,其中所述活塞包括第二导向扣状物凹陷部,并且其中所述第二导向扣状物凹陷部中接收有第二非金属导向扣状物。
486.如权利要求401所述的内燃机,其中所述汽缸覆有非金属涂层。
487.如权利要求486所述的内燃机,其中所述非金属涂层由氟塑料材料制成。
488.如权利要求486所述的内燃机,其中所述非金属涂层由含氟聚合物材料制成。
489.如权利要求486所述的内燃机,其中所述非金属涂层由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
490.如权利要求486所述的内燃机,其中所述非金属涂层由特氟纶制成。
491.如权利要求486所述的内燃机,其中所述非金属涂层由Rulon制成。
492.如权利要求401所述的内燃机,其中不提供用来润滑所述汽缸壁的油。
493.如权利要求401所述的内燃机,其中不设有油环。
494.如权利要求401所述的内燃机,包括具有与所述汽缸壁接触的非金属部分的油环。
495.如权利要求401所述的内燃机,其中所述活塞包括凹陷部,从而在所述活塞头部中形成有燃烧室。
496.如权利要求495所述的内燃机,其中所述凹陷部在所述活塞头部中形成连续的拱形。
497.如权利要求495所述的内燃机,其中所述凹陷部在所述活塞头部中形成大致的截头圆锥体形。
498.如权利要求401所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且所述顶部是椭圆形的。
499.如权利要求495所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且所述顶部是椭圆形的。
500.如权利要求401所述的内燃机,还包括与所述活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
501.如权利要求495所述的内燃机,还包括与所述活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
502.如权利要求401所述的内燃机,还包括进气阀,所述进气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述进气阀的轴线和所述活塞的轴线基本上平行。
503.如权利要求401所述的内燃机,还包括排气阀,所述排气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述排气阀的轴线和所述活塞的轴线基本上平行。
504.如权利要求401所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的、镜子似的抛光层。
505.如权利要求504所述的内燃机,其中所述平滑的、镜子似的抛光层通过钻、铰和/磨所述汽缸获得。
506.如权利要求401所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
507.如权利要求506所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
508.如权利要求504所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
509.如权利要求508所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
510.如权利要求509所述的内燃机,其中所述非金属涂层具有小于0.001英寸的厚度。
511.如权利要求495所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
512.如权利要求511所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
513.如权利要求511所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
514.如权利要求511所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
515.如权利要求401所述的内燃机,还包括用于允许空气或/和燃料被引入汽缸的进气阀,并且其中所述进气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
516.如权利要求401所述的内燃机,还包括用于允许排气离开汽缸的排气阀,并且其中所述排气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
517.如权利要求401所述的内燃机,还包括头部组件的暴露于燃烧的部分,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分覆有用于氧气的催化剂。
518.如权利要求501所述的内燃机,其中所述平坦头部组件包括氧气喷射器。
519.如权利要求518所述的内燃机,其中所述氧气喷射器将氧气喷入燃烧室。
520.如权利要求519所述的内燃机,其中所述氧气被存储在氧气罐中。
521.如权利要求519所述的内燃机,其中利用滤网从环境空气中获得氧气。
522.如权利要求521所述的内燃机,其中滤网从氧气中分离氮气,从而被喷入燃烧室的氧气比环境空气包括较少的氮气成分。
523.如权利要求522所述的内燃机,其中基本上没有氮气和氧气一起地被喷入燃烧室。
524.如权利要求519所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,活塞的顶部具有中心,并且所述氧气被向着所述活塞顶部的中心喷射。
525.如权利要求519所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,活塞的顶部具有质心,并且所述氧气被向着所述活塞顶部的质心喷射。
526.如权利要求524所述的内燃机,其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
527.如权利要求526所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
528.如权利要求526所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
529.如权利要求526所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
530.如权利要求525所述的内燃机,其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
531.如权利要求530所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
532.如权利要求530所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
533.如权利要求530所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
534.如权利要求524所述的内燃机,其中所述活塞顶部具有外周,并且其中燃料喷射器被用来将燃料喷到所述活塞的外周附近。
535.如权利要求534所述的内燃机,其中所述燃料被360度喷雾地喷到所述活塞的外周附近。
536.如权利要求525所述的内燃机,其中所述活塞顶部具有外周,并且所述燃料喷射器被用来将燃料喷到所述活塞的外周附近。
537.如权利要求536所述的内燃机,其中所述燃料被360度喷雾地喷到所述活塞的外周附近。
538.如权利要求401所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛制成。
539.如权利要求401所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛合金制成。
540.如权利要求401所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
541.如权利要求401所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
542.如权利要求538所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
543.如权利要求538所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
544.如权利要求539所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
545.如权利要求539所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
546.如权利要求401所述的内燃机,其中所述活塞沿基本上与地面平行的方向往复运动。
547.如权利要求546所述的内燃机,其中所述活塞包括第一活塞头部和第二活塞头部。
548.如权利要求547所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷以形成第一燃烧室,并且其中所述第二活塞头部凹陷以形成第二燃烧室。
549.如权利要求548所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷得比所述第二活塞头部多。
550.如权利要求548所述的内燃机,还包括与所述第一活塞头部协同操作以形成第一燃烧室的第一头部组件,其中所述第一头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
551.如权利要求550所述的内燃机,还包括与所述第二活塞头部协同操作以形成第二燃烧室的第二头部组件,其中所述第二头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
552.如权利要求551所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷得比所述第二活塞头部多。
553.如权利要求547所述的内燃机,其中所述连杆经由所述第一活塞头部。
554.如权利要求547所述的内燃机,其中所述第一活塞具有第一顶部,其中所述第二活塞头部具有第二顶部,并且其中所述第一顶部和所述第二顶部是椭圆形的。
555.如权利要求547所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的、镜子似的抛光层。
556.如权利要求555所述的内燃机,其中所述的平滑的、镜子似的抛光层通过钻、铰和/或磨汽缸获得。
557.如权利要求547所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
558.如权利要求557所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
559.如权利要求555所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
560.如权利要求559所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
561.如权利要求560所述的内燃机,其中所述非金属涂层具有小于0.001英寸的厚度。
562.如权利要求547所述的内燃机,其中所述第一活塞头部和第二活塞头部覆有用于氧气的催化剂。
563.如权利要求562所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
564.如权利要求562所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
565.如权利要求562所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
566.如权利要求551所述的内燃机,其中所述第一头部组件包括第一氧气喷射器并且第二头部组件包括第二氧气喷射器。
567.如权利要求566所述的内燃机,其中所述第一氧气喷射器将氧气喷入第一燃烧室并且所述第二氧气喷射器将氧气喷入第二燃烧室。
568.如权利要求567所述的内燃机,其中所述氧气存储在氧气罐中。
569.如权利要求567所述的内燃机,其中利用滤网从环境空气中获得氧气。
570.如权利要求569所述的内燃机,其中滤网从氧气中分离氮气,从而被喷入燃烧室的氧气比环境空气包括较少的氮气成分。
571.如权利要求570所述的内燃机,其中基本上没有氮气和氧气一起地被喷入燃烧室。
572.如权利要求567所述的内燃机,其中第一活塞头部具有第一顶部,其中所述第一顶部具有中心,其中第二活塞头部具有第二顶部,其中所述第二顶部具有中心,其中氧气被所述第一氧气喷射器向着所述第一顶部的中心喷射,并且其中氧气被所述第二氧气喷射器向着所述第二顶部的中心喷射。
573.如权利要求567所述的内燃机,其中第一活塞头部具有第一顶部,其中所述第一顶部具有质心,其中第二活塞头部具有第二顶部,其中所述第二顶部具有质心,其中氧气被所述第一氧气喷射器向着所述第一顶部的质心喷射,并且其中氧气被所述第二氧气喷射器向着所述第二顶部的质心喷射。
574.如权利要求572所述的内燃机,其中所述第一顶部覆有用于氧气的催化剂并且所述第二顶部覆有用于氧气的催化剂。
575.如权利要求574所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
576.如权利要求574所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
577.如权利要求574所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
578.如权利要求573所述的内燃机,其中所述第一顶部覆有用于氧气的催化剂并且所述第二顶部覆有用于氧气的催化剂。
579.如权利要求578所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
580.如权利要求578所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
581.如权利要求578所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
582.如权利要求572所述的内燃机,其中所述第一顶部具有外周,并且其中所述第一燃料喷射器被用来将燃料喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
583.如权利要求582所述的内燃机,其中所述燃料被360度地喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
584.如权利要求583所述的内燃机,其中所述第二顶部具有外周,并且其中所述第二燃料喷射器被用来将燃料喷射到所述第二顶部的所述外周附近。
585.如权利要求584所述的内燃机,其中所述燃料被360度地喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
586.如权利要求547所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛制成。
587.如权利要求547所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛合金制成。
588.如权利要求547所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
589.如权利要求547所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
590.如权利要求586所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
591.如权利要求586所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
592.如权利要求586所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
593.如权利要求586所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
594.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第一非金属环静流体地操作。
595.如权利要求401所述的内燃机,其中所述第一非金属环不设计为作为用来将压力施加到所述第二非金属环的后面以影响施加在所述承载区域处的力的止回阀操作。
596.如权利要求401所述的内燃机,其中随着所述第二非金属环磨损,所述第一非金属环向着所述汽缸壁进给所述第二非金属环。
597.如权利要求596所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
598.如权利要求495所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
599.如权利要求502所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
600.如权利要求511所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
601.一种内燃机,所述内燃机包括:
汽缸,所述汽缸包括汽缸壁;
活塞,所述活塞布置在所述汽缸中用于在汽缸中往复运动,其中所述活塞包括环槽;
环组件,所述环组件被接收在所述环槽中,其中所述环组件包括第一非金属环和第二非金属环,其中所述第一非金属环使所述第二非金属环向着所述汽缸壁偏移,其中所述第二非金属环与所述汽缸壁接触,其中所述环槽具有与所述汽缸壁接近的前部,其中所述环槽具有远离所述汽缸壁的后部,其中所述环槽在其前部和后部之间具有至少一个高度,其中所述第二非金属环具有与所述汽缸壁邻近的前部,其中所述第二非金属环具有远离所述汽缸壁的后部,其中所述第二非金属环在其前部和后部之间具有至少一个高度,并且其中所述环槽的所述高度和所述第二非金属环的所述高度至少在一个位置处相等。
602.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
603.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
604.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
605.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
606.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
607.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第二非金属环由氟塑料材料制成。
608.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第二非金属环由含氟聚合物材料制成。
609.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第二非金属环由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
610.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第二非金属环由特氟纶制成。
611.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第二非金属环由Rlulon制成。
612.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第二非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
613.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第二非金属环能承受至少华氏600度的温度。
614.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第一和第二非金属环是连续环。
615.如权利要求608所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
616.如权利要求608所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
617.如权利要求608所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
618.如权利要求608所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
619.如权利要求608所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
620.如权利要求609所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
621.如权利要求609所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
622.如权利要求609所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
623.如权利要求609所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
624.如权利要求609所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
625.如权利要求610所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
626.如权利要求610所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
627.如权利要求610所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
628.如权利要求610所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
629.如权利要求610所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
630.如权利要求611所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
631.如权利要求611所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
632.如权利要求611所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
633.如权利要求611所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
634.如权利要求611所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
635.如权利要求612所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
636.如权利要求612所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
637.如权利要求612所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
638.如权利要求612所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
639.如权利要求612所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
640.如权利要求633所述的内燃机,其中所述第一和第二非金属环是连续的。
641.如权利要求601所述的内燃机,其中所述活塞包括第二环槽,其中所述第二环槽中接收有第二环组件,所述第二环组件包括第三非金属环和第四非金属环,其中所述第三非金属环使所述第四非金属环向着所述汽缸壁偏移,从而静态力经由所述第三非金属环被施加到所述第四非金属环和所述汽缸壁之间的承载区域。
642.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第三非金属环由含氟弹性体材料制成。
643.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第三非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
644.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第三非金属环能承受至少华氏600度的温度。
645.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第三非金属环由氟橡胶制成。
646.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第三非金属环是氟橡胶O形环。
647.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第四非金属环由氟塑料材料制成。
648.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第四非金属环由含氟聚合物材料制成。
649.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第四非金属环由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
650.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第四非金属环由特氟纶制成。
651.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第四非金属环由Rlulon制成。
652.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第四非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
653.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第四非金属环能承受至少华氏600度的温度。
654.如权利要求641所述的内燃机,其中所述第三和第四非金属环是连续环。
655.如权利要求601所述的内燃机,其中所述活塞包括第二环槽,并且所述第二环槽中接受有第一非金属导向环。
656.如权利要求655所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由硬塑胶制成。
657.如权利要求656所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由氟塑料材料制成。
658.如权利要求656所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由含氟聚合物材料制成。
659.如权利要求655所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Meldin制成。
660.如权利要求655所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Vespel制成。
661.如权利要求655所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
662.如权利要求657所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
663.如权利要求658所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
664.如权利要求659所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
665.如权利要求660所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
666.如权利要求655所述的内燃机,其中所述活塞包括第三环槽,并且其中所述第三环槽中接受有第二非金属导向环。
667.如权利要求666所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由硬塑胶制成。
668.如权利要求667所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由氟塑料材料制成。
669.如权利要求667所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由含氟聚合物材料制成。
670.如权利要求666所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由Meldin制成。
671.如权利要求666所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由Vespel制成。
672.如权利要求666所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环包括开口。
673.如权利要求601所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
674.如权利要求641所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
675.如权利要求655所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
676.如权利要求666所述的内燃机,其中没有金属环与所述汽缸壁接触。
677.如权利要求601所述的内燃机,其中所述活塞包括第一导向扣状物凹陷部,并且其中所述凹陷部中接受有第一非金属导向扣状物。
678.如权利要求677所述的内燃机,其中所述活塞包括裙部,并且其中所述导向扣状物凹陷部位于所述裙部中。
679.如权利要求677所述的内燃机,其中所述活塞不包括裙部。
680.如权利要求677所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由硬塑胶制成。
681.如权利要求680所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由氟塑料材料制成。
682.如权利要求680所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由含氟聚合物材料制成。
683.如权利要求677所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Meldin制成。
684.如权利要求677所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Vespel制成。
685.如权利要求677所述的内燃机,其中所述活塞包括第二导向扣状物凹陷部,并且其中所述第二导向扣状物凹陷部中接收有第二非金属导向扣状物。
686.如权利要求601所述的内燃机,其中所述汽缸覆有非金属涂层。
687.如权利要求686所述的内燃机,其中所述非金属涂层由氟塑料材料制成。
688.如权利要求686所述的内燃机,其中所述非金属涂层由含氟聚合物材料制成。
689.如权利要求686所述的内燃机,其中所述非金属涂层由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
690.如权利要求686所述的内燃机,其中所述非金属涂层由特氟纶制成。
691.如权利要求686所述的内燃机,其中所述非金属涂层由Rulon制成。
692.如权利要求601所述的内燃机,其中不提供用来润滑所述汽缸壁的油。
693.如权利要求601所述的内燃机,其中不设有油环。
694.如权利要求601所述的内燃机,包括具有与所述汽缸壁接触的非金属部分的油环。
695.如权利要求601所述的内燃机,其中所述活塞包括凹陷部,从而在所述活塞头部中形成有燃烧室。
696.如权利要求695所述的内燃机,其中所述凹陷部在所述活塞头部中形成连续的拱形。
697.如权利要求695所述的内燃机,其中所述凹陷部在所述活塞头部中形成大致的截头圆锥体形。
698.如权利要求601所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且所述顶部是椭圆形的。
699.如权利要求695所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且所述顶部是椭圆形的。
700.如权利要求601所述的内燃机,还包括与所述活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
701.如权利要求695所述的内燃机,还包括与所述活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
702.如权利要求601所述的内燃机,还包括进气阀,所述进气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述进气阀的轴线和所述活塞的轴线基本上平行。
703.如权利要求601所述的内燃机,还包括排气阀,所述排气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述排气阀的轴线和所述活塞的轴线基本上平行。
704.如权利要求601所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的、镜子似的抛光层。
705.如权利要求704所述的内燃机,其中所述平滑的、镜子似的抛光层通过钻、铰和/磨所述汽缸获得。
706.如权利要求601所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
707.如权利要求706所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
708.如权利要求704所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
709.如权利要求708所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
710.如权利要求709所述的内燃机,其中所述非金属涂层具有小于0.001英寸的厚度。
711.如权利要求695所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
712.如权利要求711所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
713.如权利要求711所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
714.如权利要求711所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
715.如权利要求601所述的内燃机,还包括用于允许空气或/和燃料被引入汽缸的进气阀,并且其中所述进气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
716.如权利要求601所述的内燃机,还包括用于允许排气离开汽缸的排气阀,并且其中所述排气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
717.如权利要求601所述的内燃机,还包括头部组件的暴露于燃烧的部分,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分覆有用于氧气的催化剂。
718.如权利要求701所述的内燃机,其中所述平坦头部组件包括氧气喷射器。
719.如权利要求718所述的内燃机,其中所述氧气喷射器将氧气喷入燃烧室。
720.如权利要求719所述的内燃机,其中所述氧气被存储在氧气罐中。
721.如权利要求719所述的内燃机,其中利用滤网从环境空气中获得氧气。
722.如权利要求721所述的内燃机,其中滤网从氧气中分离氮气,从而被喷入燃烧室的氧气比环境空气包括较少的氮气成分。
723.如权利要求722所述的内燃机,其中基本上没有氮气和氧气一起地被喷入燃烧室。
724.如权利要求719所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,活塞的顶部具有中心,并且所述氧气被向着所述活塞顶部的中心喷射。
725.如权利要求719所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,活塞的顶部具有质心,并且所述氧气被向着所述活塞顶部的质心喷射。
726.如权利要求724所述的内燃机,其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
727.如权利要求726所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
728.如权利要求726所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
729.如权利要求726所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
730.如权利要求725所述的内燃机,其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
731.如权利要求730所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
732.如权利要求730所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
733.如权利要求730所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
734.如权利要求724所述的内燃机,其中所述活塞顶部具有外周,并且其中燃料喷射器被用来将燃料喷到所述活塞的外周附近。
735.如权利要求734所述的内燃机,其中所述燃料被360度喷雾地喷到所述活塞的外周附近。
736.如权利要求725所述的内燃机,其中所述活塞顶部具有外周,并且所述燃料喷射器被用来将燃料喷到所述活塞的外周附近。
737.如权利要求736所述的内燃机,其中所述燃料被360度喷雾地喷到所述活塞的外周附近。
738.如权利要求601所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛制成。
739.如权利要求601所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛合金制成。
740.如权利要求601所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
741.如权利要求601所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
742.如权利要求738所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
743.如权利要求738所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
744.如权利要求739所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
745.如权利要求739所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
746.如权利要求601所述的内燃机,其中所述活塞沿基本上与地面平行的方向往复运动。
747.如权利要求746所述的内燃机,其中所述活塞包括第一活塞头部和第二活塞头部。
748.如权利要求747所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷以形成第一燃烧室,并且其中所述第二活塞头部凹陷以形成第二燃烧室。
749.如权利要求748所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷得比所述第二活塞头部多。
750.如权利要求748所述的内燃机,还包括与所述第一活塞头部协同操作以形成第一燃烧室的第一头部组件,其中所述第一头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
751.如权利要求750所述的内燃机,还包括与所述第二活塞头部协同操作以形成第二燃烧室的第二头部组件,其中所述第二头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
752.如权利要求751所述的内燃机,其中所述第一活塞头部凹陷得比所述第二活塞头部多。
753.如权利要求747所述的内燃机,其中所述连杆经由所述第一活塞头部。
754.如权利要求747所述的内燃机,其中所述第一活塞具有第一顶部,其中所述第二活塞头部具有第二顶部,并且其中所述第一顶部和所述第二顶部是椭圆形的。
755.如权利要求747所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的、镜子似的抛光层。
756.如权利要求755所述的内燃机,其中所述的平滑的、镜子似的抛光层通过钻、铰和/或磨所述汽缸获得。
757.如权利要求747所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
758.如权利要求757所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
759.如权利要求755所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
760.如权利要求759所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
761.如权利要求760所述的内燃机,其中所述非金属涂层具有小于0.001英寸的厚度。
762.如权利要求747所述的内燃机,其中所述第一活塞头部和第二活塞头部覆有用于氧气的催化剂。
763.如权利要求762所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
764.如权利要求762所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
765.如权利要求762所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
766.如权利要求751所述的内燃机,其中所述第一头部组件包括第一氧气喷射器并且第二头部组件包括第二氧气喷射器。
767.如权利要求766所述的内燃机,其中所述第一氧气喷射器将氧气喷入第一燃烧室并且所述第二氧气喷射器将氧气喷入第二燃烧室。
768.如权利要求767所述的内燃机,其中所述氧气存储在氧气罐中。
769.如权利要求567所述的内燃机,其中利用滤网从环境空气中获得氧气。
770.如权利要求769所述的内燃机,其中滤网从氧气中分离氮气,从而被喷入燃烧室的氧气比环境空气包括较少的氮气成分。
771.如权利要求770所述的内燃机,其中基本上没有氮气和氧气一起地被喷入燃烧室。
772.如权利要求767所述的内燃机,其中第一活塞头部具有第一顶部,其中所述第一顶部具有中心,其中第二活塞头部具有第二顶部,其中所述第二顶部具有中心,其中氧气被所述第一氧气喷射器向着所述第一顶部的中心喷射,并且其中氧气被所述第二氧气喷射器向着所述第二顶部的中心喷射。
773.如权利要求767所述的内燃机,其中第一活塞头部具有第一顶部,其中所述第一顶部具有质心,其中第二活塞头部具有第二顶部,其中所述第二顶部具有质心,其中氧气被所述第一氧气喷射器向着所述第一顶部的质心喷射,并且其中氧气被所述第二氧气喷射器向着所述第二顶部的质心喷射。
774.如权利要求772所述的内燃机,其中所述第一顶部覆有用于氧气的催化剂并且所述第二顶部覆有用于氧气的催化剂。
775.如权利要求774所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
776.如权利要求774所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
777.如权利要求774所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
778.如权利要求773所述的内燃机,其中所述第一顶部覆有用于氧气的催化剂并且所述第二顶部覆有用于氧气的催化剂。
779.如权利要求778所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铂。
780.如权利要求778所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括铑。
781.如权利要求778所述的内燃机,其中所述用于氧气的催化剂包括钯。
782.如权利要求772所述的内燃机,其中所述第一顶部具有外周,并且其中所述第一燃料喷射器被用来将燃料喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
783.如权利要求782所述的内燃机,其中所述燃料被360度地喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
784.如权利要求783所述的内燃机,其中所述第二顶部具有外周,并且其中所述第二燃料喷射器被用来将燃料喷射到所述第二顶部的所述外周附近。
785.如权利要求784所述的内燃机,其中所述燃料被360度地喷射到所述第一顶部的所述外周附近。
786.如权利要求747所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛制成。
787.如权利要求747所述的内燃机,其中所述汽缸壁由钛合金制成。
788.如权利要求747所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
789.如权利要求747所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
790.如权利要求786所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
791.如权利要求786所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
792.如权利要求786所述的内燃机,其中所述活塞由钛制成。
793.如权利要求786所述的内燃机,其中所述活塞由钛合金制成。
794.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第一非金属环静流体地操作。
795.如权利要求601所述的内燃机,其中所述第一非金属环不设计为作为用来将压力施加到所述第二非金属环的后面以影响施加在所述承载区域处的力的止回阀操作。
796.如权利要求601所述的内燃机,其中随着所述第二非金属环磨损,所述第一非金属环向着所述汽缸壁进给所述第二非金属环。
797.如权利要求796所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
798.如权利要求695所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
799.如权利要求702所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
800.如权利要求711所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
801.一种内燃机,所述内燃机包括:
汽缸,所述汽缸包括汽缸壁;
活塞,所述活塞布置在所述汽缸中用于在汽缸中往复运动,其中所述活塞包括第一环槽和第二环槽;
第一环组件,所述第一环组件被接收在所述第一环槽中,其中所述第一环组件包括第一非金属环和第二非金属环,其中所述第一非金属环使所述第二非金属环向着所述汽缸壁偏移;
第一非金属导向环,所述第一非金属导向环被接收在所述第二环槽中。
802.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
803.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
804.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
805.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
806.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
807.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第二非金属环由氟塑料材料制成。
808.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第二非金属环由含氟聚合物材料制成。
809.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第二非金属环由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
810.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第二非金属环由特氟纶制成。
811.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第二非金属环由Rlulon制成。
812.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第二非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
813.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第二非金属环能承受至少华氏600度的温度。
814.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一和第二非金属环是连续环。
815.如权利要求808所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
816.如权利要求808所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
817.如权利要求808所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
818.如权利要求808所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
819.如权利要求808所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
820.如权利要求809所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
821.如权利要求809所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
822.如权利要求809所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
823.如权利要求809所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
824.如权利要求809所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
825.如权利要求810所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
826.如权利要求810所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
827.如权利要求810所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
828.如权利要求810所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
829.如权利要求810所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
830.如权利要求811所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
831.如权利要求811所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
832.如权利要求811所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
833.如权利要求811所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
834.如权利要求811所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
835.如权利要求812所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
836.如权利要求812所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
837.如权利要求812所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
838.如权利要求812所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
839.如权利要求812所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
840.如权利要求833所述的内燃机,其中所述第一和第二非金属环是连续的。
841.如权利要求833所述的内燃机,其中所述第二非金属环包括裂口。
842.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由硬塑胶制成。
843.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由氟塑料材料制成。
844.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由含氟聚合物材料制成。
845.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Meldin制成。
846.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Vespel制成。
847.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
848.如权利要求842所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
849.如权利要求843所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
850.如权利要求844所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
851.如权利要求845所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
852.如权利要求846所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
853.如权利要求801所述的内燃机,其中所述活塞包括第一导向扣状物凹陷部,并且其中所述凹陷部中接收有第一非金属导向扣状物。
854.如权利要求853所述的内燃机,其中所述所述活塞包括裙部,并且其中所述第一导向扣状物凹陷部位于所述裙部中。
855.如权利要求853所述的内燃机,其中所述活塞不包括裙部。
856.如权利要求853所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由硬塑胶制成。
857.如权利要求853所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由氟塑料材料制成。
858.如权利要求853所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由含氟聚合物材料制成。
859.如权利要求853所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Meldin制成。
860.如权利要求853所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Vespel制成。
861.如权利要求853所述的内燃机,其中所述汽缸覆有非金属涂层。
862.如权利要求861所述的内燃机,其中所述非金属涂层由氟塑料材料制成。
863.如权利要求861所述的内燃机,其中所述非金属涂层由含氟聚合物材料制成。
864.如权利要求861所述的内燃机,其中所述非金属涂层由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
865.如权利要求861所述的内燃机,其中所述非金属涂层由特氟纶制成。
866.如权利要求861所述的内燃机,其中所述非金属涂层由Rulon制成。
867.如权利要求801所述的内燃机,其中不提供用来润滑所述汽缸壁的油。
868.如权利要求801所述的内燃机,其中不设有油环。
869.如权利要求801所述的内燃机,包括具有与所述汽缸壁接触的非金属部分的油环。
870.如权利要求801所述的内燃机,其中所述活塞包括凹陷部,从而在所述活塞头部中形成有燃烧室。
871.如权利要求870所述的内燃机,其中所述凹陷部在所述活塞头部中形成连续的拱形。
872.如权利要求870所述的内燃机,其中所述凹陷部在所述活塞头部中形成大致的截头圆锥体形。
873.如权利要求801所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且所述顶部是椭圆形的。
874.如权利要求870所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且所述顶部是椭圆形的。
875.如权利要求801所述的内燃机,还包括与所述活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
876.如权利要求870所述的内燃机,还包括与所述活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
877.如权利要求801所述的内燃机,还包括进气阀,所述进气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述进气阀的轴线和所述活塞的轴线基本上平行。
878.如权利要求801所述的内燃机,还包括排气阀,所述排气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述排气阀的轴线和所述活塞的轴线基本上平行。
879.如权利要求801所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的、镜子似的抛光层。
880.如权利要求879所述的内燃机,其中所述平滑的、镜子似的抛光层通过钻、铰和/磨汽缸获得。
881.如权利要求879所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
882.如权利要求881所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
883.如权利要求882所述的内燃机,其中所述非金属涂层具有小于0.001英寸的厚度。
884.如权利要求870所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
885.如权利要求884所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
886.如权利要求884所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
887.如权利要求884所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
888.如权利要求801所述的内燃机,还包括用于允许空气或/和燃料被引入汽缸的进气阀,并且其中所述进气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
889.如权利要求801所述的内燃机,还包括用于允许排气离开汽缸的排气阀,并且其中所述排气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
890.如权利要求801所述的内燃机,还包括头部组件的暴露于燃烧的部分,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分覆有用于氧气的催化剂。
891.如权利要求876所述的内燃机,其中所述平坦头部组件包括氧气喷射器。
892.如权利要求891所述的内燃机,其中所述氧气喷射器将氧气喷入燃烧室。
893.如权利要求892所述的内燃机,其中所述氧气被存储在氧气罐中。
894.如权利要求892所述的内燃机,其中利用滤网从环境空气中获得氧气。
895.如权利要求894所述的内燃机,其中滤网从氧气中分离氮气,从而被喷入燃烧室的氧气比环境空气包括较少的氮气成分。
896.如权利要求895所述的内燃机,其中基本上没有氮气和氧气一起地被喷入燃烧室。
897.如权利要求892所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,所述活塞的顶部具有中心,并且所述氧气被向着所述活塞顶部的所述中心喷射。
898.如权利要求892所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,所述活塞的顶部具有质心,并且所述氧气被向着所述活塞顶部的所述质心喷射。
899.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一环组件形成动态密封以减少窜气。
900.如权利要求801所述的内燃机,其中所述第一环组件形成静密封以减少窜气。
901.一种内燃机,所述内燃机包括:
汽缸,所述汽缸包括汽缸壁;
活塞,所述活塞布置在所述汽缸中用于在汽缸中往复运动,其中所述活塞包括第一环槽;
多个环,所述多个环被接收在所述第一环槽中,其中所述多个环包括第一非金属环、第二非金属环和第一非金属导向环,其中所述第一非金属环使所述第二非金属环向着所述汽缸壁偏移;
902.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
903.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
904.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
905.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
906.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
907.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第二非金属环由氟塑料材料制成。
908.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第二非金属环由含氟聚合物材料制成。
909.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第二非金属环由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
910.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第二非金属环由特氟纶制成。
911.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第二非金属环由Rlulon制成。
912.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第二非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
913.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第二非金属环能承受至少华氏600度的温度。
914.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一和第二非金属环是连续环。
915.如权利要求908所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
916.如权利要求908所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
917.如权利要求908所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
918.如权利要求908所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
919.如权利要求908所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
920.如权利要求909所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
921.如权利要求909所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
922.如权利要求909所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
923.如权利要求909所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
924.如权利要求909所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
925.如权利要求910所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
926.如权利要求910所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
927.如权利要求910所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
928.如权利要求910所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
929.如权利要求910所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
930.如权利要求911所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
931.如权利要求911所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
932.如权利要求911所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
933.如权利要求911所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
934.如权利要求911所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
935.如权利要求912所述的内燃机,其中所述第一非金属环由含氟弹性体材料制成。
936.如权利要求912所述的内燃机,其中所述第一非金属环能在至少华氏500度的温度处操作。
937.如权利要求912所述的内燃机,其中所述第一非金属环能承受至少华氏600度的温度。
938.如权利要求912所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成。
939.如权利要求912所述的内燃机,其中所述第一非金属环是氟橡胶O形环。
940.如权利要求933所述的内燃机,其中所述第一和第二非金属环是连续的。
941.如权利要求933所述的内燃机,其中所述第二非金属环包括裂口。
942.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由硬塑胶制成。
943.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由氟塑料材料制成。
944.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由含氟聚合物材料制成。
945.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Meldin制成。
946.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环由Vespel制成。
947.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
948.如权利要求942所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
949.如权利要求943所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
950.如权利要求944所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
951.如权利要求945所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
952.如权利要求946所述的内燃机,其中所述第一非金属导向环包括开口。
953.如权利要求901所述的内燃机,其中所述活塞包括第一导向扣状物凹陷部,并且其中所述凹陷部中接收有第一非金属导向扣状物。
954.如权利要求953所述的内燃机,其中所述所述活塞包括裙部,并且其中所述第一导向扣状物凹陷部位于所述裙部中。
955.如权利要求953所述的内燃机,其中所述活塞不包括裙部。
956.如权利要求953所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由硬塑胶制成。
957.如权利要求953所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由氟塑料材料制成。
958.如权利要求953所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由含氟聚合物材料制成。
959.如权利要求953所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Meldin制成。
960.如权利要求953所述的内燃机,其中所述第一非金属导向扣状物由Vespel制成。
961.如权利要求953所述的内燃机,其中所述汽缸覆有非金属涂层。
962.如权利要求961所述的内燃机,其中所述非金属涂层由氟塑料材料制成。
963.如权利要求961所述的内燃机,其中所述非金属涂层由含氟聚合物材料制成。
964.如权利要求961所述的内燃机,其中所述非金属涂层由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
965.如权利要求961所述的内燃机,其中所述非金属涂层由特氟纶制成。
966.如权利要求961所述的内燃机,其中所述非金属涂层由Rulon制成。
967.如权利要求901所述的内燃机,其中不提供用来润滑所述汽缸壁的油。
968.如权利要求901所述的内燃机,其中不设有油环。
969.如权利要求901所述的内燃机,包括具有与所述汽缸壁接触的非金属部分的油环。
970.如权利要求901所述的内燃机,其中所述活塞包括凹陷部,从而在所述活塞头部中形成有燃烧室。
971.如权利要求970所述的内燃机,其中所述凹陷部在所述活塞头部中形成连续的拱形。
972.如权利要求970所述的内燃机,其中所述凹陷部在所述活塞头部中形成大致的截头圆锥体形。
973.如权利要求901所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且所述顶部是椭圆形的。
974.如权利要求970所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且所述顶部是椭圆形的。
975.如权利要求901所述的内燃机,还包括与所述活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
976.如权利要求970所述的内燃机,还包括与所述活塞协同操作以形成燃烧室的头部组件,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分是平的。
977.如权利要求901所述的内燃机,还包括进气阀,所述进气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述进气阀的轴线和所述活塞的轴线基本上平行。
978.如权利要求901所述的内燃机,还包括排气阀,所述排气阀具有其沿着运动的经过其中心的轴线,其中所述活塞具有其沿着运动的经过其中心的轴线,并且所述排气阀的轴线和所述活塞的轴线基本上平行。
979.如权利要求901所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的、镜子似的抛光层。
980.如权利要求979所述的内燃机,其中所述平滑的、镜子似的抛光层通过钻、铰和/磨汽缸获得。
981.如权利要求979所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
982.如权利要求981所述的内燃机,其中所述非金属涂层被烧结在所述汽缸壁中。
983.如权利要求982所述的内燃机,其中所述非金属涂层具有小于0.001英寸的厚度。
984.如权利要求970所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,并且其中所述活塞顶部覆有用于氧气的催化剂。
985.如权利要求984所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铂。
986.如权利要求984所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括铑。
987.如权利要求984所述的内燃机,其中所述的用于氧气的催化剂包括钯。
988.如权利要求901所述的内燃机,还包括用于允许空气或/和燃料被引入汽缸的进气阀,并且其中所述进气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
989.如权利要求901所述的内燃机,还包括用于允许排气离开汽缸的排气阀,并且其中所述排气阀具有覆有用于氧气的催化剂的底部。
990.如权利要求901所述的内燃机,还包括头部组件的暴露于燃烧的部分,其中所述头部组件的暴露于燃烧的部分覆有用于氧气的催化剂。
991.如权利要求976所述的内燃机,其中所述平坦头部组件包括氧气喷射器。
992.如权利要求991所述的内燃机,其中所述氧气喷射器将氧气喷入燃烧室。
993.如权利要求992所述的内燃机,其中所述氧气被存储在氧气罐中。
994.如权利要求992所述的内燃机,其中利用滤网从环境空气中获得氧气。
995.如权利要求994所述的内燃机,其中滤网从氧气中分离氮气,从而被喷入燃烧室的氧气比环境空气包括较少的氮气成分。
996.如权利要求995所述的内燃机,其中基本上没有氮气和氧气一起地被喷入燃烧室。
997.如权利要求992所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,所述活塞的顶部具有中心,并且所述氧气被向着所述活塞顶部的所述中心喷射。
998.如权利要求992所述的内燃机,其中所述活塞具有顶部,所述活塞的顶部具有质心,并且所述氧气被向着所述活塞顶部的所述质心喷射。
999.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一环组件形成动态密封以减少窜气。
1000.如权利要求901所述的内燃机,其中所述多个环包括第二非金属导向环。
1001.如权利要求1000所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环由硬塑胶材料制成。
1002.如权利要求1001所述的内燃机,其中所述第二非金属导向环包括裂口。
1003.如权利要求1001所述的内燃机,其中所述第二非金属环插入在所述第一非金属导向环和所述第二非金属导向环之间。
1004.如权利要求901所述的内燃机,其中所述第一非金属环使所述第一非金属导向环向着所述汽缸壁偏移。
1005.如权利要求901所述的内燃机,其中所述活塞包括第二环槽,其中在所述第二环槽中接收有第二多个环,其中所述第二多个环包括第三非金属环、第四非金属环和第二非金属导向环,其中所述第三非金属环使第四非金属环向着所述汽缸壁偏移。
1006.一种内燃机,所述内燃机包括:
汽缸,所述汽缸包括汽缸壁;
活塞,所述活塞布置在所述汽缸中用于在汽缸中往复运动,其中所述活塞包括第一环槽和第一导向扣状物凹陷部;
第一环组件,所述第一环组件被接收在所述第一环槽中,其中所述第一环组件包括第一非金属环和第二非金属环,其中所述第一非金属环向着所述汽缸壁偏压所述第二非金属环;
第一非金属导向扣状物,所述第一非金属导向扣状物接收在所述第一导向口状物凹陷部中。
1007.如权利要求1006所述的内燃机,其中所述第一环组件形成动态密封以减少窜气。
1008.如权利要求1006所述的内燃机,其中所述第一环组件形成静密封以减少窜气。
1009.一种内燃机,所述内燃机包括:
汽缸,所述汽缸包括汽缸壁;
活塞,所述活塞布置在所述汽缸中用于在汽缸中往复运动,其中所述活塞包括第一环槽和第二环槽;
第一环组件,所述第一环组件被接收在所述第一环槽中,其中所述第一环组件包括第一非金属环和第二非金属环,其中所述第一非金属环使所述第二非金属环向着所述汽缸壁偏移;
第二环组件,所述第二环组件被接收在所述第二环槽中,其中所述第二环组件包括第三非金属环和第四非金属环,其中所述第三非金属环使所述第四非金属环向着所述汽缸壁偏移;
1010.如权利要求1009所述的内燃机,其中所述第一环组件形成动态密封以减少窜气。
1011.如权利要求1009所述的内燃机,其中所述第一环组件形成静密封以减少窜气。
1012.如权利要求1009所述的内燃机,其中所述第二环组件形成动态密封以减少窜气。
1013.如权利要求1009所述的内燃机,其中所述第二环组件形成静密封以减少窜气。
1014.如权利要求1009所述的内燃机,其中没有油用来润滑所述汽缸壁。
1015.如权利要求1009所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的抛光层。
1016.如权利要求1009所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有镜子似的抛光层。
1017.如权利要求1009所述的内燃机,其中所述汽缸壁覆有非金属涂层。
1018.如权利要求1009所述的内燃机,其中所述第二非金属环包括裂口。
1019.如权利要求1018所述的内燃机,其中所述第四非金属环包括裂口。
1020.如权利要求1009所述的内燃机,还包括在压缩冲程中关闭的进气阀,其中所述进气阀直到活塞已经行进了其冲程长度的至少50%才关闭。
1021.如权利要求1020所述的内燃机,其中进气阀直到活塞已经行进了其冲程长度的至少55%才关闭。
1022.如权利要求1020所述的内燃机,其中进气阀直到活塞已经行进了其冲程长度的至少60%才关闭。
1023.如权利要求1020所述的内燃机,其中进气阀直到活塞已经行进了其冲程长度的至少65%才关闭。
1024.如权利要求1020所述的内燃机,其中当进气阀未关闭时空气-燃料混合物被推到进气歧管中。
1025.如权利要求1024所述的内燃机,其中所述空气-燃料混合物在被传送到另一个汽缸前被预热。
1026.如权利要求1024所述的内燃机,其中所述空气-燃料混合物在被传送到另一个汽缸前被预先混合。
1027.如权利要求1009所述的内燃机,其中所述活塞包括活塞头部,并且其中所述活塞头部是凹陷的。
1028.如权利要求1027所述的内燃机,还包括与所述凹陷的活塞头部协同操作以形成燃烧室的头部组件。
1029.如权利要求318所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
1030.如权利要求324所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
1031.如权利要求1所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的抛光层。
1032.如权利要求1所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有镜子似的的抛光层。
1033.如权利要求718所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
1034.如权利要求724所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
1035.如权利要求518所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
1036.如权利要求524所述的内燃机,其中所述第一非金属环由氟橡胶制成,并且所述第二非金属环由Rulon制成。
1037.如权利要求401所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有平滑的抛光层。
1038.如权利要求401所述的内燃机,其中所述汽缸壁具有镜子似的的抛光层。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US76442906P | 2006-02-01 | 2006-02-01 | |
US60/764,429 | 2006-02-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101410610A true CN101410610A (zh) | 2009-04-15 |
Family
ID=38328066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2007800105020A Pending CN101410610A (zh) | 2006-02-01 | 2007-02-01 | 内燃机 |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (8) | US20070193552A1 (zh) |
EP (1) | EP1984614A2 (zh) |
JP (1) | JP2009525433A (zh) |
KR (1) | KR20090018599A (zh) |
CN (1) | CN101410610A (zh) |
AU (1) | AU2007211208A1 (zh) |
BR (1) | BRPI0707384A2 (zh) |
CA (1) | CA2640732A1 (zh) |
MX (1) | MX2008009928A (zh) |
RU (1) | RU2008134377A (zh) |
TW (1) | TWI349070B (zh) |
WO (1) | WO2007089924A2 (zh) |
ZA (1) | ZA200806673B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103498792A (zh) * | 2013-09-09 | 2014-01-08 | 江苏白雪电器股份有限公司 | 活塞压缩机的气缸组件 |
CN106762195A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-05-31 | 上汽通用汽车有限公司 | 用于安装在发动机缸体内的活塞及发动机 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8635813B2 (en) * | 2008-07-14 | 2014-01-28 | François Delaney | Deployment mechanism for a retractable roof system for a large building structure |
CA2667320A1 (en) * | 2009-06-08 | 2010-12-08 | Noetic Technologies Inc. | Seal assembly |
US9038595B2 (en) * | 2011-04-11 | 2015-05-26 | Buddy Ray Paul | Carbon oxygen hydrogen motor |
AU2012271442B2 (en) * | 2011-06-15 | 2017-02-23 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Method and apparatus for reducing emissions and/or reducing friction in an internal combustion engine |
TWI439387B (zh) * | 2011-06-17 | 2014-06-01 | Kwang Yang Motor Co | Through the detection of wheel speed to adjust the lamp power control system |
US8443784B2 (en) * | 2011-10-06 | 2013-05-21 | GM Global Technology Operations LLC | Internal combustion engine and method for control |
US10197311B2 (en) | 2012-09-04 | 2019-02-05 | Carrier Corporation | Reciprocating refrigeration compressor wrist pin retention |
US10434819B2 (en) * | 2012-11-30 | 2019-10-08 | Hutchinson Industries, Inc. | Protector shield for a sidewall of a motor vehicle tire, and a wheel assembly for this vehicle incorporating it |
JP6170341B2 (ja) * | 2013-05-21 | 2017-07-26 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 再生型ガスタービン燃焼器 |
US9784152B2 (en) | 2013-06-27 | 2017-10-10 | Serge V. Monros | Multi-fuel system for internal combustion engines |
US9279372B2 (en) * | 2013-06-27 | 2016-03-08 | Serge V. Monros | Multi-fuel system for internal combustion engines |
CN106089401B (zh) * | 2016-08-05 | 2019-03-08 | 代希春 | 活塞式发动机的燃烧装置 |
US11193587B2 (en) | 2016-12-13 | 2021-12-07 | Burckhardt Compression Ag | Piston ring for a piston compressor, and piston compressor |
WO2020086216A1 (en) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | Ted Hollinger | Systems, devices, and/or methods for improving engine efficiency |
US11208973B2 (en) * | 2019-05-06 | 2021-12-28 | Watt If Consulting and Developing LLC | Apparatus and method to improve vaporization of fuel in internal combustion engines |
US11448166B2 (en) | 2019-07-29 | 2022-09-20 | Watt If Consulting and Developing LLC | Apparatus and method to improve vaporization of fuel in internal combustion engines |
WO2021176335A1 (en) * | 2020-03-02 | 2021-09-10 | Briggs & Stratton, Llc | Internal combustion engine with reduced oil maintenance |
BR112022022641A2 (pt) * | 2020-06-23 | 2023-01-03 | Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh | Anel de desgaste e arranjo do anel de desgaste |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1582792A (en) * | 1924-08-18 | 1926-04-27 | Schultz Franz | Diesel engine |
US2877070A (en) * | 1956-03-30 | 1959-03-10 | Luther E Lee | Fluid pressure seal |
US3268235A (en) * | 1965-03-29 | 1966-08-23 | Alphonse A Jacobellis | Piston accumulator seal |
US3656766A (en) * | 1969-12-15 | 1972-04-18 | Robert Geffroy | Piston and piston rings unit for an internal combustion engine |
USRE31005E (en) * | 1970-03-04 | 1982-08-03 | Ramsey Corporation | Resilient plastic piston ring |
US3921988A (en) * | 1971-04-19 | 1975-11-25 | Ramsey Corp Trw Inc | Piston and resilient plastic piston ring combination |
US3814445A (en) * | 1972-02-10 | 1974-06-04 | Zurik Corp De | Seal assembly |
US3885800A (en) * | 1973-04-23 | 1975-05-27 | Ato Inc | Seal ring system |
US4102608A (en) * | 1975-12-24 | 1978-07-25 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization | Reciprocatory piston and cylinder machines |
US4142500A (en) * | 1977-04-12 | 1979-03-06 | Davis Allen V C | Two-stroke engine and direct thrust piston |
US4190259A (en) * | 1978-09-08 | 1980-02-26 | Microdot Mfg., Inc. | Single apex two element fluid pressure seal assembly |
JPH017888Y2 (zh) * | 1980-12-18 | 1989-03-02 | ||
US4646707A (en) * | 1981-03-30 | 1987-03-03 | Pfefferle William C | Method of operating catalytic ignition engines and apparatus therefor |
JPS57200615A (en) * | 1981-06-05 | 1982-12-08 | Shigeo Hagino | Lower temperature contacting combustion type reciprocating internal combustion engine and combustion thereof |
US4440069A (en) * | 1982-06-11 | 1984-04-03 | Standard Oil Corporation (Indiana) | Composite piston and process |
DE3443031A1 (de) * | 1984-11-26 | 1986-05-28 | Ficht GmbH, 8011 Kirchseeon | Kolbenring-anordnung |
US4846051A (en) * | 1988-02-23 | 1989-07-11 | Ford Motor Company | Uncooled oilless internal combustion engine having uniform gas squeeze film lubrication |
GB8816983D0 (en) * | 1988-07-16 | 1988-08-17 | Jaguar Cars | Pistons |
IN175093B (zh) * | 1988-10-21 | 1995-04-29 | Caterpillar Inc | |
US5275422A (en) * | 1989-03-31 | 1994-01-04 | Leber Corporation | Sealing assembly |
KR970008606B1 (en) * | 1989-06-30 | 1997-05-27 | Lg Electronics Inc | Two head temporary slow circuit of vcr |
US4986230A (en) * | 1989-12-27 | 1991-01-22 | Ford Motor Company | Method of joining cylinder bore liners to an engine block |
US5118119A (en) * | 1991-07-29 | 1992-06-02 | Allied-Signal Inc. | High temperature and high pressure seal retainer ring |
CA2207433A1 (en) * | 1995-10-10 | 1997-04-17 | Evans Cooling Systems, Inc. | Piston assembly with piston ring support and sealing member |
US20010048199A1 (en) * | 1997-08-25 | 2001-12-06 | Evans John W. | Piston assembly with piston ring support and sealing member |
US5901678A (en) * | 1997-11-11 | 1999-05-11 | Navistar International Transportation Corp | Guided piston for internal combustion engine |
US6065438A (en) * | 1997-12-23 | 2000-05-23 | Caterpillar Inc. | Continuous piston rings for an internal combustion engine |
US6186110B1 (en) * | 1999-11-04 | 2001-02-13 | Dana Corporation | Piston skirt oil seal |
US6502826B1 (en) * | 2000-10-30 | 2003-01-07 | Caterpillar Inc | Hydraulic cylinder piston seal |
US7201121B2 (en) * | 2002-02-04 | 2007-04-10 | Caterpillar Inc | Combustion engine including fluidically-driven engine valve actuator |
US6837205B1 (en) * | 2002-10-28 | 2005-01-04 | Richard F. Chipperfield | Internal combustion engine |
US6779334B2 (en) * | 2002-11-04 | 2004-08-24 | George A. Teacherson | Power stroke engine |
GB2410313B (en) * | 2004-01-22 | 2007-08-08 | Ford Global Tech Llc | An engine and a method of making same |
DE102004057284A1 (de) * | 2004-11-26 | 2006-06-14 | Fev Motorentechnik Gmbh | Leichtbaukolben für thermisch hochbelastete Kolben |
-
2007
- 2007-02-01 MX MX2008009928A patent/MX2008009928A/es not_active Application Discontinuation
- 2007-02-01 EP EP07762762A patent/EP1984614A2/en not_active Withdrawn
- 2007-02-01 US US11/702,032 patent/US20070193552A1/en not_active Abandoned
- 2007-02-01 US US11/702,022 patent/US20070193551A1/en not_active Abandoned
- 2007-02-01 BR BRPI0707384-4A patent/BRPI0707384A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2007-02-01 US US11/702,033 patent/US8267062B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-01 CA CA002640732A patent/CA2640732A1/en not_active Abandoned
- 2007-02-01 US US11/702,021 patent/US20070193550A1/en not_active Abandoned
- 2007-02-01 RU RU2008134377/06A patent/RU2008134377A/ru not_active Application Discontinuation
- 2007-02-01 WO PCT/US2007/002879 patent/WO2007089924A2/en active Search and Examination
- 2007-02-01 KR KR1020087018938A patent/KR20090018599A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-02-01 CN CNA2007800105020A patent/CN101410610A/zh active Pending
- 2007-02-01 US US11/702,013 patent/US20070193549A1/en not_active Abandoned
- 2007-02-01 JP JP2008553371A patent/JP2009525433A/ja active Pending
- 2007-02-01 AU AU2007211208A patent/AU2007211208A1/en not_active Abandoned
- 2007-02-01 ZA ZA200806673A patent/ZA200806673B/xx unknown
- 2007-07-24 TW TW096126960A patent/TWI349070B/zh not_active IP Right Cessation
- 2007-10-31 US US11/981,892 patent/US20080060604A1/en not_active Abandoned
-
2012
- 2012-09-18 US US13/622,293 patent/US20130014725A1/en not_active Abandoned
- 2012-12-10 US US13/710,374 patent/US20130098329A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103498792A (zh) * | 2013-09-09 | 2014-01-08 | 江苏白雪电器股份有限公司 | 活塞压缩机的气缸组件 |
CN106762195A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-05-31 | 上汽通用汽车有限公司 | 用于安装在发动机缸体内的活塞及发动机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2640732A1 (en) | 2007-09-08 |
US20070193553A1 (en) | 2007-08-23 |
US20070193550A1 (en) | 2007-08-23 |
US20130098329A1 (en) | 2013-04-25 |
BRPI0707384A2 (pt) | 2011-05-03 |
US20070193551A1 (en) | 2007-08-23 |
TWI349070B (en) | 2011-09-21 |
RU2008134377A (ru) | 2010-03-10 |
US20070193552A1 (en) | 2007-08-23 |
TW200905070A (en) | 2009-02-01 |
US20130014725A1 (en) | 2013-01-17 |
US8267062B2 (en) | 2012-09-18 |
US20070193549A1 (en) | 2007-08-23 |
WO2007089924A3 (en) | 2008-02-07 |
AU2007211208A1 (en) | 2007-08-09 |
US20080060604A1 (en) | 2008-03-13 |
EP1984614A2 (en) | 2008-10-29 |
JP2009525433A (ja) | 2009-07-09 |
WO2007089924A2 (en) | 2007-08-09 |
MX2008009928A (es) | 2009-01-30 |
ZA200806673B (en) | 2009-11-25 |
KR20090018599A (ko) | 2009-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101410610A (zh) | 内燃机 | |
US6640779B1 (en) | Low cost new internal combustion engine with increased mechanical efficiency, fuel saver and pollution controlled | |
CN102753800B (zh) | 旋转式内燃机 | |
KR20170105607A (ko) | 전달-팽창-재생 연소 엔진 | |
US9359971B2 (en) | System for controlling deposits on cylinder liner and piston of reciprocating engine | |
CA2553409C (en) | Light-weight compact diesel engine | |
CN105134402A (zh) | 用于往复式发动机的活塞组件 | |
CN104487676A (zh) | 内燃机 | |
JPH09505122A (ja) | エンジン | |
US6837205B1 (en) | Internal combustion engine | |
AU2012201473B2 (en) | A Rotary Engine | |
JP2009062996A (ja) | 機械効率と省燃料化と汚染制御とに優れた低コストで新規な内燃機関 | |
CN103967598A (zh) | 三冲程园盘式转子发动机 | |
TR2023014185A2 (tr) | Pistonlu Motorlarda Hava ile Yakıtın Yüksek Oranda Sıkıştırılması | |
TR2022015690A2 (tr) | İtme etki̇si̇yle kendi̇ ekseni̇ etrafinda dönen i̇çten yanmali motor | |
Rakosi et al. | Solutions to Improving the Performances and Emission Control in a Poor Mixtures Fueled Automotive Spark Ignition Engine | |
CN102588105A (zh) | 负压式发动机及其工作循环过程 | |
Palocz-Andresen et al. | Vehicle Engines | |
ICE | Internal combustion engine | |
Levinger et al. | Committee on Graduate Work | |
TWM270258U (en) | A connecting rod structure | |
WO2010088750A1 (en) | Supercompressed air engine | |
UA80808C2 (en) | Method for operation of steam engine with inner generation | |
SK122011U1 (sk) | Dvojtaktné piestové spaľovacie motory využívajúce energiu paliva aj energiu výfukových plynov |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090415 |