CN102159818A - 具有工作活塞和控制活塞的内燃发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内燃发动机,其包括共用同一个气缸的两个相对的活塞(图1):工作活塞(1)和控制活塞(2)。工作活塞(1)借助于连接杆(4)和肘节销(5)来连接到曲柄轴(3)上,所有这四个构件均为根据现有技术的。另一方面,控制活塞(2)由非正弦促动系统(6)促动,非正弦促动系统(6)使控制活塞(2)运动,使得燃烧室(7)定位在更有利的点,以通过工作活塞(1)产生转矩。借助于根据现有技术的阀(10)和它们相应的气阀机构(11)来操作进气端口(8)和排气端口(9),阀(10)和气阀机构(11)定位在气缸壁(11)上,而非如现有技术的经典结构那样定位在发动机头部上。
Description
本发明涉及内燃发动机,其具有共用同一个气缸的两个相对的活塞(图1):一个是工作活塞1,而一个是控制活塞2。工作活塞1借助于连接杆4和肘节销5来连接到曲柄轴3上,所有这四个构件均为根据现有技术的。另一方面,控制活塞2由非正弦促动系统6促动,非正弦促动系统6使控制活塞2运动,使得燃烧室7定位在更有利的点上,以通过工作活塞1产生转矩。借助于根据现有技术的阀10和它们相应的气阀机构11(单个或双重顶置凸轮轴或电磁促动件)来操作进气端口8和排气端口9,阀10和气阀机构11定位在气缸壁12上,而非如现有技术的经典结构那样,定位在发动机头部上。
非正弦促动系统6可以以两种方式设置:以机械的方式连接到曲柄轴3上或通过电气/电子系统来与曲柄轴3的旋转同步。
a)以机械的方式连接到曲柄轴3上:
可实现此构造,从而通过根据现有技术的带齿的带传动件、链传动件或齿轮将曲柄轴3的旋转运动传递到包含非正弦促动元件14(图2)的副轴13,或者借助于位于曲柄轴3上的凸轮15将曲柄轴3的旋转运动转换成线性运动,从而驱动控制活塞2的促动系统,该促动系统的构造可实现成杆16或具相同作用的几何结构的形式(图3),或为单个或双重布置的、用于控制活塞的促动的具有孔眼的条状物17(图4)。
应用基于倾斜平面的非正弦促动系统也是可行的,如图5所示,其中,曲柄轴3的旋转运动传递到副曲柄轴18,副曲柄轴18与连接杆19一起工作,从而抵靠着控制活塞2循环地驱动倾斜平面元件20。
在所有这些情况下,必须注意各个构造可在运动部件和作用方面对控制活塞2的循环运动带来的利弊。
b)通过电气/电子系统与曲柄轴3旋转同步:
借助于根据现有技术的气动式、液压式或电磁式模块21来促动系统,模块21将所产生的直线或旋转运动传递到副轴,副轴驱动非正弦促动系统,如前面已经提到的那样,或将直线运动传递到具有倾斜平面(图6)的装置,在所有这些构造中,存在传感器(速度传感器、位置传感器、加速计、噪音或振动传感器)来确定曲柄轴3位置,从而允许命令单元限定理想的时间和速度来促动控制活塞2。
所有非正弦元件可如此设计:容许有模块式组件,从而允许通过更换非正弦系统的仅一个单个子组件来修改压缩比和控制活塞2的运动,从而在发动机的其余零件上聚集更高的生产量。
将进气阀(一个或多个)22(图7)布置在气缸壁上容许用于燃烧的气体象涡旋一样进入气缸,从而有利于空气/燃料混合物的均一性。
本发明容许在气缸壁上应用火花塞、燃料喷射器和电热塞,从而使得能够实现根据现有技术的奥托(Otto)和柴油机循环的结构的变化。图8显示了奥托循环发动机的布置。
本发明容许工作活塞气缸中心线与曲柄轴中心线重合(对应于现有技术的经典构造),或相对于曲柄轴中心线偏移(图9)。气缸中心线23相对于曲柄轴中心线24的最有利的布置是等于由连接杆大端孔眼的连接点形成的杠杆臂25的距离,因为它以最大的转矩转换燃烧气体压力在工作活塞顶部表面上施加的力,并且额外地施加作用于曲柄轴上的更低的径向力。
它还减少了连接杆在工作活塞肘节销上施加的侧部反作用力,并且因此减少了工作活塞作用于气缸壁上的侧部反作用力。
但是,此优化结构需要控制活塞的位移大致为工作活塞位移的一半,从而要求更注意非正弦系统设计。
本发明包括工作活塞1和控制活塞2的压缩和油控制环件的位置的两种可行的布置:
i)根据现有技术,紧邻两个活塞的暴露于燃烧室7的表面。但是,此构造需要专用引导系统来避免进气阀和排气阀旋转经过它们的纵向轴线,另外,还需要阀、喷射器、火花塞和电热塞的专门的加工过程,因为环件会循环地经过它们的组装位置,并且不允许有碰撞或间隙,碰撞或间隙可使润滑油暴露于燃烧过程,从而增加润滑油消耗,并且因此增加排气中的污染物的比率。
ii)远离两个活塞的暴露于燃烧室7的表面,使得在活塞运动期间,环件不经过气缸壁上的集合元件(阀、喷射器、塞和类似的部件)的组装位置。这样,集合元件可嵌在气缸壁上而避免与活塞的碰撞。与现有技术中所发生的情况相比,压缩和油控制环件的此构造不容许润滑油有更多的沉积,所以来自润滑油的污染物在排气中的比率保持在现有技术的实际水平中。
在图1给出的实例中,包含活塞的工作气缸的块是一件式设计,其需要专门的加工方法,主要是针对气缸的内部上的阀座。
备选地,可选择两件式设计,如图10所示,为工作活塞块26和控制活塞块27。阀布置成相对于两个块的联结表面倾斜,这容许对阀组装区域有更多的接近性,从而允许使用传统的加工过程。
阀可完全组装在控制活塞块上,或完全在工作活塞块上,或在两个块中,如图10所示,在块的同一侧或相反的侧,并且组装柔性的相同概念对于位于气缸壁上的其余构件(喷射器、火花塞、电热塞等)是有效的。
备选地,应用三个块也是可行的,如图11所示,为用于集合组件的一个工作活塞块28、一个控制活塞块29和一个中间块30,对于阀和图10所示的两个块的解决方案中提到的集合的布置,相同的柔性同样有效。
阀相对于工作活塞运动和控制活塞运动的纵向定位必须在活塞经过阀期间容许进气气体和排气气体不被活塞阻碍,这可导致进气阀和排气阀之间有不同的定位,如图12所示。
另外,阀打开的开始和持续时间必须考虑两个活塞的动态特性,以便确保后燃烧气体的大部分以与现有技术所实现的比例相同的比例排出,并且用于燃烧的气体还可具有足够的时间来以与现有技术所实现的比例相同的比例形成燃烧阶段所必需的混合物。图13中显示了曲线图实例,实线表示工作活塞位移,虚线表示控制活塞位移,点划线表示进气阀打开/关闭,而双点划线表示排气阀打开/关闭。
在图13所示的实例中,非正弦系统对控制活塞的促动循环具有与工作活塞相同的次数(order),即对于工作活塞从上死点(TDC)到下死点(BDC)的各个运动,存在控制活塞的攻击(attack)运动(即从上到下的运动)。
备选地,可应用在次数上减少一半的控制活塞运动,这将导致具有仅正好在燃烧之前的燃烧室位置的调节阶段期间促动的循环,从而消除在进气冲程期间的控制活塞攻击,如图14所示。
这也容许进气阀(一个或多个)的位置可更靠近排气阀(一个或多个),也在图14中示出。
非正弦促动系统设计必须容许获得控制活塞的以下阶段(图15):
a)攻击,其主要功能是将燃烧室调节到对于转矩产生更有利的位置;
b)停在下死点(BDC)上,其负责形成燃烧室的固定壁,所以内部压力的增加是靠工作活塞的机械功转换的;
c)返回到上死点(TDC),其速度必须考虑进气阀和排气阀打开的开始和持续时间,但是在同一个冲程中必须在工作活塞到达其上死点(TDC)之前或同时发生;
d)停在上死点(TDC)上,其持续时间将取决于之前在项a、b和c中提到的冲程,并且还取决于控制活塞促动次数(在工作活塞的每个向下冲程中或仅正好在燃烧冲程之前)。
控制活塞的回动系统取决于应用的非正弦促动系统布置,但是还可通过正确地确定阀的位置和打开时间来实现,从而确保在每个回动冲程中,内部压力在压缩和排气冲程中足以使控制活塞返回,如图13给出的实例中显示的那样,或者通过下面描述的可选方案中的一个或甚至通过它们的组合(来实现):
i)如图16中所示的回动弹簧(一个或多个)31和杆(一个或多个)32,它们组装在气缸头部或块与控制活塞之间;
ii)如图17所示的在促动杆16上的回动弹簧33(一个或多个);
iii)内燃发动机的翻转布置,控制活塞回动通过重力的作用执行,如图18所示;
v)在单个或双重布置中,在凸轮和控制活塞之间应用抓力(claw)的系统,如图19所示。
控制活塞和非正弦促动系统之间的接头取决于最后一个的布置,其借助于如图4和17所示的销34,或如图5、6和19所示的轴承35。
控制活塞接头35可为圆柱滚子轴承、锥形滚子轴承、滚球轴承、滚针轴承,它们所有均为根据现有技术的、成单个或双重布置,或甚至由内部环件36包含、锁定到肘节销37和外部环件38上、跟随非正弦促动系统元件而可动,如图20所示。
控制活塞促动系统元件的润滑和润滑油返回到油盘均取决于所选择的非正弦促动系统,其可能是通过浸没、滴、洒或强制供给润滑进行的,它们所有均为根据现有技术的。
作为实例,图21显示了通过管道39(来运行)的滴液润滑系统,其中,通过在块上的通道40来实现使润滑剂返回到油盘,通道40的起点位于其上死点(TDC)上的控制活塞环件的正上方,以避免润滑剂在该环件的正上方聚集。
在图22中给出了另一个润滑实例,其中,润滑剂通过柔性管道41以及在控制活塞上、在肘节销上和在内部环件上的通道42到达轴承或外部环件38。也是通过块上的通道43来实现使润滑剂返回到油盘,通道43的起点位于其上死点(TDC)上的控制活塞环件的正上方,以避免润滑剂在该环件正上方聚集。
通过应用轴承35或内部环件36和外部环件38的布置,可通过增加根据现有技术的匹配设计(44和45)或产生类似作用的几何结构来优化外部环件与非正弦促动元件的接触,从而确保外部环件38相对于内部环件的连续的旋转运动,如图23所示。这个结构需要特别注意凸轮轮廓的匹配设计方案(因为其非圆形几何结构)。
之前提到的非正弦促动系统6还可如下布置:
-考虑到对于多个气缸而言可能必须应用对应数量的凸轮,凸轮或多个凸轮可位于发动机飞轮上、安装或直接机械加工在发动机飞轮上(沿轴向(图24)或沿径向(图25))。为了将凸轮接触件的运动传递到控制活塞2,可应用杆系统,从而在控制活塞2上产生非正弦运动。
-特别设计的齿轮46,其间歇地促动凸轮及其轴(图26a和26b),包括气动系统或弹簧,以返回到非促动位置。该促动系统借助于带齿的带传动件、链传动件或齿轮连接到工作活塞曲柄轴运动上。
-轴47,其相对于曲柄轴旋转(图27)垂直地旋转,并且以机械的方式连接到曲柄轴上。凸轮48组装在轴47上,从而促动至少一个控制活塞。
-凸轮49(图28),其由模块21促动,以便执行非正弦促动。
图1所示的结构详细说明了4冲程内燃发动机构造;但是,应用现有技术,用在容许有2冲程循环的位置上的端口来替换阀是可行的。
保持关于阀的前面的构造,执行6冲程循环是可行的,该6冲程循环为进气、压缩、燃烧、排气、通过专用喷射器进行的纯水或附加的水的喷射,以及最后的蒸气排气。
为了在到此为止所提出的发动机上获得更高的效率,引入用于相对于曲柄轴中心线调节非正弦促动元件的系统是可行的,从而容许改变压缩比(图29和30)。
之前提到的非正弦元件可设计成以便允许控制活塞2在排气阶段运动,从而最小化控制活塞2和工作活塞1之间的距离,执行在燃烧过程期间产生的气体的更完全的排气。
在同一个概念中,可调节在攻击阶段期间的控制活塞2的运动,以便继续压缩,即便是在燃烧过程开始之后,目标是要增加燃烧室内部压力并且因此提高系统效率。备选地,决定在攻击阶段期间使控制活塞2运动来压缩可燃混合物是可行的,直到受控的自动点燃以更均一的过程开始为止,以期待有效率的提高和/或排气气体污染物的减少。
提出的内燃发动机结构容许应用不止一个火花塞,有助于更稀薄的且更高效的混合物燃烧。类似地,应用不止一个喷射器是可行的,从而还容许燃料喷射分层有更多的柔性,或者另外,在同一个冲程中或在不同的冲程中应用不止一种燃料来使发动机工作。
在所采用的构造的条件下,气缸壁可接收额外的阀,以在发动机以发动机制动方式(滑行)工作时控制气缸内部压力,从而增加此状况中的制动效率。此过程的所产生的加压气体可保持在贮存器中,随后再次引入发动机腔室,以在曲柄轴3上产生转矩。
为了提高发动机效率,对空气或可燃混合物应用额外的加压(例如压缩机或涡轮)而将它们压到燃烧室中是可行的。
可通过气缸壁上的阀或端口使用加压气体引入来应用之前提出的同一个发明概念,以便增加由气缸壁与工作活塞和控制活塞的表面形成的腔室中的内部压力,从而在曲柄轴3上产生转矩,加压气体源自独立于发动机运行的过程。
部件列表:
1 工作活塞
2 控制活塞
6 非正弦促动系统
7 燃烧室
12 气缸壁
13 副轴
14 非正弦促动元件
15 凸轮
16 杆
17 具有孔眼的条状物
20 具有倾斜平面的零件
21 促动模块
23 气缸中心线
24 曲柄轴中心线
26/28工作活塞块
27/29控制活塞块
30 中间块
31/33回动弹簧(一个或多个)
38 可动外部环件
39 润滑管道
41 柔性润滑管道
44/45凸轮和外部环件之间的匹配设计
46 专用间歇齿轮
47 垂直轴
48 可选的凸轮
49 可选的凸轮
Claims (33)
1.一种具有用于使燃烧过程开始的火花塞的内燃发动机,具有一个或多个气缸,其特征在于,所述内燃发动机包括:
在同一个气缸上的工作活塞(1)和控制活塞(2);和
所述控制活塞(2)的非正弦促动系统(6);以及
与曲柄轴中心线(24)重合的气缸中心线(23)。
2.一种具有用于使燃烧过程开始的火花塞的内燃发动机,具有一个或多个气缸,其特征在于,所述内燃发动机包括:
在同一个气缸上的工作活塞(1)和控制活塞(2);和
所述控制活塞(2)的非正弦促动系统(6);以及
相对于曲柄轴中心线(24)偏移(非重合)的气缸中心线(23)。
3.一种在或不在电热塞的帮助下通过燃烧气体温度实现燃烧过程开始的内燃发动机,具有一个或多个气缸,其特征在于,所述内燃发动机包括:
在同一个气缸上的工作活塞(1)和控制活塞(2);和
所述控制活塞(2)的非正弦促动系统(6);以及
与曲柄轴中心线(24)重合的气缸中心线(23)。
4.一种在或不在电热塞的帮助下通过燃烧气体温度实现燃烧过程开始的内燃发动机,具有一个或多个气缸,其特征在于,所述内燃发动机包括:
在同一个气缸上的工作活塞(1)和控制活塞(2);和
所述控制活塞(2)的非正弦促动系统(6);以及
相对于曲柄轴中心线(24)偏移(非重合)的气缸中心线(23)。
5.根据权利要求1至3所述的内燃发动机,其特征在于,所述非正弦促动系统(6)包括以下可选方案:
通过带传动件或多个带传动件,以机械的方式连接到所述工作活塞(1)的曲柄轴的运动上,带传动件将所述曲柄轴(3)的旋转运动传递到副轴(13),并且副轴(13)会促动所述非正弦促动元件(14);或者
通过链传动件或多个链传动件,以机械的方式连接到所述工作活塞(1)的所述曲柄轴的运动上,链传动件将所述曲柄轴(3)的旋转运动传递到副轴(13),并且副轴(13)会促动所述非正弦促动元件(14);或者
通过齿轮组,以机械的方式连接到所述工作活塞(1)的所述曲柄轴的运动上,所述齿轮组将所述曲柄轴(3)的旋转运动传递到副轴(13),并且副轴(13)会促动所述非正弦促动元件(14);或者
通过凸轮(15)和杆(16),由所述工作活塞(1)的所述曲柄轴的运动以机械的方式驱动,如图3所示,所述凸轮(15)和杆(16)将所述曲柄轴(3)的旋转运动转换成直线运动,以促动所述控制活塞(2);或者
通过凸轮(15)和具有孔眼的条状物(17)或多个凸轮(15)和具有孔眼的条状物(17),由所述工作活塞(1)的所述曲柄轴的运动以机械的方式驱动,如图4所示,凸轮(15)和具有孔眼的条状物(17)将所述曲柄轴(3)的旋转运动转换成直线运动,以促动所述控制活塞(2);或者
通过带传动件、链传动件或齿轮组,由所述工作活塞(1)的所述曲柄轴的运动以机械的方式驱动,所述带传动件、链传动件或齿轮组促动副曲柄轴(18),并且旋转运动被连接杆(19)和具有倾斜平面的零件(20)转换成直线运动,从而在轴承(35)的帮助下促动所述控制活塞(2)。
6.根据权利要求5所述的内燃发动机,其特征在于,所述非正弦促动系统(6)包括以下可选方案:通过气动式、液压式或电磁式促动模块(21)来代替对所述工作活塞(1)的所述曲柄轴(3)的动作的机械促动依赖性,所述促动模块(21)直接或间接作用于所述非正弦促动元件上,其动作通过速度传感器、位置传感器、加速计、噪音或振动传感器,以电气或电子的方式直接或间接链接到所述曲柄轴(3)的运动上。
7.一种工作活塞和控制活塞,其特征在于,所述工作活塞和所述控制活塞包括燃烧和油控制环件关于暴露于燃烧室的表面的更长的纵向布置,使得避免润滑油沉积在用于例如阀、火花塞或电热塞、喷射器和类似的部分的集合构件的组装的侧面腔室上。
8.一种气缸壁(12)上的集合构件的嵌入式结构,所述嵌入式结构包括阀、火花塞或电热塞、喷射器和类似的部分,其特征在于,避免了与活塞及其环件的碰撞,并且还容许在更靠近暴露于燃烧室的活塞表面处将压缩和油控制环件应用在根据现有技术的纵向布置上,从而不使暴露的润滑油沉积在所述燃烧室上。
9.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括以下可选方案:
包括用以构成所述气缸的单个块,其中,所述工作活塞(1)和所述控制活塞(2)设置成如图1所示;或者
包括用以构成所述气缸的一对块(26和27),其中,所述工作活塞(1)和所述控制活塞(2)设置成如图10所示;或者
包括用以构成所述气缸的三个块(28、29和30),其中,所述工作活塞(1)和所述控制活塞(2)设置成如图11所示。
10.根据权利要求9所述的内燃发动机,其特征在于,在包括所述内燃发动机非正弦促动系统(6)的块上的进气阀和排气阀、火花塞、电热塞和喷射器的所述柔性组装布置包括以下可选方案:
将构件组装在所述工作活塞块(26或28)上;或者
将构件组装在所述控制活塞块(27或29)上;或者
将构件的一部分组装在所述工作活塞块(26或28)上,以及将其余构件组装在所述控制活塞块(27或29)上;或者
将构件的一部分组装在所述工作活塞块(26或28)上,将构件的一部分组装在所述控制活塞块(27或29)上,以及将其余构件组装在中间块(30)上。
11.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括进气阀中心线和排气阀中心线的不同的纵向定位。
12.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括与所述控制活塞(2)的运动相关的进气阀和排气阀打开的开始和持续时间。
13.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,具有所述控制活塞的动作频率,其特征在于,包括:
第一次数循环,其在所述工作活塞(1)的向下运动的每个循环中被促动;或者
第二次数循环,其仅在所述工作活塞(1)的预燃烧向下运动中被促动。
14.根据权利要求1至6所述的内燃发动机,具有所述控制活塞(2)的运动,其特征在于,包括:
在燃烧气体压缩冲程或燃烧气体排气冲程之后的攻击阶段,其开始、持续时间和速度可通过所述非正弦促动系统的几何结构限定来调节;以及
紧接在所述攻击阶段之后的下死点(BDC)阶段,其开始和持续时间可通过所述非正弦促动系统的几何结构限定来调节;以及
紧接在所述下死点(BDC)阶段之后的回动阶段,其开始、持续时间和速度可通过所述非正弦促动系统的几何结构限定来调节;以及
紧接在所述回动阶段之后的上死点(TDC)阶段,其开始和持续时间可通过根据权利要求5和6所述的非正弦促动系统的几何结构限定来调节;以及取决于所述控制活塞的动作频率;以及
在所述阶段之间的过渡,该过渡是突然的或平滑的,取决于应用的非正弦促动系统及其结构几何。
15.根据权利要求1至6所述的内燃发动机,其特征在于,所述非正弦促动系统的所述回动系统包括以下可选方案(或它们的任何组合):
进气阀和排气阀打开的开始和持续时间的适当性,使得在进气阶段和排气阶段期间在所述燃烧室(7)上始终存在足够的压力,以使所述控制活塞(2)到达其上死点(TDC);
设置在气缸头部或块与所述控制活塞(2)之间的回动弹簧(31)和杆(32);
回动弹簧(33)和促动杆(16);
在翻转发动机布置中,重力对所述控制活塞(2)的作用;
在单个或双重布置中,在所述凸轮14和所述控制活塞(2)之间应用抓力的系统。
16.一种在非正弦促动系统(6)和控制活塞(2)之间的旋转式可动接头,其特征在于,所述旋转式可动接头包括与所述非正弦促动元件(14)进行接触的外部可动环件(38)。
17.一种非正弦促动系统(6)的、取决于所采用的系统的润滑,其特征在于,所述润滑包括以下可选方案(或它们的任何组合):
浸没;
滴或洒;
强制供给润滑(在压力下)。
18.一种匹配几何结构(44和45),其特征在于,所述匹配几何结构(44和45)处于凸轮14和外部可动环件(38)或轴承外部环件(25)之间。
19.一种控制活塞(2)的非正弦促动系统(6),其特征在于,所述非正弦促动系统(6)包括以下可选方案:
考虑到对于多个气缸而言可能必须应用对应数量的凸轮,通过沿轴向或沿径向安装在或直接机械加工在同一个原料上的凸轮,由发动机飞轮以机械的方式促动;或者
借助于带齿的带传动件、链传动件或齿轮,由工作活塞(1)的曲柄轴的运动以机械的方式促动,所述带齿的带传动件、链传动件或齿轮促动副轴及其专门设计的齿轮(46),所述副轴及其专门设计的齿轮(46)间歇地促动凸轮及其轴,所述凸轮及其轴包括气动系统或弹簧(或它们的组合),以返回到非促动位置;或者
借助于带齿的带传动件、链传动件或齿轮,以机械的方式连接到所述工作活塞(1)的所述曲柄轴的运动上,所述带齿的带传动件、链传动件或齿轮将所述曲柄轴(3)的旋转运动传递到副垂直轴(47),并且副垂直轴(47)会促动非正弦元件(48),所述非正弦元件(48)可驱动一个或多个控制活塞。
20.一种控制活塞(2)的非正弦促动系统(6),其特征在于,所述非正弦促动系统(6)包括由气动式、液压式或电磁式促动模块(21)(或由它们的任何组合)促动的凸轮(49),所述促动模块(21)直接或间接作用于所述非正弦促动元件上,其动作通过速度传感器、位置传感器、加速计、噪音或振动传感器以电气或电子的方式直接或间接链接到所述曲柄轴(3)的运动上。
21.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括2冲程循环或4冲程循环,或它们的组合。
22.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括6冲程循环:进气、压缩、燃烧、排气、通过专用喷射器进行的纯水或附加的水的喷射,以及最后的蒸气排气。
23.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括非正弦促动元件,并且还包括用于相对于曲柄轴中心线的非正弦元件位置的调节系统(机械式、气动式、液压式、电磁式或它们的任何组合),以便容许压缩比变化,以在不同的工作方式中优化所述内燃发动机的运行。
24.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括在所述排气阶段期间的所述控制活塞(2)的回动,这容许最小化所述控制活塞(2)和所述工作活塞(1)之间的空间,从而允许在燃烧过程中产生的气体的更完全的排气。
25.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括在所述攻击阶段期间的所述控制活塞(2)的运动,这容许即便是在燃烧过程开始之后也继续进行混合物压缩,以便允许燃烧室内部压力增加,并且因此提高系统效率。
26.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括在所述攻击阶段期间的所述控制活塞(2)的运动,这容许继续进行混合物压缩,直到以更均一的过程开始受控的自动点燃为止,以期望使效率提高和/或使排气气体污染物减少。
27.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括不止一个火花塞,它们以容许有更稀薄的混合物燃烧的设置定位在所述气缸壁上。
28.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括不止一个喷射器,它们以容许燃料喷射分层有更多的柔性的设置定位在所述气缸壁上,以期望使效率提高以及/或者使排气气体污染物减少。
29.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括不止一个喷射器和不止一种类型的将被喷射的燃料,它们以容许效率提高以及/或者排气气体污染物减少的设置定位在所述气缸壁上。
30.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括在所述气缸壁上的额外的阀,以在所述发动机以发动机制动方式(滑行)工作时控制气缸内部压力,此阀由机械式、气动式、液压式或电磁式系统(或由它们的任何组合)驱动。
31.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括用于将空气或可燃混合物压到所述燃烧室中的额外的系统,例如压缩机或涡轮。
32.根据权利要求1至4所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括非正弦元件,所述非正弦元件可设计成以便容许有模块式组装,从而允许通过代替所述非正弦系统的仅一个单个子组件来修改压缩比和所述控制活塞(2)的运动,从而在所述发动机的其余零件上聚集更高的生产量。
33.根据权利要求1至4和30所述的内燃发动机,其特征在于,所述内燃发动机包括用以通过在所述气缸壁上的阀或端口引入加压气体的系统,以便增加在由所述气缸壁与所述工作活塞和所述控制活塞的表面形成的腔室上的内部压力,从而在所述曲柄轴(3)上产生转矩,加压气体源自独立于发动机运行的过程,或者来自之前保持在以发动机制动方式(滑行)运行期间产生的加压气体的贮存器。
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