CN113272538A - 用于分置循环发动机的传送机构 - Google Patents

Abstract

分置循环发动机包括：压缩腔室，该压缩腔室容纳引入并压缩工作流体的第一活塞；膨胀腔室，该膨胀腔室容纳使工作流体膨胀并排出的第二活塞；以及传送腔室，该传送腔室容纳第三活塞和第四活塞，其中，第三活塞和第四活塞相对移动以改变传送腔室内的体积并且选择性地将传送腔室内的体积流体联接到压缩腔室和膨胀腔室。一种操作发动机的方法包括：在第一腔室中引入工作流体；在第一腔室中压缩工作流体；移动第二腔室的第一可动边界；移动第二腔室的第二可动边界；使第三腔室中的工作流体膨胀；以及从第三腔室排出工作流体。

Description

用于分置循环发动机的传送机构

致所有可能关心的人：

请注意，我们：Michael H.Wahl、Amit Helfand、Gilad Tour、Yehoram Hofman、Hugo Benjamin Tour和Oded Tour为分置循环发动机发明了一种新的有用的传送机构，其说明书如下：

技术领域

本公开总体上涉及分置循环(split-cycle)发动机，并且具体地涉及调节分置循环发动机的压缩腔室和膨胀腔室之间的流体流动的系统和方法。

背景技术

传统的内燃机包括一个或多个汽缸。每个汽缸包括执行四个冲程的单个活塞，通常称为进气冲程、压缩冲程、燃烧/动力/膨胀冲程和排气冲程。这四个冲程一起形成了发动机的完整循环，在曲轴的两个完整旋转期间执行。循环的每个部分都受到来自进入活塞和汽缸壁的工作流体排出的热量的不同影响：在引入和压缩期间，高散热率可提高效率，而在燃烧/膨胀期间，很少或没有散热会导致最佳效率。单个汽缸不能满足这种相互矛盾的要求，因为在每个循环内活塞和汽缸壁温度不能轻易地从冷变热再变回冷。传统内燃机的单个汽缸不可能在同一时间和空间内既作为压缩机(需要冷环境以获得最佳效率性能)又作为燃烧器/膨胀器(需要热环境和工作液体的最佳膨胀以获得最佳效率性能)进行优化。

传统内燃机具有低的燃料效——超过一半的燃料能量作为热量通过发动机结构和排气口损失，而没有增加任何有用的机械功。传统内燃机中热浪费的主要原因是必要的冷却系统(例如，散热器)，它单独以与实际转化为有用功的总热量相同或相似的速率和数量散发热量。此外，通过在汽缸、活塞和燃烧室中采用低排热方法以及通过显著增加复杂性和成本的废热回收方法，传统的内燃机只能略微提高效率。

在进气和压缩冲程期间汽缸中的高温导致更严重的低效率。这种高温会降低发动机的体积效率，并使活塞工作更加困难，因此会降低这些冲程期间的效率。

比压缩比更大的膨胀比将极大地提高内燃机中的发动机效率。在传统的内燃机中，最大膨胀比通常与最大压缩比相同。此外，传统装置可能只允许经由气门正时(例如米勒和阿特金森循环)降低压缩比，并且效率可能低于提高效率的效率，这在所有四个冲程都不是在单个汽缸中执行的分置循环发动机中是可能的。

传统内燃机的另一个缺点是化学燃烧过程不完全，这会降低效率并导致有害的废气排放。

为了解决这些问题，其他人先前已经公开了分置循环发动机构造。例如，授予Casaday的美国专利第1,372,216号公开了一种分置循环内燃机，其中汽缸和活塞以相应对布置。点火汽缸的活塞先于压缩汽缸的活塞移动。授予Thurston等人的美国专利第3,880,126号公开了一种二冲程分置循环内燃机。引入汽缸的活塞比动力汽缸的活塞提前移动不到半个冲程。引入汽缸压缩充能，并将充能传送到动力汽缸，在那里它与来自前一循环的燃烧产物的残余燃料混合，并在点火前进一步压缩。授予Senderl的美国专利申请号2003/0015171 A1公开了一种四冲程循环内燃机。第一缸(动力汽缸)内的动力活塞连接到曲轴并执行四冲程循环的动力和排气冲程。第二汽缸(压缩汽缸)内的压缩活塞也连接到曲轴，并在曲轴的同一旋转期间执行四冲程循环的进气和压缩冲程。第一汽缸的动力活塞先于第二汽缸的压缩活塞移动。授予Suh等人的美国专利第6,880,501号公开了一种具有成对汽缸的内燃机，每个汽缸包含连接到曲轴的活塞。一个汽缸适用于进气和压缩冲程。另一个汽缸适用于动力和排气冲程。授予Brackett的美国专利第5,546,897号公开了一种多汽缸往复活塞式内燃机，它能够执行双引擎、四引擎或柴油发动机动力循环。

发明内容

然而，上述参考文献没有公开如何使用工作流体传送机构以及时的方式有效地管控工作流体的传送并且没有从压缩汽缸到动力汽缸的显著压力损失。

鉴于现在存在于现有技术中的已知类型的内燃机固有的上述缺点，本文描述的实施例包括具有不同汽缸的分置循环内燃机。在一些实施例中，本文描述的具有不同汽缸的分置循环内燃机更有效地将燃料能转化为机械功，更好地控制废气回流(EGR)的量，并且能够降低分置循环发动机中的EGR。在一些实施例中，传送汽缸促进工作流体从压缩室到膨胀室的更有效和更可靠的传送。在一些实施例中，传送腔室包括两个活塞，它们能够相对地(例如，在传送腔室内侧向地)移动以选择性地流体联接传送腔室与压缩腔室和膨胀腔室(例如，两个活塞的运动会导致传送腔室与压缩腔室和膨胀腔室中都不流体联接、与压缩腔室和膨胀腔室的一个或两者流体联接)。在一些实施例中，工作流体从压缩腔室传送到转移腔室中。在一些实施例中，工作流体从传送腔室传送到压缩腔室中。在一些实施例中，传送腔室减少或最小化从膨胀腔室到传送腔室以及从传送腔室到压缩腔室的EGR。减少或最小化EGR减少或最小化下一发动机循环的工作流体的稀释。因此，减少或最小化EGR能够改善燃烧，提高发动机的容积效率，并提高发动机的整体效率。包括两个活塞的传送汽缸被称为双活塞传送机构(以下称为2PTM)。2PTM能够允许分置循环发动机对传送腔室何时流体联接到压缩腔室以及传送腔室何时流体连接到膨胀腔室具有改进的控制。因此，分置循环发动机能够更精确地控制分置循环发动机的压缩和膨胀比，能够实现压缩和膨胀冲程的不对称以提高效率，并且能够更精确地控制工作流体从压缩腔室到膨胀腔室的传送。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的在45°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图2示出了根据本公开的实施例的分置循环发动机的示例性循环的图表。

图3示出了根据本公开的实施例的在0°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图4示出了根据本公开的实施例的在30°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图5示出了根据本公开的实施例的在60°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图6示出了根据本公开的实施例的在90°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图7示出了根据本公开的实施例的在120°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图8示出了根据本公开的实施例的在150°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图9示出了根据本公开的实施例的在180°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图10示出了根据本公开的实施例的在210°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图11示出了根据本公开的实施例的在240°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图12示出了根据本公开的实施例的在270°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图13示出了根据本公开的实施例的在300°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图14示出了根据本公开的实施例的在330°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图15示出了根据本公开的实施例的具有端口重叠的在45°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图16示出了根据本公开的实施例的在0°膨胀曲轴角处实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图17示出了根据本公开的实施例的在10°膨胀曲轴角处实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图18示出了根据本公开的实施例的在19°膨胀曲轴角处实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图19示出了根据本公开的实施例使用一个或多个带槽口的活塞实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图20示出了根据本公开的实施例的在0°膨胀曲轴角处使用一个或多个带槽口的活塞实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图21示出了根据本公开的实施例的在12°膨胀曲轴角处使用一个或多个带槽口的活塞实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图22示出了根据本公开的实施例的在23°膨胀曲轴角处使用一个或多个带槽口的活塞实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机的剖视图。

图23A-B示出了根据本公开的实施例的实施具有示例性齿轮驱动机构的示例性2PTM的分置循环发动机的前后剖视图。

图24示出了根据本公开的实施例的实施具有示例性齿轮驱动机构的梭阀传送机构的分置循环的剖视图

图25示出了根据本公开的实施例的操作分置循环发动机的示例性方法。

图26A示出了根据本公开的实施例的实施具有斜面传送端口的2PTM的分置循环发动机的横截面。

图26B示出了根据本公开的实施例的实施具有斜面传送端口的2PTM的分置循环发动机的横截面。

具体实施方式

鉴于现在存在于现有技术中的已知类型的内燃机上述固有缺点，本文描述的实施例包括具有不同汽缸的分置循环内燃机。在一些实施例中，本文描述的具有不同汽缸的分置循环内燃机更有效地将燃料能转化为机械功，更好地控制EGR的量，并且能够降低分置循环发动机中的EGR。在一些实施例中，传送汽缸促进工作流体从压缩腔室到膨胀腔室的更有效更可靠的传送。在一些实施例中，传送腔室包括两个活塞，它们能够相对地(例如，在传送腔室内侧向地)移动以选择性地流体联接传送腔室与压缩腔室和膨胀腔室(例如，两个活塞的运动会导致传送腔室与压缩腔室和膨胀腔室都不流体联接、与压缩腔室和膨胀腔室的一个或两者流体联接)。在一些实施例中，工作流体从压缩腔室传送到传送腔室中。在一些实施例中，工作流体从传送腔室传送到膨胀腔室中。在一些实施例中，传送腔室减少或最小化从膨胀腔室到传送腔室以及从传送腔室到压缩腔室的EGR。减少或最小化EGR减少或最小化下一发动机循环的工作流体的稀释。因此，减少或最小化EGR能够改善燃烧，提高发动机的体积效率，并提高发动机的整体效率。2PTM能够允许分置循环发动机对传送腔室何时流体联接到压缩腔室以及传送腔室何时流体联接到膨胀腔室具有改进的控制。因此，分置循环发动机能够更精确地控制分置循环发动机的压缩和膨胀比，能够实现压缩和膨胀冲程的不对称以提高效率，并且能够更精确地控制工作流体从压缩腔室到膨胀腔室的传送。尽管本公开的实施例集中在2PTM上，但是应当理解，本公开不限于使用2PTM，并且可以设想实现相同或相似益处的其它传送机构。

图1示出了根据本公开的实施例实施示例性2PTM的分置循环发动机100的剖视图。为了便于描述和说明，图1以45°的角度(例如，45°的热侧/膨胀曲柄角)示出了分置循环发动机100，以提供根据本公开的实施例具有2PTM的示例性分置循环发动机的结构概览。关于特定感兴趣的角度的更多细节(例如，对应于发动机循环期间的特定事件)在下面关于图2-13提供。关于图1的描述的省略和/或简化不应被解释为限制本公开的范围。

在一些实施例中，分置循环发动机100包括压缩汽缸110、膨胀汽缸120和传送汽缸130。在一些实施例中，压缩汽缸110、膨胀汽缸120和传送汽缸130具有不同的尺寸(例如，更长或更短、更宽或更窄，或者具有不同的体积)。在一些实施例中，压缩汽缸110执行进气冲程和压缩冲程，但不执行排气冲程。在一些实施例中，膨胀汽缸120执行膨胀和排气冲程，但不执行进气冲程。在一些实施例中，压缩汽缸110被称为冷汽缸或冷侧汽缸，而膨胀汽缸120被称为热汽缸或热侧汽缸。在一些实施例中，压缩汽缸110和膨胀汽缸120以直列形式彼此相邻地形成。在一些实施例中，压缩汽缸110和膨胀汽缸120平行形成，并且压缩汽缸110和膨胀汽缸120的上边界(例如，汽缸盖)对齐(例如，使得压缩活塞112和膨胀活塞122平行移动并且当压缩时活塞112和膨胀活塞122都在TDC处时，压缩活塞112和膨胀活塞122相邻)。在一些实施例中，传送汽缸130形成在压缩汽缸110和膨胀汽缸110的上方。例如，传送汽缸130垂直于压缩汽缸110和膨胀汽缸120并在其顶部形成(例如，使得传送汽缸中的两个活塞130垂直于压缩活塞112和膨胀活塞122移动)。在一些实施例中，传送汽缸130机械地联接到压缩汽缸110和膨胀汽缸120的上边界(例如，汽缸盖)。在一些实施例中，传送汽缸130的侧壁是压缩汽缸110和膨胀汽缸120的上边界(例如，汽缸盖)。在一些实施例中，传送汽缸130的长度与压缩汽缸110和膨胀汽缸120的宽度相同或相似(例如，压缩汽缸110的直径加上膨胀汽缸120的直径与传送汽缸130的长度相同或相似)。

在一些实施例中，压缩汽缸110和膨胀汽缸120具有不同于直列构造的构造。例如，压缩汽缸110和膨胀汽缸120具有相反的构造(例如，压缩活塞112和膨胀活塞122在相反的方向上移动)，并且传送汽缸130形成在压缩汽缸110和膨胀汽缸120之间。在另一个示例性实施例中，压缩汽缸110和膨胀汽缸120具有倒置的V形构造(例如，压缩汽缸110和膨胀汽缸120对角地布置，使得压缩汽缸110和膨胀汽缸120的上边界联接，并且压缩汽缸110和膨胀汽缸120的下边界相隔一段距离)，并且传送汽缸130形成在压缩汽缸110和膨胀汽缸120的汽缸盖之间的区域。

在一些实施例中，压缩汽缸110包括(例如，容纳)压缩活塞112。在一些实施例中，压缩活塞112在压缩汽缸110内往复运动以压缩和传送工作流体。在一些实施例中，压缩活塞112限定压缩汽缸110内的压缩腔室118(例如，构造成容纳工作流体的压缩汽缸110内的体积)。在一些实施例中，活塞112具有构造成密封压缩腔室118的一个或多个环117。在一些实施例中，一个或多个环117可包括压缩环、O形环或任何其它合适的控油环。在一些实施例中，活塞112联接到压缩连杆114。在一些实施例中，连杆114联接到压缩曲柄116。在一些实施例中，曲柄116控制活塞112的往复运动。在一些实施例中，曲柄116将旋转运动转换为往复运动。应当理解，所示曲柄116是较大曲柄机构(例如，包括齿轮)的一部分。

本领域技术人员将理解，互连曲柄是用于协调本文发动机的活塞之间的运动的示例性机构。在其它实施例中，不同的机构用于管理活塞的位置、速度和正时。

在一些实施例中，膨胀汽缸120包括(例如，容纳)膨胀活塞122。在一些实施例中，膨胀活塞122响应工作流体的膨胀(例如，由于燃烧和/或点火)以及燃烧的工作流体的排出在膨胀汽缸120内往复运动。在一些实施例中，膨胀活塞122限定膨胀汽缸120内的膨胀腔室128(例如，构造成容纳工作流体的膨胀汽缸120内的体积)。在一些实施例中，活塞122具有构造成密封膨胀腔室128的一个或多个环127。在一些实施例中，一个或多个环127可包括压缩环、O形环或任何其它合适的控油环。在一些实施例中，活塞122联接到膨胀连杆124。在一些实施例中，连杆124联接到膨胀曲柄126。在一些实施例中，曲柄126控制活塞122的往复运动。在一些实施例中，曲柄126将旋转运动转换为往复运动。应当理解，所示膨胀曲柄126是较大曲柄机构(例如，包括齿轮)的一部分。

在一些实施例中，曲柄116和126联接到同一个曲柄机构。在一些实施例中，曲柄116和126由独立的曲柄机构驱动。在一些实施例中，曲柄116和126由外部机械和/或电气机构控制，使得曲柄的转速和相位关系得以维持(例如，同步)。如下文将更详细地描述的，在一些实施例中，压缩活塞112和膨胀活塞122的运动是同步的。在一些实施例中，压缩活塞112和膨胀活塞122的运动是同相的。例如，两个活塞同时到达TDC(上止点)和/或两个活塞同时到达BDC(下止点)。在一些实施例中，压缩活塞和膨胀活塞的运动是异相的(例如，包括相位滞后)。例如，当另一个活塞稍微落后于TDC时，一个活塞会定期到达TDC。

如本文所用并且如图1所示，曲柄116在顺时针方向上的旋转角被称为φ_冷，而曲柄126在逆时针方向上的旋转角被称为φ_热。为简单起见并且如本文所用，发动机循环期间分置循环发动机100的位置由曲柄126的旋转角φ_热指代。在一些实施例中，分置循环发动机100的完整循环有360°(例如，对应于曲柄126的完整旋转)。如本文所用，0°的旋转角是指当曲柄平行于相应活塞旋转并且相应活塞处于上止点时。如图1所示，由于曲柄126的旋转角处于45°的逆时针位置，所以分置循环发动机100被称为在45°位置处。

在这样的实施例中，活塞112和活塞122彼此平行移动。在一些实施例中，进气阀119形成在压缩汽缸110中以控制工作流体进入压缩腔室118。在一些实施例中，端口134形成在压缩汽缸110和传送汽缸130之间的界面上(例如，在压缩汽缸110的汽缸盖上和/或在传送汽缸130的壁上)。在一些实施例中，端口134形成在压缩汽缸110的右上边缘附近(例如，靠近膨胀汽缸120)。在一些实施例中，端口134将传送腔室132(例如，传送汽缸130内的体积，如下面将进一步详细描述的)与压缩腔室118流体联接。在一些实施例中，当压缩汽缸110执行压缩时(例如，在压缩冲程期间)，工作流体通过端口134传送到传送腔室132中。在一些实施例中，端口136形成在膨胀汽缸120和传送汽缸130之间的界面上(例如，在膨胀汽缸120的汽缸盖上和/或在传送汽缸130的壁上)。在一些实施例中，端口136形成在压缩汽缸的左上边缘附近(例如，靠近压缩汽缸)。在一些实施例中，端口136具有与端口134不同的宽度。在一些实施例中，端口136比端口134宽(或反之亦然)。在一些实施例中，端口136将传送腔室132与膨胀腔室128流体联接。在一些实施例中，当传送腔室132联接到膨胀腔室128时，传送腔室132中的压缩工作流体通过端口136传送到膨胀腔室128在一些实施例中，当传送腔室132联接到膨胀腔室128时发生燃烧。在一些实施例中，燃烧发生在传送腔室132与膨胀腔室128流体联接之前或之后的任何时间(例如，在-10°、-5°、0°、5°或10°的膨胀曲柄角处)。在一些实施例中，在膨胀汽缸120中形成排气阀(未示出)，以控制工作流体从膨胀腔室128中排出。

如本文所用，取向“右”被理解为在膨胀汽缸的方向上，而“左”意指在压缩汽缸的方向上。例如，从左向右移动的传送活塞在从压缩汽缸到膨胀汽缸的方向上移动。在另一个示例中，传送汽缸的“右边缘”意指传送汽缸的膨胀汽缸侧上的最远点。具体位置取决于上下文——汽缸的右边缘可能意指在膨胀汽缸侧上的传送汽缸中的最远点；活塞运动的右边缘可以意指活塞在膨胀汽缸的方向上行进时到达的更远的位置；端口的右边缘可以意指最靠近膨胀汽缸中心的端口边缘。

在一些实施例中，2PTM由传送汽缸130实施。在一些实施例中，传送汽缸130包括活塞140和活塞150(例如，2PTM)。在一些实施例中，活塞140联接到连杆142。在一些实施例中，连杆142联接到曲柄144。在一些实施例中，曲柄144控制活塞140的往复运动。在一些实施例中，曲柄144将旋转运动转换为往复运动。应当理解，所示曲柄144是大曲柄机构(例如，包括齿轮)的一部分。在一些实施例中，活塞150联接到连杆152。在一些实施例中，连杆152联接到曲柄154。在一些实施例中，曲柄154控制活塞150的往复运动。在一些实施例中，曲柄154将旋转运动转换为往复运动。应当理解，所示曲柄154是大曲柄机构(例如，包括齿轮)的一部分。在一些实施例中，曲柄144和154联接到相同的曲柄机构。在一些实施例中，曲柄144和154由独立的曲柄机构驱动。如本文所用并且如图1所示，曲柄144在顺时针方向上的旋转角度被称为θ_冷，而曲柄154在逆时针方向上的旋转角度被称为θ_热。

在一些实施例中，活塞140和活塞150彼此相对(例如，在相反的方向上移动)。例如，活塞140和连杆142设置在传送腔室130的左侧上(例如，压缩腔室上方)，而活塞150和连杆152设置在传送腔室的右侧上(例如，膨胀腔室上方)。如本文所用且为了便于描述，传送腔室130的左侧是指压缩腔室上方的传送腔室部分(例如，具有端口134的部分)，而传送腔室130的右侧是指膨胀腔室上方的传送腔室部分(例如，具有端口136的部分)。在一些示例中，活塞140在其从下止点(BDC)到上止点(TDC)的运动期间从左向右行进。在一些示例中，活塞150在其从下止点(BDC)到上止点(TDC)的运动期间从右向左行进。在一些实施例中，活塞140和活塞150限定传送腔室(例如，活塞140和活塞150之间的传送汽缸中的体积，其构造成容纳工作流体并在压缩汽缸110和燃烧汽缸120之间移动)。在一些实施例中，活塞140被称为冷传送活塞并且活塞150被称为热传送活塞。

在一些实施例中，活塞140和活塞150垂直于活塞112和活塞122移动。在一些实施例中，传送汽缸130的两个活塞的移动是同步和偏移的(例如，具有如相应曲柄的旋转角的差异所反映的相位滞后)。换言之，传送腔室的两个活塞在不同时间到达TDC或BDC，但是在每个循环期间偏移相同的大小(例如，相同的旋转度大小)。例如，活塞150(例如，位于膨胀腔室上方的活塞)在活塞140(例如，位于压缩腔室上方的活塞)到达TDC之前到达BDC。在一些实施例中，活塞150在活塞140到达BDC之前到达TDC。

在一些实施例中，两个活塞之间的偏移(例如，相位滞后)改变(例如，相应曲柄的旋转速度可以在循环期间改变)。在一些实施例中，动态地改变偏移(例如，相位滞后)能够改变发动机的压缩比。在一些实施例中，两个活塞之间的距离可以更近或更远。例如，在第一时间段期间，活塞140的相位(例如，活塞140的曲柄角)可以从活塞150的相位(例如，活塞150的曲柄角)偏移第一偏移量，并且在第二时间段期间(例如，在与第一时间段相同的发动机循环期间和/或在与第一时间段不同的发动机循环中)，活塞140的相位可以从活塞150的曲柄角偏移第二不同的偏移量。在一些实施例中，该距离可以预先确定或可以动态调整。在一些实施例中，调整两个活塞之间的距离导致发动机压缩比的变化(例如，更小的距离意味着更高的压缩比，而更大的距离意味着更低的压缩比)。

在一些实施例中，活塞140和150选择性地覆盖(例如，密封)或打开(例如，露出)端口134和/或端口136。因此，活塞的运动选择性地将传送腔室132流体联接到(或分离)压缩腔室118和/或膨胀腔室128。在一些实施例中，传送腔室132同时联接到压缩腔室118和膨胀腔室128(例如，活塞不覆盖端口134或端口136)。

现在将描述操作示例性分置循环发动机的2PTM以将工作流体从压缩腔室传送到膨胀腔室的示例性方法。图2示出了根据本公开的实施例的分置循环发动机的示例性循环的图表200。图表200的x轴表示曲柄126的相位(例如，角度)。图表200的y轴表示沿着传送汽缸130的水平位置。例如，y轴上的0位置表示传送汽缸130的中心位置，正y值表示传送汽缸130的右侧(例如，膨胀汽缸120的上方)，而负y值表示传送汽缸130的右边缘(例如，压缩汽缸110的上方)。尽管图表200的y轴描述了特定的距离和比例，但这仅意味着示意性的。应当理解，在不脱离本发明范围的情况下可以使用其它距离。如图所示，图表200包括曲线210、220和230以及边界240、250、260和270。曲线210表示根据本公开的实施例的活塞150的前缘(例如，边缘150A)的示例性运动。曲线220表示根据本公开的实施例的活塞140的前缘(例如，边缘140A)的示例性运动。曲线230表示根据本公开的实施例的活塞150的前缘(例如，边缘150A)和活塞140的前缘(例如，边缘140A)之间的距离，也称为活塞间隙。在一些实施例中，活塞150的前缘和活塞140的前缘之间的距离能够决定传送腔室132的体积(例如，基于传送汽缸130的半径)。边界240表示端口136的右边缘(例如，边缘136B)。边界250表示端口136的左边缘(例如，边缘136A)。边界260表示端口134的右边缘(例如，边缘134B)。边界270表示端口134的左边缘(例如，边缘134A)。

如上所述，活塞140和活塞150在传送汽缸130内往复运动并且选择性地将传送腔室132流体联接到压缩腔室118和膨胀腔室128。为了便于描述，分置循环发动机100的循环的描述将以0°开始(例如，曲柄126的旋转角在0°处)。如图2所示，在一些实施例中，当分置循环发动机100处于0°时，活塞140前缘(例如，边缘140A)在边界260处(例如，端口134的右边缘：边缘134B)。因此，活塞140覆盖端口134并且因此将传送腔室132与压缩腔室118流体地分离。在一些实施例中，当分置循环发动机100处于0°时，曲线210在边界250处(例如，活塞150的前缘(例如，边缘150A)在端口136的左边缘：边缘136A处)。因此，活塞150完全覆盖端口136并且因此将传送腔室132与膨胀腔室118流体地分离。如图所示，在一些实施例中，传送腔室132的体积是活塞140和150之间的体积。

现在将描述根据图表200的活塞112、122、140和150的运动。如图2所示，随着分置循环发动机100过渡通过发动机循环，曲线210和220是在x轴(例如，活塞的相位)和y轴(例如，在传送汽缸130内的位置)上均偏移的准正弦曲线。

在一些实施例中，从0°开始，曲线210以特定斜率增加(例如，活塞150以特定速度在传送汽缸130中向右移动)，并且曲线220以特定斜率增加(例如，活塞140以特定速度在传送汽缸130中向右移动)。在一些实施例中，在循环的一部分期间(例如，在0°到60°处或在0°到60°左右)，曲线210和曲线220的斜率(例如，速度)相同或基本相同(例如，在80％、90％、95％、99％以内)。在一些实施例中，直到特定拐点，曲线210的斜率大于曲线220的斜率，然后曲线210的斜率小于曲线220的斜率。如在曲线230中反映的，活塞间隙可以对于发动机循环的一部分(例如，当曲线210的斜率大于曲线220的斜率时，在0°处或在0°左右)增加，并且在发动机循环的后续部分期间(例如，当曲线210的斜率小于曲线220的斜率时，在30°-180°处或在30°-180°左右)减小。例如，在曲线210的斜率大于曲线220的斜率(例如，活塞150向右的速度大于活塞140向右的速度)的循环部分期间，边缘140A和边缘150A之间的距离可以增加，这又可以增加活塞间隙。在一些实施例中，在曲线210的斜率小于曲线220的斜率(例如，活塞150向右的速度小于活塞140向右的速度，导致传送腔室132的体积减小)的循环部分期间，曲线230(例如，活塞间隙)开始减小。在一些实施例中，随着活塞140和活塞150向右移动，端口136打开，导致传送腔室132变得流体联接到膨胀腔室128，如通过在边界250上方的y位置处的曲线210所示(例如，活塞150未完全覆盖端口136)。在一些实施例中，如图所示，曲线220能够在边界250上方增加(例如，活塞140开始部分地覆盖端口136)。因此，在如图所示的一些实施例中，端口136在循环的一部分期间开始变得被打开并达到最大打开的宽度，然后在循环的第二部分期间开始被覆盖并达到完全被覆盖的状态。在一些实施例中，端口136可以被活塞140部分地覆盖而不影响将工作流体从传送腔室132传送到膨胀腔室128的能力(例如，因为在端口开始变得部分地被活塞140覆盖时大部分工作流体已经被传送)。因此，在一些实施例中，随着传送腔室132的体积开始减小(例如，随着曲线230降低)，工作流体开始从传送腔室132传送到膨胀腔室128。在一些实施例中，工作流体通过点火源(例如，火花塞)被点燃。在一些实施例中，可以通过压缩工作流体(例如，压缩点火)来实现点火。在一些实施例中，如以上更详细地描述的，点火可以在传送腔室132流体联接到膨胀腔室128之前或之后的任何时间发生。

在一些实施例中，曲线210达到峰值(例如，在90°处或90°左右)并开始以特定斜率降低(例如，活塞150以特定速度在传送汽缸130中向左移动并到达BDC并开始向右移动)，并且曲线220以特定斜率继续增加(例如，活塞140以特定速度在传送汽缸130中继续向右移动)。在一些实施例中，当曲线210处于其峰值时，曲线210在边界250上方(例如，活塞150完全疏通端口136)。在一些实施例中，当曲线210处于其峰值时，曲线220在边界250上方(例如，活塞140部分阻挡端口136)。在一些实施例中，曲线220达到峰值并开始以特定斜率降低(例如，活塞140以特定速度在传送汽缸130中向左移动)。在一些实施例中，曲线210的负斜率在向下循环的第一部分期间大于曲线220的负斜率，并且曲线210的负斜率在向下循环的第二部分期间小于曲线220的负斜率。因此，在这样的实施例中，曲线230(例如，传送腔室132的体积)达到最小水平并且在循环的一部分期间(例如，当曲线210的斜率等于或基本等于曲线220的斜率时)保持恒定或基本恒定。在一些实施例中，曲线230没有达到0水平(例如，由于活塞140和活塞150不接触，所以传送腔室132的体积不会变成0)。在一些实施例中，活塞140和活塞150能够接触并且曲线230可以达到0水平。在一些实施例中，全部或基本上全部工作流体从传送腔室132传送到膨胀腔室128(例如，80％、90％、95％、99％)。应当理解，一些工作流体(燃烧的或未燃烧的)可保留在传送腔室中(例如，由于工作流体保留在传送腔室中、端口136的体积中和/或其它缝隙中)而不脱离本公开的范围。在一些实施例中，曲线210和曲线220在边界250以下降低(例如，活塞140向左移动并离开端口136并且活塞150向左移动并完全覆盖端口136)。因此，在一些实施例中，当端口136被覆盖时，传送腔室132与膨胀腔室128流体分离。

在一些实施例中，曲线210和曲线220降低到y轴0值以下(例如，当活塞140A和150A的头部的边缘在向左的方向上移动超出传送汽缸130的中心点时)(例如，在180-210°处或180-210°左右)。在一些实施例中，当曲线210和曲线220到达拐点并且曲线的斜率开始增加时。在一些实施例中，因为曲线210和曲线220是偏移的，所以曲线210的斜率在准正弦波形的波谷期间大于曲线220的斜率。在一些实施例中，当曲线210的斜率大于曲线220的斜率时，曲线230增加(例如，活塞140以比活塞150更快的速率向左移动并且传送腔室132的体积增加)。

在一些实施例中，曲线220穿过边界260下方(例如，活塞140向左移动并开始打开端口134)。在一些实施例中，在曲线220穿过边界260(例如，活塞150向左移动并开始部分覆盖端口134)之后，曲线210穿过边界260下方。在一些实施例中，端口134可以被活塞150部分地覆盖而不影响将工作流体从压缩腔室118传送到传送腔室132的能力(例如，因为在端口开始变得部分地被活塞150覆盖时大部分工作流体已经被传送)。在一些实施例中，曲线210在曲线220之前达到最小值(例如，活塞150向左移动并到达TDC)。在一些实施例中，曲线210和曲线220达到它们各自的最小值之间的偏移与曲线210和曲线220达到它们各自的最大值之间的偏移相同(例如，在整个循环中保持该偏移)。在一些实施例中，当曲线220处于其最小时，曲线220在边界270下方(例如，活塞140完全不阻挡端口134)。在一些实施例中，当曲线220处于其最小时，曲线210在边界260下方(例如，活塞150部分阻挡端口134)。因此，在一些实施例中，传送腔室132的体积增加并且工作流体开始从压缩腔室118传送到传送腔室132。

在一些实施例中，在曲线210和曲线220达到最小值之后(例如，270-300°左右)，曲线210和曲线220开始正弦地(例如，正弦曲线状的形状)增加。在一些实施例中，曲线210在曲线220达到最小之前开始增加(例如，活塞150开始向右移动而活塞140继续向左移动)。在一些实施例中，曲线210在边界260之上增加(例如，活塞150向右移动并离开端口134)。在一些实施例中，曲线220在边界260之上增加(例如，活塞140向右移动并完全覆盖端口134)。因此，在如图所示的一些实施例中，端口134在循环的一部分期间开始变得被打开并达到最大打开的宽度，然后在循环的第二部分期间开始被覆盖并达到完全被覆盖的状态。在一些实施例中，全部或基本上全部工作流体从压缩腔室118传送到传送腔室132(例如，80％、90％、95％、99％)。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，一些工作流体可以保留在压缩腔室118中(例如，由于工作流体保留在压缩腔室中、在端口134的体积中和/或其它缝隙中)。在一些实施例中，曲线210增加并到达边界250(例如，活塞150的顶边缘(例如，150A)在端口136的左边缘(例如，136A)处)。因此，分置循环发动机100的一个完整循环完成并且下一个循环开始。

在一些实施例中，在分置循环发动机100的一个示例性循环期间，角度φ_热、φ_冷、θ_热和θ_冷对应于曲柄126、116、154和144，分别跟随下表1中示出的型式。

表1

φ<sub>热</sub>	φ<sub>冷</sub>	θ<sub>热</sub>	θ<sub>冷</sub>
				0	0	90	246
30	30	120	276
				60	60	150	306
90	90	180	336
				120	120	210	6
150	150	240	36
				180	180	270	66
210	210	300	96
				240	240	330	126
270	270	360	156
				300	300	30	186
330	330	60	216

如本领域技术人员将理解的，表1中给出的角度是示例性的。其它实施例包括具有不同相对曲柄角的循环。此外，表1中的曲柄角是近似的。本领域技术人员将理解，本公开中给出的所有角度都是示例性的并且是近似的，除非上下文要求特定角度。

如上所讨论的，当曲线210和220在冷端口左边缘270和冷端口右边缘260之间时，曲线230的最小值结束(在图2的说明性示例中，从大约220度到260度的热汽缸曲柄角)。本领域技术人员将理解，当体积的二阶时间导数为零时，体积变化达到最小水平(或等效地，“处于最小”)。在一些实施例中，当体积达到零时，体积处于最小水平。在其它实施例中，当体积非零时，体积最小。例如，两个金属活塞可能需要非零间隙(例如，1mm)作为安全公差。在一些实施例中，最小值是全局最小值(即，体积在整个循环中处于其最低值)。在其它实施例中，最小值是局部最小值(即，对于循环的一部分，体积处于其最低值)。如图1所示，在一些实施例中，传送腔室的体积可以由传送腔室的两个壁的移动来描述(例如，体积可以等效地由传送腔室的两个边界之间的距离乘以边界的表面积来描述)。

当压缩活塞122首先将工作流体传送到传送腔室132时，这种布置有利地提供传送腔室132的最小体积。这样，传送腔室132的体积能够从其最小值(零体积，或实际近似于零体积)增加，并允许压缩活塞122将工作流体传送到传送腔室132，而没有任何工作损失或具有最小的工作损失。换言之，当压缩的工作流体被传送到传送腔室132时，当发动机在压缩腔室118中压缩工作流体时消耗的能量没有损失(或最小化)。

在一些实施例中，随着传送腔室体积增加，压缩腔室118中的体积减小得更快。这有利地允许共享的体积(传送腔室和压缩腔室)永远不会增加(这将由于降低已经压缩的工作流体的压力而浪费能量)。在一些实施例中，传送腔室132的体积在传送腔室132和压缩腔室118联接的部分时间或全部时间内增加。在一些实施例中，在传送腔室132与压缩腔室118分离之后，传送腔室132的体积减小。在一些实施例中，在传送腔室132联接到膨胀腔室128之前，传送腔室132的体积减小。

在一些实施例中，当传送活塞140和150处于它们的最大速度时，传送腔室132和膨胀腔室128流体联接。这样，传送腔室132能够快速且完全地联接到膨胀腔室128，从而允许压缩的工作流体快速传送到膨胀腔室128。通过减少或最小化流动限制(例如，传送腔室与压缩腔室分离和联接到膨胀腔室之间的时间)，本文的实施例可以有利地减少动力损失并由此提高发动机效率。

如上所讨论的，曲线230的最小点在当曲线210和220在热端口左边缘250和冷端口右边缘260之间时(在图2的说明性示例中，从大约480度到540度的热汽缸曲柄角)。这种布置有利地提供了工作流体从传送腔室132到膨胀腔室128的完全(实际上由传送腔室132的最小体积限定)传送并且使传送腔室132中的EGR最小化。体积保持在最小直到传送腔室与热端口完全分离后(在540度热汽缸曲柄角之后)。这样，当传送腔室132首先联接到压缩腔室118时，存在最小的EGR。

在一些实施例中，本文描述的发动机根据其操作模式(火花点火对压缩点火)设计用于特定峰值压缩压力以确保稳定燃烧，因为每种类型的空气/燃料混合物具有发生自燃的压力极限。在一些实施例中，峰值压缩压力是歧管压力和压缩比的函数，并且能够被设计用于大范围的峰值压缩压力以适应气体燃料(例如，天然气、甲烷、丙烷等)和液体燃料(例如，汽油、汽油/乙醇混合物、柴油、生物柴油等)。在一些实施例中，液体燃料是汽油(例如，化学计量的汽油发动机)并且峰值压缩压力介于14至30巴之间(在一些实施例中，在16至28巴之间)，并且峰值燃烧压力小于70巴(在一些实施例中，小于40巴)。在一些实施例中，液体燃料是柴油并且峰值压缩压力介于29至60巴之间(在一些实施例中，在35至50巴之间)并且峰值燃烧压力小于150巴(在一些实施例中，小于100巴)。在一些实施例中，气体燃料是天然气，例如，化学计量的天然气发动机)并且峰值压缩压力介于17至46巴之间(在一些实施例中，在18至34巴之间)，并且峰值燃烧压力小于80巴(在一些实施例中，小于50巴)。在一些实施例中，燃烧依赖于过量空气(例如天然气的稀薄燃烧、均质充量压缩点燃和汽油的相关方法等)可以允许压缩比和/或增压压力的进一步增加，这又将增加两者峰值压缩压力和峰值燃烧压力。例如，当燃料是汽油或天然气时，峰值压缩压力和峰值燃烧压力可能会额外增加10-25％。

图3-14示出了根据本公开的实施例的对应于以上表1中的十二个条目的分置循环发动机的示例性循环的十二个快照。图3示出了根据本公开的实施例的在0°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机300的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机100处于0°时(例如，当曲柄126的旋转角处于0°时)，活塞112和活塞122都在TDC处。在一些实施例中，进气和排气端口都闭合并且活塞112刚刚完成其压缩冲程并且活塞122刚刚完成其排气冲程。在一些实施例中，当分置循环发动机100处于0°时，传送腔室与压缩汽缸110或膨胀汽缸120分离(例如，分别通过活塞140和150覆盖端口134和136)。在一些实施例中，当活塞112和活塞122都在TDC处并且压缩汽缸110或膨胀汽缸122中几乎没有或没有流体时，传送腔室132(例如，活塞140和活塞150之间的体积)容纳分置循环发动机100中的所有或基本上所有工作流体。在一些实施例中，一些工作流体保留在端口134或端口136的体积中，并且没有被传送到传送腔室132。在一些实施例中，传送腔室132中的工作流体是在特定压力下的压缩的工作流体(例如，在压缩冲程期间由活塞112压缩)。在一些实施例中，体积132将工作流体维持在与由压缩汽缸110中的活塞112压缩的相同、相似或基本相似(例如，80％、90％、95％、99％)的压力。在一些实施例中，在压缩冲程期间，使传送腔室132中的压力保持与由压缩汽缸110产生的压力相同，允许分置循环发动机100保持期望的压缩比并减少泵送损失，从而提高效率。如上所述，活塞140和活塞150的往复运动遵循这样的型式，使得在传送腔室132与压缩腔室118分离之后并且传送腔室132联接到膨胀腔室128之前的时间期间(例如，在传送腔室132不联接到压缩腔室或膨胀腔室中的任一个的过渡时间段期间)，传送腔室132的体积保持恒定或基本恒定(例如，90％、95％、98％、99％)。

在一些实施例中，当分置循环发动机300处于0°位置时，曲柄154可以处于90°的角度。在一些实施例中，当曲柄154处于90°角时，活塞150的线速度(例如，往复运动)处于最大。在一些实施例中，在端口136打开的时刻使活塞150的线速度处于最大速度允许端口136快速打开(例如，比曲柄154不处于90°的角度时更快)，并导致传送腔室132中的工作流体被快速传送到膨胀腔室128中(例如，比曲柄154不处于90°角时更快)。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，在活塞150使端口136被打开时的时刻，曲柄154可以处于除90°以外的角度。

在一些实施例中，当分置循环发动机300处于0°位置时，火花点火系统(例如，火花塞，未示出)能够点燃压缩的工作流体。在一些实施例中，点火可发生在0°之前或0°之后(例如，-10°、-5°、5°、10°)。在一些实施例中，点火发生在当传送腔室132流体联接到膨胀腔室128时的任何时间、传送腔室132已将工作流体传送到膨胀腔室128中之前的任何时间、或传送腔室132已将工作流体传送到膨胀腔室128中之后的任何时间。在一些实施例中，点火正好发生在传送腔室132流体联接到膨胀腔室128之前，以便在传送腔室132流体联接到膨胀腔室128之前为燃烧发展提供时间。在一些实施例中，被点燃的工作流体产生的膨胀膨胀进入膨胀腔室128中。在一些实施例中，工作流体的膨胀导致活塞122从TDC行进到BDC，并执行动力(膨胀)冲程。

尽管图3示出了端口136和活塞150定位成使得活塞150在0°处完全覆盖端口136(例如，使得端口136将在0°之后立即开始变得被打开)，但是应当理解，端口136沿着传送汽缸130和膨胀汽缸120之间的界面定位在任何地方，以调整和/或延迟传送腔室132联接到膨胀腔室的时间(例如，以控制、修改或调整发动机正时)。在这样的实施例中，端口136在0°以上或以下的任何角度(例如，-10°、-5°、5°、10°等)处开始露出。

图4示出了根据本公开的实施例的在30°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机400的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机200处于30°时，活塞140和/或活塞150向右行进，并且传送腔室132也可以向右移动(例如，使工作流体也向右移动)。如上面关于图2所讨论的，活塞150以与活塞140不同的速度移动。在一些实施例中，传送腔室132的体积减小。在一些实施例中，活塞150部分地疏通端口136，从而将传送腔室132流体联接到膨胀腔室128。在一些实施例中，活塞150部分地阻塞端口136。在一些实施例中，活塞150完全疏通端口136。在一些实施例中，活塞122不再处于TDC并且向下行进并返回到BDC。在一些实施例中，活塞122的移动增加了膨胀腔室128的体积。在一些实施例中，疏通端口136(部分地或以其它方式)使传送腔室132流体联接到膨胀腔室128。在一些实施例中，来自传送腔室132的经压缩的工作流体可以传送到膨胀腔室128。在一些实施例中，减小传送腔室132的体积有利于将工作流体从传送腔室132传送到膨胀腔室128，并在活塞122上执行机械功。因此，传送腔室132的体积随着工作流体传送到膨胀腔室128而继续减小(例如，工作流体由于点火而被传送和/或膨胀到膨胀腔室128中)。

在一些实施例中，当分置循环发动机400在30°处时，传送腔室132保持与压缩腔室118分离(例如，活塞140保持覆盖端口134)。在一些实施例中，膨胀汽缸110的活塞112开始从TDC行进到BDC。在一些示例中，活塞112的移动增加了膨胀腔室118的体积。在一些实施例中，膨胀腔室118是空的。在一些实施例中，新鲜的工作流体(例如，空气/燃料混合物)被引入(例如，进入)压缩腔室118以准备下一个压缩冲程(例如，经由直接喷射、真空喷射或其它方式)。在一些实施例中，进气阀119开始打开以促进工作流体进入压缩腔室118中。换言之，压缩汽缸110开始执行下一个发动机循环的进气阶段。在一些实施例中，进气阶段发生在30°之前或之后的任何时间(例如，一旦活塞112移过TDC)。

图5示出了根据本公开的实施例的在60°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机500的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机500处于60°时，活塞140和/或活塞150可以向右行进更远。如上面关于图2所讨论的，活塞150移动的速度与活塞140不同。在一些实施例中，活塞140部分地覆盖端口136。在一些实施例中，活塞150不覆盖端口136。在一些实施例中，端口传送腔室136至少部分打开并且传送腔室132流体联接到膨胀腔室128。在一些实施例中，传送腔室132的体积减小(例如，由于活塞140行进的速度比活塞150快)。在一些实施例中，减小传送腔室132的体积有利于工作流体从传送腔室132传送到膨胀腔室128。因此，传送腔室132的体积随着工作流体传送到膨胀腔室128能够继续减小(例如，工作流体由于点火而被传送和/或膨胀到膨胀腔室128中)。在一些实施例中，活塞122继续朝向BDC行进并且膨胀汽缸120继续膨胀冲程(例如，动力冲程)。在一些实施例中，压缩汽缸110继续进气冲程并且压缩腔室118增加并且新鲜的工作流体继续被引入压缩腔室118中。在一些实施例中，进气阀119被打开(例如，进一步打开)以将工作流体引入压缩腔室118中。

图6示出了根据本公开的实施例的在90°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机600的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机600处于90°时，活塞140和/或活塞150向右行进地更远。在一些实施例中，活塞140部分地覆盖端口136。在一些实施例中，端口136被活塞140覆盖一半。在一些实施例中，活塞150没有覆盖或遮蔽端口136。在一些实施例中，活塞150在BDC处或附近。在一些实施例中，传送腔室132继续流体联接到膨胀腔室128。在一些实施例中，传送腔室132的体积进一步减小。在一些实施例中，减小传送腔室132的体积有利于工作流体从传送腔室132传送到膨胀腔室128。因此，传送腔室132的体积随着工作流体传送到膨胀腔室128能够继续减小(例如，工作流体由于点火而被传送和/或膨胀到膨胀腔室128中)。在一些实施例中，活塞122继续朝向BDC行进并且膨胀汽缸120继续膨胀冲程(例如，动力冲程)。在一些实施例中，压缩汽缸110继续进气冲程，因此压缩腔室118的体积增加，并且新鲜的工作流体进入压缩腔室118中(例如，通过直接喷射或其它方式)。在一些实施例中，进气阀119被打开(例如，进一步打开)以将工作流体引入压缩腔室118中。

图7示出了根据本公开的实施例的在120°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机700的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机700处于120°时，活塞140在TDC处或附近。在一些实施例中，活塞140部分地覆盖端口136。在一些实施例中，活塞150没有覆盖或遮蔽端口136。在一些实施例中，活塞150经过BDC并且朝向TDC行进返回。在一些实施例中，传送腔室132继续流体联接到膨胀腔室128。在一些实施例中，传送腔室132的体积进一步减小(例如，由于活塞140向右行进，而活塞150向左行进)。在一些实施例中，减小传送腔室132的体积有利于工作流体从传送腔室132传送到膨胀腔室128。因此，传送腔室132的体积随着工作流体传送到膨胀腔室128能够继续减小(例如，工作流体由于点火而被传送和/或膨胀到膨胀腔室128中)。在一些实施例中，活塞122继续朝向BDC行进并且膨胀汽缸120能够继续膨胀冲程(例如，动力冲程)。在一些实施例中，压缩汽缸110继续进气冲程并且压缩腔室118增加并且新鲜的工作流体继续被引入压缩腔室118中。在一些实施例中，进气阀119打开(例如，开始闭合但仍然打开)以将工作流体引入压缩腔室118中。

图8示出了根据本公开的实施例的在150°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机800的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机800处于150°时，活塞140经过TDC并朝向BDC行进。在一些实施例中，活塞140继续部分地覆盖端口136。在一些实施例中，活塞150朝向TDC行进并且部分地覆盖或遮蔽端口136。在一些实施例中，端口136大部分被活塞140和活塞150覆盖。在一些实施例中，传送腔室132继续流体联接到膨胀腔室128。在一些实施例中，传送腔室132的体积进一步减小(例如，由于活塞140向左行进比活塞150向左行进慢)。在一些实施例中，减小传送腔室132的体积有利于工作流体从传送腔室132传送到膨胀腔室128。因此，传送腔室132的体积随着工作流体传送到膨胀腔室128而继续减小(例如，工作流体由于点火而被传送和/或膨胀到膨胀腔室128中)。在一些实施例中，当分置循环发动机800处于150°时，工作流体完全燃烧或基本燃烧(例如，空气/燃料混合物的90％、95％、98％、99％已经反应)。在一些实施例中，传送腔室132和膨胀腔室128中的流体主要是燃烧产物。在一些实施例中，因为传送腔室132的体积已经减小到相对较小的体积，所以传送腔室132中剩余的燃烧产物的量相对较小(例如，大部分未燃烧、正燃烧和经燃烧的工作流体已转移到膨胀腔室128)。在一些实施例中，活塞122能够继续朝向BDC行进并且膨胀汽缸120能够继续膨胀冲程(例如，动力冲程)。在一些实施例中，压缩汽缸110继续进气冲程并且压缩腔室118增加并且新鲜的工作流体继续被引入压缩腔室118中。在一些实施例中，进气阀119打开(例如，正在闭合但仍然打开)以将工作流体引入压缩腔室118中。

图9示出了根据本公开的实施例的在180°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机900的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机900处于180°时，活塞112和/或活塞122在BDC处或附近。在一些实施例中，活塞140和/或活塞150向左行进。在一些实施例中，活塞140不再覆盖端口136。在一些实施例中，活塞150完全覆盖或遮蔽端口136。换言之，传送腔室132与膨胀腔室128分离。在一些实施例中，在传送时腔室132变得与体积128分离时(例如，当活塞150完全覆盖端口136时)，传送腔室132处于最小体积。在一些实施例中，当传送腔室132处于最小体积时，活塞140和活塞150不接触(例如，传送腔室132可以总是具有一定大小的体积)。在一些实施例中，因为当传送腔室132与膨胀腔室128分离时，传送腔室132处于最小体积，所有或基本上所有的工作流体从传送腔室132传送到膨胀腔室128(例如，80％、90％、95％、99％)。在一些实施例中，一些残余工作流体(例如，EGR形式的燃烧产物)保留在传送腔室132中(例如，小于20％、10％、5％或1％)。在一些实施例中，当分置循环发动机900处于180°时，工作流体完全燃烧或基本燃烧(例如，空气/燃料混合物的90％、95％、98％、99％已经反应)。在一些实施例中，传送腔室132中的剩余流体是热EGR(例如，残余燃烧产物)。在一些实施例中，因为传送腔室132的体积已经减小到相对较小的体积，所以传送腔室132中剩余的并且作为EGR返回的燃烧产物的量相对较小(例如，大部分未燃烧、正燃烧和经燃烧的工作流体已转移到膨胀腔室128)。在一些实施例中，相对较小体积的传送腔室132允许分置循环发动机900减少或最小化返回到压缩腔室118的排气量。在一些实施例中，减少或最小化EGR通过减少或防止已经燃烧的工作流体和/或任何燃烧产物引入到新鲜的工作流体中，来减少或最小化在下一个发动机循环中使用的新鲜的工作流体的稀释。减少或防止新鲜工作流体的稀释能够提高发动机的燃烧质量。因此，分置循环发动机的体积效率提高，从而实现整体效率提高。

在一些实施例中，活塞122在BDC处或附近，并且膨胀汽缸120完成膨胀冲程(例如，动力冲程)。在一些实施例中，活塞112在BDC处或附近，并且压缩汽缸110在其进气冲程的末端处或附近。在一些实施例中，进气阀闭合以结束工作流体的吸入(例如，从而结束进气冲程)。在一些实施例中，进气阀打开并且能够继续将工作流体超过活塞112的BDC引入到压缩汽缸110中(例如，因此继续超过BDC的进气冲程)。

图10示出了根据本公开的实施例的在210°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机1000的剖视图。在一些实施例中，活塞112经过BDC并且压缩汽缸110开始压缩冲程(例如，开始压缩压缩腔室118中的工作流体)。在一些实施例中，活塞140和/或活塞150继续向左行进。在一些实施例中，活塞140不再覆盖端口136。在一些实施例中，活塞140所处的位置在端口136和端口134之间并完全覆盖或遮蔽端口134。在一些实施例中，活塞150朝向TDC行进并且部完全遮蔽端口136。换言之，传送腔室132与膨胀腔室128分离。在一些实施例中，转移腔室132在最小体积处或附近，并且与分体式发动机处于180°时的体积相同或相似(如上文关于图2所述)。在一些实施例中，活塞140和活塞150继续不接触。在一些实施例中，在传送腔室132与压缩腔室118流体联接时或刚好在联接之前，传送腔室132在最小体积处或附近(并且如图2所示)。在一些实施例中，具有最小或接近最小体积的传送腔室132减少或最小化返回到压缩腔室118的排气量。

在一些实施例中，活塞122经过BDC并且处于排气冲程。在一些实施例中，膨胀汽缸120打开排气端口129以从分置循环发动机800排出经燃烧的工作流体(例如，燃烧产物)。

图11示出了根据本公开的实施例的在240°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机1100的剖视图。在一些实施例中，活塞112在压缩冲程(例如，压缩压缩腔室118中的工作流体)期间朝向TDC移动。在一些实施例中，活塞140向左移动(例如，朝向BDC)并且部分地覆盖端口134。在一些实施例中，活塞150向左移动(例如，朝向TDC)并且部分地覆盖端口134。在一些示例中，端口134部分覆盖并且部分露出，因此，传送腔室132流体联接到压缩腔室118。因此，在一些实施例中，来自压缩腔室118的工作流体传送到传送腔室132。应当理解，当传送腔室132与压缩腔室118流体联接时，一定量的热EGR与来自压缩腔室118的新鲜的工作流体混合而不脱离本公开的范围。在一些实施例中，传送腔室132正在膨胀或以其它方式而比分置循环发动机处于210°时(例如，如图10中)的更大。在一些实施例中，传送腔室132的体积保持不变，使得工作流体在从压缩腔室118传送到传送腔室132的同时被进一步压缩。在一些实施例中，传送腔室132的体积在将工作流体从压缩腔室118传送到传送腔室132期间增加。在一些实施例中，传送腔室132的体积增加率与压缩腔室118的体积减少率相同(例如，使得工作流体的压力得以维持)，或传送腔室132的体积增加率小于压缩腔室118的体积减小率(例如，使得工作流体的压力继续增加)。因此，实现了分置循环发动机1100的期望的压缩比(例如，在压缩和传送结束时工作流体的压力)。因此，在一些实施例中，腔室118和132的总体积继续减小并且活塞112进一步将压缩腔室118中的工作流体压缩并进入传送腔室132中。在一些实施例中，在传送工作流体的同时进一步压缩工作流体可减少或最小化由传送活塞执行的不必要的功和/或能够减少或防止EGR流到压缩腔室118中。在一些实施例中，活塞122经过BDC并且能够继续排气冲程(例如，排出经燃烧的工作流体)。在一些实施例中，排气端口129打开以从膨胀腔室128排出经燃烧的工作流体(例如，燃烧产物)。

图12示出了根据本公开的实施例的在270°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机1200的剖视图。在一些实施例中，活塞112在压缩冲程(例如，压缩压缩腔室118和/或传送腔室132中的工作流体)期间朝向TDC移动。在一些实施例中，活塞140向左移动(例如，朝向BDC)并且不再覆盖端口134。在一些实施例中，活塞150在TDC处或附近，并且能够继续部分地覆盖端口134。在一些示例中，端口134部分打开并且部分打开，因此，传送腔室132流体联接到压缩腔室118。因此，在一些实施例中，来自压缩腔室118的工作流体继续传送到传送腔室132。在一些实施例中，传送腔室132正在膨胀或以其它方式而比分置循环发动机处于240°时的更大(例如，如图11中)。在一些实施例中，腔室118和132的总体积继续减小并且活塞112进一步将压缩腔室118中的工作流体压缩并进入传送腔室132中。在一些实施例中，活塞122经过BDC并且继续排气冲程(例如，排出经燃烧的工作流体)。在一些实施例中，排气端口129打开以从膨胀腔室128排出经燃烧的工作流体(例如，燃烧产物)。

图13示出了根据本公开的实施例的在300°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机1300的剖视图。在一些实施例中，活塞112在压缩冲程(例如，压缩压缩腔室118和/或传送腔室132中的工作流体)期间朝向TDC移动。在一些实施例中，活塞140经过BDC并且向右移动(例如，朝向TDC)并且不覆盖端口134。在一些实施例中，活塞150经过TDC，向右移动并且能够部分地继续覆盖端口134。在一些示例中，端口134部分覆盖并且部分露出，因此，传送腔室132流体联接到压缩腔室118。因此，在一些实施例中，来自压缩腔室118的工作流体能够继续传送到传送腔室132。在一些实施例中，传送腔室132正在膨胀或以其它方式比分置循环发动机处于270°时(例如，如图12中)的更大。在一些实施例中，总体积继续减小并且活塞112进一步压缩压缩腔室118中的工作流体并进入传送腔室132。在一些实施例中，活塞122经过BDC并且继续排气冲程(例如，排出经燃烧的工作流体)。在一些实施例中，排气端口129打开(例如，开始闭合但仍然打开)以从膨胀腔室128排出经燃烧的工作流体(例如，燃烧产物)。

图14示出了根据本公开的实施例的在330°膨胀曲轴角处实施示例性2PTM的分置循环发动机1400的剖视图。在一些实施例中，活塞112在压缩冲程(例如，压缩压缩腔室118和132中的工作流体)期间朝向TDC移动并且靠近TDC。在一些实施例中，活塞140向右移动(例如，朝向TDC)并且部分地覆盖端口134。在一些实施例中，活塞150向右移动(例如，朝向BDC)并且不再覆盖端口134。在一些示例中，端口134部分覆盖并且部分露出，因此，传送腔室132流体联接到压缩腔室118。因此，在一些实施例中，来自压缩腔室118的工作流体继续传送到传送腔室132。在一些实施例中，传送腔室132正在膨胀或以其它方式比分置循环发动机处于300°时(例如，如图13中)的更大。在一些实施例中，当分置循环发动机处于300°时，传送腔室132的体积增加率与压缩腔室118的体积的压缩(例如，减少)率相同或相似。因此，在将工作流体从压缩腔室118传送到传送腔室132的同时，保持或基本保持了分置循环发动机1100的压缩比(例如，工作流体的压力)。在一些实施例中，总体积继续减小并且活塞112进一步压缩压缩腔室118中的工作流体并进入传送腔室132。在一些实施例中，活塞122经过BDC并且能够继续排气冲程(例如，排出经燃烧的工作流体)。在一些实施例中，排气端口129打开(例如，开始闭合但仍然打开)以从膨胀腔室128排出经燃烧的工作流体(例如，燃烧产物)。

在一些实施例中，在图14所示的快照之后，分置循环发动机将到达360°位置(例如，曲柄116的旋转角处于360°)。换言之，分置循环发动机将返回到0°位置。因此，在一些实施例中，分置循环发动机将返回到图3中描述的循环的位置。

在一些实施例中，实施2PTM的分置循环发动机同时将传送腔室流体联接到压缩腔室和膨胀腔室。在这样的实施例中，压缩汽缸将工作流体直接从压缩腔室经由传送腔室传送到膨胀腔室。该实施例被称为“端口重叠”，因为压缩接口上的端口流体联接的时间和膨胀接口上的端口流体联接的时间重叠。在一些实施例中，端口重叠是通过沿相应汽缸和传送汽缸之间的界面改变端口的位置来实现的，使得存在传送腔室的两个活塞不完全覆盖两个端口的时间段。在一些实施例中，通过改变活塞的正时(例如，通过偏移活塞的正时)使得一个或两个活塞不完全覆盖两个部件来实现端口重叠。在一些实施例中，通过在传送腔室中的活塞之一或两者的头部上实施槽口(例如，对角切口)来实现端口重叠。

图15示出了根据本公开的实施例实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机1500的剖视图。为了便于描述和说明，图15以45°的角度(例如，45°的热侧/膨胀曲柄角)示出了分置循环发动机1500，以提供根据本公开的实施例具有端口重叠的2PTM的示例性分置循环发动机的结构概览。应当理解，关于特定感兴趣的角度的更多细节(例如，对应于发动机循环期间的特定事件)在下面关于图16-18提供。关于图15的描述的省略和/或简化不应被解释为限制本公开的范围。

在一些实施例中，分置循环发动机1500类似于分置循环发动机100，并且可以包括压缩汽缸1510、膨胀汽缸1520和传送汽缸1530(例如，分别与压缩汽缸110、膨胀汽缸120和传送汽缸130相同或相似)。在一些实施例中，传送汽缸1530可以包括活塞1540和活塞1550(例如，分别与活塞140和活塞150相同或相似)。

在一些实施例中，与不实施端口重叠的实施例相比，这些汽缸(例如，压缩汽缸1510、膨胀汽缸1520和传送汽缸1530)的直径更小。在一些实施例中，减小汽缸的直径(例如，并且因此减小相应腔室的体积)可以帮助维持发动机的期望压缩比。在一些实施例中，减小腔室的体积导致工作流体的体积与没有端口重叠的实施例中的相同(例如，因为在循环的一部分期间所有三个腔室都流体联接，因此增加了用于工作流体残余的腔室的数量，这将在下面更详细地说明)。

在一些实施例中，与没有端口重叠的分置循环发动机实施例相比，活塞1512和活塞1540的旋转正时被延迟。换言之，冷侧活塞(例如，活塞1512和1540)比热侧活塞(例如，活塞1522和活塞1550)具有更大的相位滞后。在一些实施例中，活塞1512的相位滞后为19°，而活塞1540的相位滞后为9°(与分置循环发动机100上的活塞112和活塞140相比)。在一些实例中，具有冷侧活塞和热侧活塞之间的较大相位滞后改变其中端口1534被活塞1540覆盖的正时。在一些实施例中，较大的相位滞后延迟其中端口1534被活塞1540覆盖的时间窗口。因此，在一些实施例中，当端口1536至少部分打开并且将传送腔室1532与膨胀腔室1528流体联接时，端口1534至少部分地打开并且将压缩腔室1518与传送腔室1532流体联接，从而将压缩腔室1518与膨胀腔室1528流体联接。

在一些实施例中，在分置循环发动机1500的一个示例性循环期间，角度φ_热、φ_冷、θ_热和θ_冷对应于曲柄1526、1516、1554和1544，分别跟随下表2中示出的型式。

表2

图16-18示出了根据本公开的实施例实施端口重叠的分置循环发动机的示例性循环的三个快照。图16示出了根据本公开的实施例的在0°膨胀曲轴角处实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机1600的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机1600处于0°时(例如，当曲柄1526的旋转角处于0°时)，活塞1522处于TDC。在一些实施例中，活塞1510向上移动(例如，朝向TDC)。在一些实施例中，活塞1540部分地覆盖端口1534。在一些实施例中，当端口1534至少部分地打开时，传送腔室1532流体联接到压缩腔室1518。在一些实施例中，工作流体正在流动、传送和/或压缩进入传送腔室1532中(例如，通过压缩汽缸1510)。在一些实施例中，活塞1550覆盖端口1536。在一些实施例中，传送腔室1532与膨胀腔室1528流体分离。

图17示出了根据本公开的实施例的在10°膨胀曲轴角处实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机1700的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机1700处于10°时(例如，当曲柄1526的旋转角处于10°时)，活塞1522超出TDC并且向下移动(例如，朝向BDC)。在一些实施例中，活塞1510向上移动(例如，朝向TDC)。在一些实施例中，活塞1550向右移动并部分疏通端口1536，从而将传送腔室1532流体联接到膨胀腔室1528。在一些实施例中，活塞1540向右移动并部分疏通端口1534，从而将传送腔室1532流体联接到压缩腔室1518。因此，在一些实施例中，端口1534和端口1536至少部分疏通并且传送腔室1532流体联接到压缩腔室1518和膨胀腔室1528。在一些实施例中，工作流体正在流动、传送和/或压缩到传送腔室1532和/或膨胀腔室1528中(例如，通过压缩汽缸1510)。

图18示出了根据本公开的实施例的在19°膨胀曲轴角处实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机1800的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机1700处于19°时(例如，当曲柄1526的旋转角处于19°时)，活塞1522超出TDC并且向下移动(例如，朝向BDC)。在一些实施例中，活塞1510处于TDC。在一些实施例中，活塞1540向右移动并完全阻挡端口1534，从而将传送腔室1532与压缩腔室1518流体地分离。在一些实施例中，活塞1550向右移动并能够部分疏通端口1536，从而将传送腔室1532流体联接到膨胀腔室1528。在一些实施例中，工作流体正在流动、传送和/或膨胀到膨胀腔室1528中(例如，通过点燃工作流体)。在一些实施例中，工作流体在传送腔室1532流体联接到膨胀腔室1528的任何时间被点火源(例如，火花塞)点燃。在一些实施例中，工作流体在传送腔室1532与压缩腔室1518流体分离之前或之后被点燃(例如，-10°、-5°、0°、5°、10°)。

因此，本公开的一些实施例可以实施端口重叠，使得压缩腔室、传送腔室和膨胀腔室在发动机循环的一部分期间同时流体联接。在一些实施例中，实施端口重叠允许在燃烧时改进传送腔室和膨胀腔室之间的联接并且能够减少缝隙体积的大小(例如，从而减少作为EGR流回压缩腔室的燃烧产物的量)。在一些实施例中，实施端口重叠并且同时流体联接所有三个腔室最小化或减少了在传送腔室流体联接到膨胀腔室的时刻的突然压降。在一些实施例中，为了实现期望的压缩比，与没有端口重叠的实施例相比，汽缸的半径被缩小。

尽管仅示出和描述了实施端口重叠的分置循环发动机的示例性循环的三个快照，但是应当理解，使用以上描述和/或表2中提供的角度可推断分置循环发动机的循环的剩余部分。

图19示出了根据本公开的实施例使用带槽口的活塞实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机1900的剖视图。在一些实施例中，使用槽口允许分置循环发动机实施端口重叠而不显著改变2PTM汽缸(例如，传送汽缸1930)的尺寸(例如，缸径)。例如，如上所述，所有三个腔室在循环的一部分期间流体联接(例如，压缩腔室1918、膨胀腔室1928和传送腔室1932)。在这样的示例中，为了保持相同或相似的压缩比(例如，与不实施端口重叠的分置循环发动机相比)，传送腔室1932的体积可以减少以补偿由压缩腔室1918和膨胀腔室1928贡献的增加的体积。因此，如所述的，通过减小传送汽缸1930的尺寸(例如，缸径)或添加带槽口的活塞，或其组合，能够通过实施端口重叠的发动机来实现特定的压缩比。例如，小型发动机可能无法进一步减小汽缸的尺寸。因此，带槽口的活塞头用作实现期望压缩比的端口重叠的替代方法。为了便于描述和说明，图19以45°的角度(例如，45°的热侧/膨胀曲柄角)示出了分置循环发动机1900，以提供根据本公开的实施例使用一个或多个带槽口的具有端口重叠的2PTM的示例性分置循环发动机的结构概览。应当理解，关于特定感兴趣的角度的更多细节(例如，对应于发动机循环期间的特定事件)在下面关于图20-22提供。关于图19的描述的省略和/或简化不应被解释为限制本公开的范围。

在一些实施例中，分置循环发动机1900类似于分置循环发动机100和分置循环发动机1500，并且可以包括压缩汽缸1510、膨胀汽缸1520和传送汽缸1530(例如，分别与压缩汽缸110、膨胀汽缸120和传送汽缸130相同或相似)。在一些实施例中，传送汽缸1930可以包括活塞1940和活塞1950(例如，分别与活塞140和活塞150相同或相似)。

在一些实施例中，与没有端口重叠和/或没有带槽口的活塞的分置循环发动机实施例相比，活塞1912和活塞1940的旋转正时被延迟。换言之，冷侧活塞(例如，活塞1912和1940)比热侧活塞(例如，活塞1922和活塞1950)能够具有更大的相位滞后。在一些实施例中，活塞1912可以具有23°的相位滞后并且活塞1540没有相位滞后(与分置循环发动机100上的活塞112和活塞140相比)。在一些实施例中，活塞1940和活塞1950中的一者或两者在活塞的头部中具有槽口。如本文所用且如图19所示，槽口是沿活塞的上内侧(例如，在与端口交界的侧部上)在活塞头部上的对角切口。在一些实施例中，槽口修改和/或切换其中端口1934被活塞1940覆盖的正时以及其中端口1936被活塞1950覆盖的正时。在一些实施例中，槽口延迟了其中端口1934被活塞1934覆盖的时间窗口以及其中端口1936被活塞1950覆盖的时间窗口(例如，在功能上导致比没有槽口更多的相位滞后)并能够使压缩腔室1918、传送腔室1932和/或膨胀腔室1928在曲柄角组合处流体联接，否则没有槽口将不会联接；即使得能够端口重叠。因此，在一些实施例中，当端口1934至少部分打开并且将传送腔室1918与膨胀腔室1932流体联接时，端口1936至少部分地露出并且将压缩腔室1932与传送腔室1928流体联接，从而将压缩腔室1918与膨胀腔室1928流体联接。

在一些实施例中，在分置循环发动机1900的一个示例性循环期间，角度φ_热、φ_冷、θ_热和θ_冷对应于曲柄1926、1916、1954和1944，分别跟随下表3中示出的型式。

表3

图20-22示出了根据本公开的实施例的使用一个或多个带槽口的活塞实施端口重叠的分置循环发动机的示例性循环的三个快照。图20示出了根据本公开的实施例的在0°膨胀曲轴角处使用一个或多个带槽口的活塞实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机2000的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机2000处于0°时(例如，当曲柄1926的旋转角处于0°时)，活塞1922处于TDC。在一些实施例中，活塞1912向上移动(例如，朝向TDC)。在一些实施例中，活塞1940部分地覆盖端口1934。在一些实施例中，活塞1940上的槽口成角度，使得活塞1940部分地露出端口1934。换言之，槽口使活塞1940的接口向左移动，使得活塞1940的作用就好像比活塞1940没有槽口的情况有更大的相位滞后。换言之，活塞1940和活塞1950之间的距离与具有没有槽口的传送活塞的发动机相比更小。由于活塞1940和活塞1950之间的距离更小，所以对于给定的期望压缩比，使用更大直径的传送汽缸1930。在一些实施例中，当端口1934至少部分地打开时，传送腔室1932流体联接到压缩腔室1918。在一些实施例中，工作流体正在流动、传送和/或压缩进入传送腔室1932中(例如，通过压缩汽缸1910)。在一些实施例中，活塞1950覆盖端口1936(例如，活塞1950上的槽口不会导致端口1936露出，并且活塞1950仍然覆盖端口1936并且将传送腔室1932与膨胀腔室1928分离)。在一些实施例中，传送腔室1932与膨胀腔室1928流体分离。

图21示出了根据本公开的实施例的在12°膨胀曲轴角处使用一个或多个带槽口的活塞实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机2100的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机2100处于12°时(例如，当曲柄1926的旋转角处于12°时)，活塞1922超出TDC并且向下移动(例如，朝向BDC)。在一些实施例中，活塞1912向上移动(例如，朝向TDC)。在一些实施例中，活塞1950向右移动并且部分疏通端口1936(例如，即使活塞1950的前缘比端口1936更靠左，槽口也使活塞1950部分疏通端口1936)，从而将传送腔室1932流体联接到膨胀腔室1928。在一些实施例中，活塞1940向右移动并且能够部分疏通端口1934(例如，即使活塞1940的前缘比端口1934更靠右，槽口也使活塞1940部分疏通端口1934)，从而将传送腔室1932流体联接到压缩腔室1918。因此，在一些实施例中，端口1934和端口1936至少部分疏通并且传送腔室1932流体联接到压缩腔室1918和膨胀腔室1928。在一些实施例中，工作流体正在流动、传送和/或压缩进入传送腔室1932和/或进入膨胀腔室1928中(例如，通过压缩汽缸1910)。

图22示出了根据本公开的实施例的在23°膨胀曲轴角处使用一个或多个带槽口的活塞实施具有端口重叠的示例性2PTM的分置循环发动机2200的剖视图。在一些实施例中，当分置循环发动机2200处于23°时(例如，当曲柄1926的旋转角处于23°时)，活塞1922超出TDC并且向下移动(例如，朝向BDC)。在一些实施例中，活塞1912处于TDC。在一些实施例中，活塞1940向右移动并且完全阻挡端口1934(例如，活塞1940上的槽口不会导致端口1934露出，并且活塞1940仍然覆盖端口1934)，因此将传送腔室1932与压缩腔室1918流体分离。在一些实施例中，活塞1950向右移动并能够部分疏通端口1936，从而将传送腔室1932流体联接到膨胀腔室1928。在一些实施例中，工作流体正在流动、传送和/或膨胀进入膨胀腔室1928中(例如，通过点燃工作流体)。在一些实施例中，工作流体在传送腔室1932流体联接到膨胀腔室1928的任何时间的同时或之前，被点火源(例如，火花塞)点燃。在一些实施例中，可以通过压缩工作流体(例如，压缩点火)来实现点火。在一些实施例中，工作流体在传送腔室1932与压缩腔室1918流体分离之前或之后被点燃。

尽管仅示出和描述了使用一个或多个带槽口的活塞实施端口重叠的分置循环发动机的示例性循环的三个快照，但是应当理解，使用以上描述和/或表3中提供的角度可推断分置循环发动机的循环的剩余部分。

图23A-B示出了根据本公开的实施例的实施具有示例性齿轮驱动机构的示例性2PTM的分置循环发动机2300的前后剖视图。在一些实施例中，分置循环发动机2300类似于分置循环发动机100，并且包括压缩汽缸、膨胀汽缸和传送汽缸(例如，分别与压缩汽缸110、膨胀汽缸120和传送汽缸130相同或相似)。在一些实施例中，压缩汽缸容纳压缩活塞2312，膨胀汽缸容纳膨胀活塞2322，而传送汽缸容纳传送活塞2340和2350。在一些实施例中，压缩活塞2312联接到由曲柄2326驱动的连杆。在一些实施例中，膨胀活塞2322联接到连杆并由曲柄2316驱动。在一些实施例中，活塞2340联接到连杆并由曲柄2344驱动。在一些实施例中，活塞2350联接到连杆并由曲柄2354驱动。在一些实施例中，传送汽缸可包括火花塞2384，其构造成点燃传送腔室中的经压缩的工作流体。

在一些实施例中，分置循环发动机2300包括齿轮2360、2362、2364、2366、2368、2370、2372、2374和2376。在一些实施例中，齿轮2360联接到曲柄2316。活塞2322(例如，动力活塞)的线性和往复运动能够驱动和控制齿轮2360的旋转运动。在一些实施例中，齿轮2362联接到曲柄2326并驱动活塞2312。在一些实施例中，齿轮2362的旋转控制活塞2312的往复运动。在一些实施例中，齿轮2364联接到曲柄2344并驱动活塞2340。在一些实施例中，齿轮2364的旋转控制活塞2340的往复运动。在一些实施例中，齿轮2366联接到曲柄2354并驱动活塞2350。在一些实施例中，齿轮2366的旋转控制活塞2350的往复运动。因此，在一些实施例中，活塞2322经由驱动齿轮2360、2362、2364和2366的旋转运动(因此活塞2312、2340和2350的往复运动)来控制分置循环发动机2300的活塞正时。

在一些实施例中，齿轮2360联接到齿轮2362(例如，齿轮2360的齿联接到齿轮2362的齿，使得齿轮2360的齿和齿轮2362的齿啮合)。在一些实施例中，使齿轮2360在一个方向旋转引起齿轮2362中的相应且相反的旋转(例如，当齿轮2360逆时针旋转时，齿轮2362能够顺时针旋转)。在这样的实施例中，活塞2312和活塞2322的运动(例如，往复运动)是同步的。在一些实施例中，齿轮2362联接到齿轮2368。在一些实施例中，齿轮2362具有较小的齿条或同轴齿轮2386，其联接到齿轮2362的背侧(如图23B所示)，齿轮2362与齿轮2368的齿啮合。在一些实施例中，齿轮2362驱动齿轮2368(例如，齿轮2362的旋转引起齿轮2368中的相应且相反的旋转)。因此，在一些实施例中，齿轮2360控制齿轮2362和齿轮2368的旋转，从而控制活塞2312的往复运动。在一些实施例中，齿轮2368被称为空转齿轮。尽管齿轮2368示出为联接到齿轮2362，而齿轮2362本身又联接到齿轮2360(例如，使得齿轮2360通过齿轮2362驱动齿轮2368)，但是应当理解，齿轮2368能够替代地直接联接到齿轮2360，而齿轮2360又联接到齿轮2362(例如，使得齿轮2360通过齿轮2368驱动齿轮2362)。

在一些实施例中，齿轮2364联接到齿轮2370(例如，齿轮2364的齿与齿轮2370的齿啮合)。在一些实施例中，齿轮2370联接到齿轮2368(例如，齿轮2370的齿与齿轮2368的齿啮合)。在一些实施例中，使齿轮2368在一个方向上旋转能够引起齿轮2370中相应且相反的旋转，这然后能够引起齿轮2364中相应且相反的旋转。在一些实施例中，齿轮2366联接到齿轮2372(例如，齿轮2366的齿与齿轮2372的齿啮合)。在一些实施例中，齿轮2372联接到齿轮2368(例如，齿轮2372的齿与齿轮2368的齿啮合)。在一些实施例中，使齿轮2368在一个方向上旋转引起齿轮2372中相应且相反的旋转，这然后引起齿轮2366相应且相反的旋转。因此，在一些实施例中，齿轮2368控制齿轮2364和齿轮2366的旋转，从而控制活塞2340和活塞2350的往复运动。在这样的实施例中，活塞2322、活塞2312、活塞2340和活塞2350的运动是同步的(例如，由于所有四个都最终链接到由活塞2322驱动的齿轮2360)。

在一些实施例中，齿轮2368联接到齿轮2374和齿轮2376。在一些实施例中，齿轮2374控制提升阀2380。在一些实施例中，提升阀2380控制工作流体流入压缩腔室中的流动(例如，在进气冲程期间)。在一些实施例中，齿轮2376控制提升阀2382。在一些实施例中，提升阀2382控制经燃烧的工作流体(例如，燃烧产物)流出膨胀腔室的流动(例如，在排气冲程期间)。因此，在一些实施例中，齿轮2368控制压缩汽缸和膨胀汽缸的进气和排气正时。在一些实施例中，提升阀2380和提升阀2382的运动与活塞2322、活塞2312、活塞2340和活塞2350同步(例如，由于最终由齿轮2368控制)。

应当理解，齿轮的尺寸(例如，半径)对应于一个齿轮的旋转速度转化到其各自联接的齿轮的比例。例如，第一齿轮的半径是其联接到的第二齿轮的半径两倍，该第一齿轮能够执行一个完整旋转(例如，360度)，而第二齿轮执行两个完整旋转(例如，720度)。在一些实施例中，转化量与沿给定齿轮的周缘的齿数有关。因此，如图23A-B所示，相应齿轮的半径控制相应齿轮的旋转速度并因此控制相应活塞的往复运动的速度。例如，活塞2340和活塞2350的往复运动具有相同或相似的速度(例如，因为齿轮2364和齿轮2366的半径相同或相似)，并且与活塞2310和活塞2320的往复运动具有相同或相似的速度(例如，因为齿轮2364和齿轮2366的半径与齿轮2386的半径相同)。

在一些实施例中，活塞2312、2322、2340和2350中的任一个使用双轴腕销轴承联接到其相应的控制臂。在一些实施例中，双轴腕销轴承包括腕销轴承，其中销轴承的一部段相对销轴承的另一部段偏移。例如，腕销轴承具有三个部段：左、右和中间部段(也称为“轴颈”)。左部段和右部段(例如，轴颈)具有相同的轴(例如，对齐)，而中间部段(轴颈)可以具有偏移轴(例如，与左部段和右部段未对齐)。因此，使用双轴腕销轴承允许左部段和右部段在循环的一部分期间支承活塞的负载，而中心部段不承受负载。在循环的不同部分期间，中间部段支承活塞的负载，而左部段和右部段不承受负载。因此，双轴腕销轴承在使用期间具有摇摆机构，这使腕销轴承的整个长度都适当地涂覆油(例如，机油、变速器油或任何其它润滑剂)并增加部件的耐用性。

图24示出了根据本公开的实施例的实施具有示例性齿轮驱动机构的梭阀传送机构的分置循环发动机2400的剖视图。在申请号14/435,138和申请号15/256,343中描述了梭阀传送机构，为了所有目的以参见的方式纳入这两份申请。在一些实施例中，梭阀传送机构是将工作流体从压缩腔室传送到膨胀腔室的替代机构。在一些实施例中，梭阀传送机构包括可移动梭阀，其在传送汽缸内线性且往复地移动并且选择性地将传送腔室(例如，梭阀内的体积)连接到压缩腔室和/或膨胀腔室。

在一些实施例中，分置循环发动机2400类似于分置循环发动机100，并且包括压缩汽缸、膨胀汽缸和传送汽缸(例如，分别与压缩汽缸110、膨胀汽缸120和传送汽缸130相同或相似)。在一些实施例中，压缩汽缸容纳压缩活塞2412，膨胀汽缸容纳膨胀活塞2422，而传送汽缸容纳滑阀梭(spool shuttle)2440。在一些实施例中，压缩活塞2412联接到由曲柄2426驱动的连杆。在一些实施例中，膨胀活塞2422联接到连杆并由曲柄2416驱动。在一些实施例中，滑阀梭2440联接到连杆并由曲柄2444驱动。在一些实施例中，传送汽缸包括火花塞，其构造成点燃传送腔室中的经压缩的工作流体。

在一些实施例中，分置循环发动机2400包括齿轮2460、2462、2464、2468、2470、2474和2476。在一些实施例中，齿轮2460联接到曲柄2426。在一些实施例中，活塞2322(例如，动力活塞)控制并驱动齿轮2460的旋转运动。在一些实施例中，齿轮2462联接到曲柄2426并驱动活塞2412(例如，压缩活塞)。在一些实施例中，齿轮2462的旋转控制活塞2412的往复运动。在一些实施例中，齿轮2464联接到曲柄2444并能够驱动活塞2440。在一些实施例中，齿轮2464的旋转控制滑阀梭2440的往复运动。因此，在一些实施例中，活塞2422经由齿轮2460、2462和2464的旋转运动(以及由此的活塞2412和滑阀梭2440的往复运动)来控制分置循环发动机2400的活塞和滑阀梭正时。

在一些实施例中，齿轮2460联接到齿轮2462(例如，齿轮2460的齿联接到齿轮2462的齿，使得齿轮2460的齿和齿轮2462的齿啮合)。在一些实施例中，使齿轮2460在一个方向旋转引起齿轮2462中的相应且相反的旋转(例如，当齿轮2460逆时针旋转时，齿轮2462能够顺时针旋转)。在这样的实施例中，活塞2412和活塞2422的运动(例如，往复运动)是同步的。在一些实施例中，齿轮2462联接到齿轮2468。在一些实施例中，齿轮2462具有较小的齿条或同轴齿轮，其联接到齿轮2462的背侧(未示出)，齿轮2462与齿轮2468的齿啮合。在一些实施例中，齿轮2468能够驱动齿轮2462(例如，齿轮2468的旋转引起齿轮2462中的相应且相反的旋转)。因此，在一些实施例中，齿轮2468控制齿轮2460和齿轮2462的旋转，从而控制活塞2422和活塞2412的往复运动。在一些实施例中，齿轮2468被称为空转齿轮。尽管齿轮2468示出为联接到齿轮2462，而齿轮2462本身又联接到齿轮2460(例如，使得齿轮2460通过齿轮2462驱动齿轮2368)，但是应当理解，齿轮2468能够替代地直接联接到齿轮2460，而齿轮2460又联接到齿轮2462(例如，使得齿轮2460通过齿轮2468驱动齿轮2362)。

在一些实施例中，齿轮2464联接到齿轮2470(例如，齿轮2464的齿与齿轮2470的齿啮合)。在一些实施例中，齿轮2470联接到齿轮2468(例如，齿轮2470的齿与齿轮2468的齿啮合)。在一些实施例中，使齿轮2468在一个方向上旋转能够引起齿轮2470中相应且相反的旋转，这然后引起齿轮2464中相应且相反的旋转。因此，在一些实施例中，齿轮2468能够控制齿轮2464的旋转，从而控制滑阀梭2440的往复运动。在这样的实施例中，活塞2422、活塞2412和滑阀梭2440的运动是同步的(例如，由于所有三个最终都由齿轮2468驱动)。

在一些实施例中，齿轮2468联接到齿轮2474和齿轮2476。在一些实施例中，齿轮2474控制提升阀2480。在一些实施例中，提升阀2480控制工作流体流入到压缩腔室的流动(例如，在进气冲程期间)。在一些实施例中，齿轮2476控制提升阀2482。在一些实施例中，提升阀2482控制经燃烧的工作流体(例如，燃烧产物)流出膨胀腔室的流动(例如，在排气冲程期间)。因此，在一些实施例中，齿轮2468控制压缩汽缸和膨胀汽缸的进气和排气正时。在一些实施例中，提升阀2480和提升阀2482的运动与活塞242、活塞2412和滑阀梭2440同步(例如，由于最终链接到由活塞2422驱动的齿轮2460)。

应当理解，这些齿轮的尺寸(例如，半径)对应于一个齿轮的旋转速度转化到其各自联接的齿轮的比例。例如，第一齿轮的半径是其联接到的第二齿轮的半径两倍，第一齿轮能够执行一个完整旋转(例如，360度)，而第二齿轮执行两个完整旋转(例如，720度)。在一些实施例中，转化量与沿给定齿轮的周缘的齿数有关。因此，如图24所示，相应齿轮的半径控制相应齿轮的旋转速度(例如，旋转速度)并因此控制相应活塞的往复运动的速度(例如，线性速度)。

在一些实施例中，活塞2412和2422中的任一个使用双轴腕销轴承联接到其相应的控制臂。在一些实施例中，双轴腕销轴承包括腕销轴承，其中销轴承的一部段与销轴承的另一部段偏移。例如，腕销轴承可具有三个部段：左、右和中间部段(也称为“轴颈”)。左部段和右部段(例如，轴颈)可具有相同的轴(例如，对齐)，而中间部段(轴颈)可以具有偏移轴(例如，与左部段和右部段未对齐)。因此，使用双轴腕销轴承能够允许左部段和右部段在循环的一部分期间支承活塞的负载，而中心部段不承受负载。在循环的不同部分期间，中间部段能支承活塞的负载，而左部段和右部段不承受负载。因此，双轴腕销轴承在使用期间可具有摇摆机构，这使腕销轴承的整个长度都适当地涂覆油(例如，机油、变速器油或任何其它润滑剂)并能增加部件的耐用性。

图25示出了根据本公开的实施例的操作分置循环发动机的示例性方法2500。在2502处，将工作流体引入第一腔室(例如，诸如压缩腔室118、1518和/或1918之类)。在一些实施例中，工作流体的引入可以发生在分置循环发动机的进气冲程期间。在一些实施例中，引入工作流体可包括将工作流体注入第一腔室。在一些实施例中，使用进气阀(例如，提升阀)来引入工作流体。

在2504处，在第一腔室中压缩工作流体。在一些实施例中，第一腔室是第一汽缸(例如，诸如压缩汽缸110、1510和/或1910之类的)中的体积。在一些实施例中，在第一腔室中压缩工作流体使用第一汽缸中的活塞(例如，诸如活塞112、1512和/或1912之类)来实施。

在2506处，移动第二腔室的第一可动边界。在一些实施例中，移动第一可动边界使第一腔室与第二腔室流体联接并且将工作流体从第一腔室传送到第二腔室。在一些实施例中，第一汽缸包括出口端口(例如，诸如端口134、1534和/或1934之类)。在一些实施例中，第一汽缸的出口端口连接到第二汽缸(例如，诸如传送汽缸130、1530和/或1930之类)上的入口端口。在一些实施例中，第一汽缸的出口端口与第二汽缸的入口端口相同(例如，当第一汽缸和第二汽缸共享边界时)。在一些实施例中，第一可动边界能够选择性地联接(例如，打开和/或暴露)和分离(例如，覆盖和/或密封)第一汽缸的出口端口，并且分别将第一腔室与第二腔室流体联接和分离。在一些实施例中，当第一腔室与第二腔室流体联接时，工作流体能够从第一腔室传送(例如，移动、流动、扩散)到第二腔室。在一些实施例中，当第一腔室与第二腔室流体分离时，防止工作流体从第一腔室传送到第二腔室。因此，在第一可动边界移动的第一时间段期间，第一腔室和第二腔室流体分离(例如，当第一腔室的出口端口被密封时)，并且在第一可动边界移动时的第二时间段期间，第一腔室和第二腔室流体联接(例如，当第一腔室的出口端口暴露时)。在一些实施例中，第一可动边界使用传送腔室中的活塞(例如，诸如活塞140、1540和/或1940之类)来实施。

在一些实施例中，步骤2506至少部分地与步骤2504同时发生(例如，步骤2506发生在步骤2504的一部分期间或步骤2506发生在步骤2504期间)。在一些实施例中，在工作流体在第一腔室中被压缩的同时，第一腔室流体联接到第二腔室，并且在第一腔室中压缩工作流体还执行将流体从第一腔室传送到第二腔室的功能并且将流体压缩到第二腔室中。

在2508处，移动第二腔室的第二可动边界。在一些实施例中，移动第二可动边界使第二腔室与第三腔室(例如，诸如膨胀腔室128、1528和/或1928之类)流体联接并且将工作流体从第二腔室传送到第三腔室。在一些实施例中，第三汽缸(例如，诸如膨胀汽缸120、1520、1920之类)包括入口端口(例如，诸如端口136、1536和/或1936之类)。在一些实施例中，第三汽缸的入口端口联接到第二汽缸上的出口端口。在一些实施例中，第三汽缸的入口端口与第二汽缸的入口端口相同(例如，当第二汽缸和第三汽缸共享边界时)。在一些实施例中，第二可动边界能够选择性地联接(例如，打开和/或暴露)和分离(例如，覆盖和/或密封)第二汽缸的出口端口，并且分别将第二腔室与第三腔室流体联接和分离。在一些实施例中，当第二腔室与第三腔室流体联接时，工作流体能够从第二腔室传送(例如，移动、流动、扩散)到第三腔室。在一些实施例中，当第二腔室与第三腔室流体分离时，防止工作流体从第二腔室传送到第三腔室。因此，在第二可动边界移动的第三时间段期间，第二腔室与第三腔室流体分离(例如，当第三腔室的入口端口被密封时)，并且在第二可动边界移动时的第四时间段期间，第二腔室与第三腔室流体联接(例如，当第三腔室的入口端口暴露时)。在一些实施例中，第二可动边界使用传送室中的活塞(例如，诸如活塞150、1550和/或1950之类)来实施。在一些实施例中，第一和第二可动边界同时移动(例如，步骤2508可以在步骤2506的一部分期间发生或者步骤2508可以在步骤2506期间发生)。在一些实施例中，第一、第二和第三腔室同时流体联接。在一些实施例中，第一、第二、第三和第四时间段中的任一个部分重叠或完全重叠。

在2510处，工作流体在第三腔室中膨胀。在一些实施例中，点火源点燃工作流体，引起工作流体在第三腔室和/或第二腔室中膨胀。在一些实施例中，点火源是一个或多个火花塞。在一些实施例中，火花塞设置在第二腔室、第三腔室、第二腔室和第三腔室之间的传送端口中，或其任意组合中。在具有多个火花塞的实施例中，火花塞可以同时点燃。在其它实施例中，一些火花塞可以顺序点燃。在一些实施例中，可以通过压缩工作流体(例如，压缩点火)来实现点火。在一些实施例中，工作流体在第二和第三腔室中的膨胀被转化为有用功(例如，经由动力冲程)。在一些实施例中，步骤2510至少部分地与步骤2508同时发生。在一些实施例中，在工作流体在第三腔室中膨胀的同时，第三腔室流体联接到第二腔室，并且第三腔室中的工作流体膨胀与工作流体从第二腔室传输到第三腔室的同时发生。

在2512处，燃烧的工作流体(例如，燃烧产物)从第三腔室排出。在一些实施例中，工作流体的排出可以发生在分置循环发动机的排气冲程期间。在一些实施例中，排出工作流体可以打开排气阀(例如，提升阀)并经由膨胀活塞的运动排出工作流体。在一些实施例中，在工作流体从第三腔室排出的同时，第二腔室仍然流体联接到第三腔室。在这样的实施例中，工作流体也从第二腔室排出。

图26A示出了根据本公开的实施例的实施具有斜面传送端口2634和2636的2PTM的分置循环发动机的横截面2600。在一些实施例中，传送端口2634代替上述发动机中的134、1534和1934。这些传送端口(以及相关的发动机结构、功能和正时)的描述经过必要的变更适用于传送端口2634，并且为简洁起见不再重复。在一些实施例中，传送端口2636代替发动机中的136、1536和1936。这些传送端口(以及相关的发动机结构、功能和正时)的描述经过必要的变更适用于传送端口2636，并且为简洁起见不再重复。

图26A的横截面是通过压缩汽缸2602的汽缸盖和膨胀汽缸2604的汽缸盖截取的。在一些实施例中，压缩汽缸2602是上述发动机中的118、1518和1918。这些压缩汽缸(以及相关的发动机结构、功能和正时)的描述经过必要的变更适用于压缩汽缸2602，并且为简洁起见不再重复。在一些实施例中，膨胀汽缸2604是上述发动机中的128、1528和1928。这些膨胀汽缸(以及相关的发动机结构、功能和正时)的描述经过必要的变更适用于膨胀汽缸2604，并且为简洁起见不再重复。

压缩汽缸2602包括进气阀2619A和2619B。在一些实施例中，进气阀2619A和2619B是上述发动机中的进气阀119。这些阀(以及相关的发动机结构、功能和正时)的描述经过必要的变更适用于进气阀2619A和2619B，并且为简洁起见不再重复。膨胀汽缸2604包括排气阀2629A和2629B。在一些实施例中，排气阀2629A和2629B是上述发动机中的排气阀129。这些阀(以及相关的发动机结构、功能和正时)的描述经过必要的变更适用于排气阀2629A和2629B，并且为简洁起见不再重复。

传送端口2634和2636中的每一个包括斜面左边缘(分别为2634A和2636A)和斜面右边缘(分别为2634B和2636B)。有利地，斜边可以使两个2PTM活塞(未示出)的密封环轻松进出端口2634和2636以及进出与2PTM的传送汽缸孔(图1中的传送汽缸130；以下描述为相对于图26B)的完全接触。以传送端口2634的左边缘(2634A)为例(理解以下描述同样适用于传送端口2634的右边缘(2634B)和传送端口2636的左右边缘：分别为2636A和2636B)，左边缘具有位于下部部分2634C左侧的上部部分2634A(类似地，上部部分2634B、3636A和2636B分别具有下部部分2634D、3636C和2636D)。下部部分2634C可以对应于压缩腔室顶部处的压缩汽缸盖的左边缘。在从压缩腔室开始并朝着传送腔室移动的方向上，端口加宽至上部部分2634A。在一些实施例中，端口在压缩腔室附近具有恒定宽度，然后开始加宽。如图26A所示，端口边缘也可以沿其长度(从顶部到底部，如图26A所示)加宽，最宽的部分在端口的中间，然后变窄。左侧部分2634A可以采用多种形状，包括椭圆形和圆形。在一些实施例中，端口边缘加宽沿其长度不变化；在这样的实施例中，上部部分2634A可以是直线，比如从2634A到2634C的线性斜率。

有利地，传送端口2634的椭圆形和斜面左边缘减少了密封环在边缘上移动所经受的冲击。例如，随着传送活塞140上的压缩环在传送端口134的阶梯状边缘134A上从右到左行进，它可能会磨损。当压缩环第一次接触边缘时，压缩环朝向压缩腔室的任何下垂(例如，由环的张力、重力或温度的材料膨胀引起)将导致环落入端口，并导致压缩环和端口边缘咬合，这可能会导致环和端口边缘的结构损坏。相反，在从压缩腔室到传送腔室的方向上逐渐变宽的椭圆形和斜面端口边缘(例如关于图26A和26B描述的那些)和例如2634A端口边缘允许压缩环逐渐落入端口。更重要的是，在从压缩腔室到传送腔室的方向上逐渐变窄的椭圆形和斜面端口边缘，例如2634B端口边缘，允许任何下垂的压缩环逐渐上升移出端口。最初，下垂部的中间(可能对应于离活塞头最远的点)被朝向2PTM活塞的环凹槽推回。随着2PTM活塞继续从右向左移动，更多下垂的压缩环被推向2PTM活塞环凹槽，直到最终整个压缩环与传送汽缸孔接触并同心。这在本文所述的2PTM发动机中可能是特别有利的，其中当经过端口边缘时活塞以接近最大速度行进。

随着更多的压缩环与边缘接触，椭圆形斜面(如图26A所示)还可以减少冲击。在一些实施例中，除了或代替图26A和图26B中的斜边，杆可以覆盖传送端口开口，以减少当压缩环与传送端口边缘接触时的冲击。在上部部分的端部处的附加斜面(例如，曲线2634E和2636E)还可以减少压缩环上的磨损。

本领域技术人员将理解，端口宽度不需要在从压缩/膨胀腔室到传送腔室的方向上加宽(例如，图26B下面)。在那些实施例中，横跨端口的宽度变化(从右到左)可能足以减少对密封环的冲击(见下面)。在其它实施例中，端口的边缘可以倒圆(或以其它方式修改)以减轻压缩环在其接触传送孔时的冲击。

在示例性实施例中，压缩汽缸2602的直径为77mm，膨胀汽缸2604的直径为88mm，传送端口2634和2636的长度(如图26A所示从上到下)为26mm，上部部分2634A、2634B、2636A和2636B的半径为24.76mm，2634E和2636E的半径为1.6mm，每个传送端口2634和2636的最宽点为15mm，传送端口在它们最近点处分开15mm，传送端口2634的最大宽度(如图26A所示从左到右)为12.5mm，并且传送端口2636的最大宽度为15mm。

图26B示出了分置循环发动机的不同横截面2650。在图26B中，横截面是通过传送腔室的汽缸的孔2652截取的。孔2652包括具有斜边的冷传送端口2654和热传送端口2656。图26B示出了从孔的内部并且朝向膨胀腔室和压缩腔室观察的孔2650的表面的图像。换言之，传送端口2654和2656的边缘(如图26B所示)是与在传送汽缸内行进的2PTM活塞上的压缩环接触的边缘。如图26B所示，端口的横截面宽度在从压缩/膨胀腔室到传送腔室的方向上没有变化(宽度从压缩/膨胀腔室到传送腔室是恒定的，但因端口而异)。在其它实施例中，孔的下边缘——更靠近压缩腔室和膨胀腔室的边缘——是图26A的实施例中描绘的那些。

本领域技术人员将理解，术语“斜边”不需要通过斜切来制造传送端口边缘。在一些实施例中，汽缸盖由模具制造，其中斜边在模具中预铸。

虽然上述公开描述了具有两个活塞的传送机构，但是应当理解，可使用其它结构来实施上述公开的将流体从压缩腔室传送到膨胀腔室的方法。例如，传送汽缸可以具有一个活塞和可移动的界面(例如，可动边界)。在一些实施例中，传送汽缸可具有两个可移动界面(例如，两个可动边界)。在一些实施例中，可移动界面是平面的或非平面的。在一些实施例中，使用旋转机构。

在一些实施例中，分置循环发动机包括：压缩腔室，该压缩腔室容纳第一活塞，其引入并压缩工作流体；膨胀腔室，该膨胀腔室容纳第二活塞，其使工作流体膨胀并排出；以及具有可变体积的传送腔室，该传送腔室选择性地流体联接到压缩腔室和膨胀腔室。

在分置循环发动机的一些实施例中，在传送腔室流体联接到膨胀腔室的同时，传送腔室的体积减小。

在分置循环发动机的一些实施例中，在传送腔室流体联接到压缩腔室的同时，传送腔室的体积增加，然后减小。

在分置循环发动机的一些实施例中，当传送腔室与膨胀腔室分离时，体积最小。

在分置循环发动机的一些实施例中，当传送腔室联接到压缩腔室时，体积最小。

在一些实施例中，传送腔室容纳第三活塞和第四活塞，其中，第三活塞和第四活塞相对移动以改变传送腔室内的体积。在一些实施例中，传送腔室内的体积包括第三活塞和第四活塞之间的体积。在一些实施例中，第三活塞与第四活塞相对。在一些实施例中，在传送腔室与膨胀腔室流体分离之后，在发动机循环的一部分期间，传送腔室内的体积保持基本恒定。在一些实施例中，压缩腔室包括出口端口；膨胀腔室包括入口端口；并且第三活塞和第四活塞的相对运动选择性地密封及暴露压缩腔室的出口端口和膨胀腔室的入口端口。在一些实施例中，第三活塞和第四活塞垂直于第一活塞和第二活塞移动。在一些实施例中，第三活塞的相位与第四活塞的相位偏移。在一些实施例中，第三活塞的相位和第四活塞的相位在第一时间段期间偏移第一偏移量，并且在第二时间段期间偏移不同于第一偏移量的第二偏移量，从而改变分置循环发动机的压缩比。在一些实施例中，第三活塞包括在最靠近压缩腔室和膨胀腔室的第三活塞的前缘上的对角槽口；而第四活塞包括在最靠近压缩腔室和膨胀腔室的第四活塞的前缘上的对角槽口。

在一些实施例中，当第一活塞处于TDC时，该体积与压缩腔室流体地分离。在一些实施例中，当第二活塞处于TDC时，该体积流体联接到膨胀腔室。

在一些实施例中，在发动机的循环期间，该体积不同时流体联接到压缩腔室和膨胀腔室。在一些实施例中，在发动机的循环的一部分期间，该体积同时流体联接到压缩腔室和膨胀腔室。在一些实施例中，发动机的循环的一部分包括第一活塞到达TDC之前和第二活塞到达TDC之后的时间。

在一些实施例中，压缩腔室包括构造成接纳空气/燃料混合物的进气机构。在一些实施例中，进气机构为进气阀或进气端口中的任一个。

在一些实施例中，膨胀腔室包括构造成排出燃烧产物的排气机构。在一些实施例中，排气机构为排气阀或排气端口中的任一个。

在一些实施例中，发动机包括点火源。在一些实施例中，点火源包括定位在传送腔室、膨胀腔室或膨胀腔室的入口端口之一中的火花塞。

在一些实施例中，压缩腔室和膨胀腔室具有不同的体积。在一些实施例中，膨胀腔室具有比压缩腔室更大的体积。

在一些实施例中，压缩腔室和膨胀腔室平行布置；而传送腔室定位在压缩腔室和膨胀腔室的上方并垂直于压缩腔室和膨胀腔室。

在一些实施例中，一种操作发动机的方法包括：在第一腔室中引入工作流体；在第一腔室中压缩工作流体；改变第二腔室的体积；使第三腔室中的工作流体膨胀；以及从第三腔室排出工作流体。

在一些实施例中，在第一腔室流体联接到第二腔室的同时：增加体积，然后减小体积。

在一些实施例中，当第二腔室与第三腔室流体分离时，体积最小。

在一些实施例中，当第一腔室流体联接到第二腔室时，体积最小。

在一些实施例中，第二腔室在第三时间段期间与第三腔室流体分离；并且第二腔室在第四个时间段期间流体联接到第三腔室。

在一些实施例中，改变第二腔室的体积包括移动第二腔室的第一可动边界和移动第二腔室的第二可动边界。在一些实施例中，移动第二腔室的第一可动边界将第一腔室与第二腔室流体联接，并且将工作流体从第一腔室传送到第二腔室；并且移动第二腔室的第二可动边界使第二腔室与第三腔室流体联接，并且将工作流体从第二腔室传送到第三腔室。在一些实施例中，在移动第二腔室的第一可动边界的同时：第一腔室在第一时间段期间与第二腔室流体分离；并且第一腔室在第二时间段期间流体联接到第二腔室。在一些实施例中，第一可动边界和第二可动边界在发动机循环的一部分期间同时移动。

在一些实施例中，将第一腔室与第二腔室流体联接包括使第一腔室上的出口端口暴露。在一些实施例中，将第二腔室与第三腔室流体联接包括暴露第三腔室上的入口端口。

在一些实施例中，第二腔室不同时流体联接到第一腔室和第三腔室。在一些实施例中，在发动机循环的一部分期间，第二腔室同时流体联接到第一腔室和第三腔室。

在一些实施例中，该方法包括用点火源点燃工作流体。

在一些实施例中，第一可动边界是第一活塞；而第二可动边界为第二活塞。

在一些实施例中，第一腔室和第三腔室具有不同的体积。

如本文所用，将术语“流体”理解为包括液态和气态。

虽然某些实施例仅针对内燃发动机或外燃发动机进行了描述，但应当理解，该系统和方法同样适用于外燃发动机、内燃发动机和任何其它发动机，在一些实施例中，内燃机内部的点火源可以启动膨胀(例如，火花点火；SI)。在一些实施例中，不使用点火源来引发内部膨胀腔室中的启动膨胀并且燃烧可以通过压缩(压缩点火；CI)来启动。

内燃机的描述——包括相位滞后、燃烧正时、反相位滞后、压缩活塞超前、在滑阀处和联接到膨胀汽缸之后的燃烧，以及多膨胀汽缸到单个压缩汽缸——在PCT申请第PCT/US2014/047076号中找到，其内容以其整体并为了所有目的以参见的方式纳入本文。

因此，根据上文，本公开的一些示例涉及分置循环发动机。在一些实施例中，分置循环发动机包括压缩腔室，该压缩腔室容纳第一活塞，其引入并压缩工作流体；膨胀腔室，该膨胀腔室容纳第二活塞，其使工作流体膨胀并排出；以及传送腔室，该传送腔室容纳第三活塞和第四活塞，其中，第三活塞和第四活塞相对移动以改变传送腔室内的体积并且选择性地将传送腔室内的体积流体联接到压缩腔室和膨胀腔室。

附加地或替代地，在一些实施例中，当传送腔室与膨胀腔室流体分离时，传送腔室内的体积最小。附加地或替代地，在一些实施例中，在传送腔室与膨胀腔室流体分离之后，在发动机循环的一部分期间，传送腔室内的体积保持基本恒定。附加地或替代地，在一些实施例中，传送腔室内的体积包括第三活塞和第四活塞之间的体积。附加地或替代地，在一些实施例中，第三活塞与第四活塞相对。附加地或替代地，在一些实施例中，当第一活塞处于上止点(TDC)时，传送腔室与压缩腔室流体分离。附加地或替代地，在一些实施例中，当第二活塞处于上止点(TDC)时，传送腔室流体联接到膨胀腔室。附加地或替代地，在一些实施例中，在传送腔室流体联接到膨胀腔室的同时，传送腔室的体积减小。附加地或替代地，在一些实施例中，传送腔室在发动机循环期间不同时流体联接到压缩腔室和膨胀腔室。

附加地或替代地，在一些实施例中，在发动机循环的一部分期间，传送腔室同时流体联接到压缩腔室和膨胀腔室。附加地或替代地，在一些实施例中，发动机的循环的一部分包括第一活塞到达TDC之前和第二活塞到达TDC之后的时间。附加地或替代地，在一些实施例中，第三活塞包括在最靠近压缩腔室和膨胀腔室的第三活塞的前缘上的对角槽口；而第四活塞包括在最靠近压缩腔室和膨胀腔室的第四活塞的前缘上的对角槽口。附加地或替代地，在一些实施例中，压缩腔室包括出口端口；膨胀腔室包括入口端口；并且第三活塞和第四活塞的相对运动选择性地密封及暴露压缩腔室的出口端口和膨胀腔室的入口端口。附加地或替代地，在一些实施例中，压缩腔室包括构造成接纳空气/燃料混合物的进气机构。附加地或替代地，在一些实施例中，进气机构是进气阀或进气端口中的任一个。

附加地或替代地，在一些实施例中，膨胀腔室包括构造成排出燃烧产物的排气机构。附加地或替代地，在一些实施例中，排气机构是排气阀或排气端口中的任一个。附加地或替代地，在一些实施例中，发动机还包括点火源。附加地或替代地，在一些实施例中，点火源包括定位在传送腔室、膨胀腔室或膨胀腔室的入口端口之一中的火花塞。附加地或替代地，在一些实施例中，压缩腔室和膨胀腔室具有不同的体积。附加地或替代地，在一些实施例中，膨胀腔室具有比压缩腔室更大的体积。附加地或替代地，在一些实施例中，压缩腔室和膨胀腔室平行布置；而传送腔室定位在压缩腔室和膨胀腔室的上方并垂直于压缩腔室和膨胀腔室。附加地或替代地，在一些实施例中，第三活塞和第四活塞垂直于第一活塞和第二活塞移动。附加地或替代地，在一些实施例中，第三活塞的相位相对第四活塞的相位偏移。附加地或替代地，在一些实施例中，第三活塞的相位和第四活塞的相位在第一时间段期间偏移第一偏移量，并且在第二时间段期间偏移不同于第一偏移量的第二偏移量，从而改变分置循环发动机的压缩比。

本公开的一些示例涉及一种操作发动机的方法。在一些实施例中，该方法包括：在第一腔室中引入工作流体；在第一腔室中压缩工作流体；移动第二腔室的第一可动边界；移动第二腔室的第二可动边界；使第三腔室中的工作流体膨胀；以及从第三腔室排出工作流体。

附加地或替代地，在一些实施例中，移动第二腔室的第一可动边界将第一腔室与第二腔室流体联接，并且将工作流体从第一腔室传送到第二腔室；并且移动第二腔室的第二可动边界使第二腔室与第三腔室流体联接，并且将工作流体从第二腔室传送到第三腔室。附加地或替代地，在一些实施例中，在移动第二腔室的第一可动边界的同时：第一腔室在第一时间段期间与第二腔室流体分离；并且第一腔室在第二时间段期间流体联接到第二腔室。附加地或替代地，在一些实施例中，在移动第二腔室的第二可动边界的同时：第二腔室在第三时间段期间与第三腔室流体分离；并且第二腔室在第四个时间段期间流体联接到第三腔室。附加地或替代地，在一些实施例中，第一可动边界和第二可动边界在发动机循环的一部分期间同时移动。附加地或替代地，在一些实施例中，将第一腔室与第二腔室流体联接包括使第一腔室上的出口端口暴露。

附加地或替代地，在一些实施例中，将第二腔室与第三腔室流体联接包括使第三腔室上的入口端口暴露。附加地或替代地，在一些实施例中，第二腔室不同时流体联接到第一腔室和第三腔室。附加地或替代地，在一些实施例中，在发动机循环的一部分期间，第二腔室同时流体联接到第一腔室和第三腔室。附加地或替代地，在一些实施例中，该方法还包括用点火源点燃工作流体。附加地或替代地，在一些实施例中，第一可动边界是第一活塞；而第二可动边界为第二活塞。附加地或替代地，在一些实施例中，第一腔室和第三腔室具有不同的体积。

本领域技术人员将理解，为了示例性目的，本文的实施例描述了平行布置的压缩汽缸和膨胀汽缸以及定位在压缩汽缸和膨胀汽缸上方并垂直于压缩汽缸和膨胀汽缸的传送汽缸。描述不限于这种布置。在一些实施例中，压缩汽缸和膨胀汽缸不平行。在一些实施例中，传送汽缸不定位在压缩汽缸和膨胀汽缸上方和/或不平行于压缩汽缸和膨胀汽缸移动。

在示例的以上描述中，参考了形成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了所实践的特定示例。应当理解，相似的元件自始至终用相似的附图标记表示。应当理解，附图不一定按比例绘制。它们也不一定显示所示的各种示例性实施例的所有细节。相反，它们仅示出某些特征和元件以提供示例性实施例的使能描述。图表或附图中字体的任何变化并不旨在表示区别或强调，除非明确描述的那些。

虽然已经参照附图结合本发明的实施例充分描述了本发明，但是应当注意，各种变化和修改对于本领域技术人员来说将变得显而易见。此类变化和修改应理解为包括在由所附权利要求限定的本发明的范围内。应当理解，本发明的各种实施例仅通过示例而非限制的方式呈现。同样，各种图表可以描绘用于本发明的示例架构或其它构造，这样做是为了帮助理解包括在本发明中的特征和功能。本发明不限于所示的示例架构或构造，而是使用各种替代架构和构造来实现。此外，虽然以上根据各种示例性实施例和实施方式描述了本发明，但应当理解，在一个或多个单独实施例中描述的各种特征和功能在其适用性方面不限于与它们一起描述的特定实施例。相反，它们能够单独或以一些组合方式应用于本发明的一个或多个其它实施例，无论是否描述了这些实施例，或者这些特征是否表示为所描述的实施例的一部分。因此，本发明的广度和范围不应受到任何上述示例性实施例的限制。

从属权利要求中呈现的特定特征在本发明的范围内以其它方式彼此组合，使得本发明应该被认为还特别针对具有从属权利要求的特征的任何其它可能组合的其它实施例。例如，为了权利要求公开的目的，如果这些多重从属形式是管辖范围内可接受的格式，随后的任何从属权利要求应被视为以多项从属的形式从属于所有在先权利要求的替代撰写，这些在先权利要求具有在这些从属权利要求中引用的所有引用基础(例如，直接从属于权利要求1的每项权利要求应替代地视为从属于所有在先权利要求)。在其中限制多重从属权利要求格式的管辖范围内，随后的从属权利要求也应各自被视为以每个单一的从属权利要求格式替代撰写，其与除以下这些从属权利要求中所列的具体权利要求以外的在先引用的权利要求产生从属关系。

本文献中使用的术语和短语及其变型，除非另有明确说明，应被解释为开放式而非限制性的。作为上述示例：术语“包括”应理解为“包括但不限于”等；术语“示例”用于提供所讨论项目的示例性实例，而不是其详尽或限制性的列表；并且，诸如“常规的”、“传统的”、“正常的”、“标准的”、“已知的”之类的的形容词以及具有类似含义的术语，不应被解释为将描述的项目限制在给定的时间段内，或限制在给定时间的可用的项目。但是相反，这些术语应该被理解为包括可能可用的、现在已知的或在未来的任何时间的常规、传统、正常或标准技术。同样，与连词“和”相关联的一组项目不应被理解为要求这些项目中的每一和所有项都存在于该组中，而应被理解为“和/或”，除非另有明确说明。类似地，与连词“或”相关联的一组项目不应被理解为要求该组之间具有互斥性，而应被理解为“和/或”，除非另有明确说明。此外，尽管本发明的项目、元件或部件可以以单数形式描述或要求保护，但复数被认为在其范围内，除非明确说明限制为单数。诸如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”的宽泛词语和短语或其它类似短语在某些情况下的出现，不应理解为在可能没有这些宽泛短语的情况下打算或要求较窄的情况。

Claims (43)

1.一种分置循环发动机，包括：

压缩腔室，所述压缩腔室容纳引入并压缩工作流体的第一活塞；

膨胀腔室，所述膨胀腔室容纳使所述工作流体膨胀并排出的第二活塞；以及

传送腔室，所述传送腔室容纳第三活塞和第四活塞，其中，所述第三活塞和所述第四活塞相对移动以改变所述传送腔室内的体积并且选择性地将所述传送腔室内的体积流体联接到所述压缩腔室和所述膨胀腔室。

2.如权利要求1所述的发动机，其特征在于：

当所述传送腔室与所述膨胀腔室流体分离时，所述传送腔室内的体积最小。

3.如权利要求1所述的发动机，其特征在于：

在所述传送腔室与所述膨胀腔室流体分离之后，在所述发动机的循环的一部分期间，所述传送腔室内的体积保持基本恒定。

4.如权利要求2-3中任一项所述的发动机，其特征在于：

所述传送腔室内的体积包括所述第三活塞和所述第四活塞之间的体积。

5.如权利要求1-4中任一项所述的发动机，其特征在于：

所述第三活塞与所述第四活塞相对。

6.如权利要求1-5中任一项所述的发动机，其特征在于：

当所述第一活塞处于上止点(TDC)时，所述传送腔室与所述压缩腔室流体分离。

7.如权利要求1-6中任一项所述的发动机，其特征在于：

当所述第二活塞处于TDC时，所述传送腔室流体联接到所述膨胀腔室。

8.如权利要求1-7中任一项所述的发动机，其特征在于：

在所述传送腔室流体联接到所述膨胀腔室的同时，所述传送腔室的体积减小。

9.如权利要求1-8中任一项所述的发动机，其特征在于：

在所述传送腔室流体联接到所述压缩腔室的同时，所述传送腔室的体积增加，然后减小。

10.如权利要求1-9中任一项所述的发动机，其特征在于：

当所述传送腔室与所述膨胀腔室分离时，所述传送腔室的体积最小。

11.如权利要求1-10中任一项所述的发动机，其特征在于：

当所述传送腔室联接到所述压缩腔室时，所述传送腔室的体积最小。

12.如权利要求1-11中任一项所述的发动机，其特征在于：

在所述发动机的循环期间，所述传送腔室不同时流体联接到所述压缩腔室和所述膨胀腔室。

13.如权利要求1-11中任一项所述的发动机，其特征在于：

在所述发动机的循环的部分期间，所述传送腔室同时流体联接到所述压缩腔室和所述膨胀腔室。

14.如权利要求13所述的发动机，其特征在于：

所述发动机的所述循环的所述部分包括所述第一活塞到达TDC之前和所述第二活塞到达TDC之后的时间。

15.如权利要求13-14所述的发动机，其特征在于：

所述第三活塞包括在最靠近所述压缩腔室和所述膨胀腔室的所述第三活塞的前缘上的对角槽口；并且

所述第四活塞包括在最靠近所述压缩腔室和所述膨胀腔室的所述第四活塞的前缘上的对角槽口。

16.如权利要求1-15中任一项所述的发动机，其特征在于：

所述压缩腔室包括出口端口；

所述膨胀腔室包括入口端口；并且

所述第三活塞和所述第四活塞的相对运动选择性地密封及暴露所述压缩腔室的所述出口端口和所述膨胀腔室的所述入口端口。

17.如权利要求1-16中任一项所述的发动机，其特征在于：

所述压缩腔室包括构造成接纳空气/燃料混合物的进气机构。

18.如权利要求17所述的发动机，其特征在于：

所述进气机构为进气阀或进气端口中的任何一个。

19.如权利要求1-18中任一项所述的发动机，其特征在于：

所述膨胀腔室包括构造成排出燃烧产物的排气机构。

20.如权利要求19所述的发动机，其特征在于：

所述排气机构为排气阀或排气端口中的任一个。

21.如权利要求1-20中任一项所述的发动机，其特征在于，还包括点火源。

22.如权利要求21所述的发动机，其特征在于，所述点火源包括火花塞，所述火花塞定位在所述传送腔室、所述膨胀腔室或所述膨胀腔室的入口端口之一中。

23.如权利要求1-22中任一项所述的发动机，其特征在于，所述压缩腔室和所述膨胀腔室具有不同的体积。

24.如权利要求23所述的发动机，其特征在于，所述膨胀腔室具有的体积大于所述压缩腔室的体积。

25.如权利要求1-24中任一项所述的发动机，其特征在于：

所述压缩腔室和所述膨胀腔室平行布置；并且

所述传送腔室定位在所述压缩腔室和所述膨胀腔室的上方并垂直于所述压缩腔室和所述膨胀腔室。

26.如权利要求1-25中任一项所述的发动机，其特征在于：

所述第三活塞和所述第四活塞垂直于所述第一活塞和所述第二活塞运动。

27.如权利要求1-26中任一项所述的发动机，其特征在于：

所述第三活塞的相位与所述第四活塞的相位偏移。

28.如权利要求27所述的发动机，其特征在于：

所述第三活塞的所述相位和所述第四活塞的所述相位在第一时间段期间偏移第一偏移量，并且在第二时间段期间偏移不同于所述第一偏移量的第二偏移量，从而改变所述分置循环发动机的压缩比。

29.一种操作发动机的方法，包括：

在第一腔室中引入工作流体；

在所述第一腔室中压缩所述工作流体；

移动第二腔室的第一可动边界；

移动所述第二腔室的第二可动边界；

使工作流体在第三腔室中膨胀；以及

从所述第三腔室排出所述工作流体。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于：

移动所述第二腔室的所述第一可动边界将所述第一腔室与所述第二腔室流体联接，并且将所述工作流体从所述第一腔室传送到所述第二腔室；并且

移动所述第二腔室的所述第二可动边界使所述第二腔室与所述第三腔室流体联接，并且将所述工作流体从所述第二腔室传送到所述第三腔室。

31.根据权利要求29-30中任一项所述的方法，其特征在于：

在移动所述第二腔室的所述第一可动边界的同时：

所述第一腔室在第一时间段期间与所述第二腔室流体分离；并且

所述第一腔室在第二时间段期间流体联接到所述第二腔室。

32.如权利要求31所述的方法，其特征在于：

在所述第一腔室流体联接到所述第二腔室的同时：

增加所述第一可动边界和所述第二可动边界之间的距离，然后减小所述距离。

33.如权利要求29-32中任一项所述的方法，其特征在于：

在移动所述第二腔室的所述第一可动边界的同时：

所述第二腔室与所述第三腔室流体分离，并且同时，

所述第一可动边界与所述第二可动边界之间的距离最小。

34.如权利要求29-33中任一项所述的方法，其特征在于：

在移动所述第二腔室的所述第一可动边界的同时：

所述第一腔室流体联接到所述第二腔室，并且同时，

所述第一可动边界与所述第二可动边界之间的距离最小。

35.如权利要求29-34中任一项所述的方法，其特征在于：

在移动所述第二腔室的所述第二可动边界的同时：

所述第二腔室在第三时间段期间与所述第三腔室流体分离；并且

所述第二腔室在第四时间段期间流体联接到所述第三腔室。

36.如权利要求29-35中任一项所述的方法，其特征在于：

所述第一可动边界和所述第二可动边界在发动机循环的部分期间同时移动。

37.如权利要求29-36中任一项所述的方法，其特征在于：

使所述第一腔室与所述第二腔室流体联接包括使所述第一腔室上的出口端口暴露。

38.如权利要求29-37中任一项所述的方法，其特征在于：

使所述第二腔室与所述第三腔室流体联接包括使所述第三腔室上的入口端口暴露。

39.如权利要求29-38中任一项所述的方法，其特征在于：

所述第二腔室不同时流体联接到所述第一腔室和所述第三腔室。

40.如权利要求29-39中任一项所述的方法，其特征在于：

在发动机循环的部分期间，所述第二腔室同时流体联接到所述第一腔室和所述第三腔室。

41.如权利要求29-40中任一项所述的方法，其特征在于：还包括

用点火源点燃所述工作流体。

42.如权利要求29-41中任一项所述的方法，其特征在于：

所述第一可动边界是第一活塞；并且

所述第二可动边界是第二活塞。

43.如权利要求29-42中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一腔室和所述第三腔室具有不同的体积。

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