RU2016103092A - Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания (варианты) - Google Patents

Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2016103092A
RU2016103092A RU2016103092A RU2016103092A RU2016103092A RU 2016103092 A RU2016103092 A RU 2016103092A RU 2016103092 A RU2016103092 A RU 2016103092A RU 2016103092 A RU2016103092 A RU 2016103092A RU 2016103092 A RU2016103092 A RU 2016103092A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
drive section
engine
piston assembly
free piston
Prior art date
Application number
RU2016103092A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016103092A3 (ru
RU2711803C2 (ru
Inventor
Адам СИМПСОН
Шэннон МИЛЛЕР
Мэтт СВРСЕК
Original Assignee
Итаджен, Инк.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US12/953,277 external-priority patent/US8413617B2/en
Priority claimed from US12/953,270 external-priority patent/US20120126543A1/en
Priority claimed from US13/102,916 external-priority patent/US8453612B2/en
Application filed by Итаджен, Инк. filed Critical Итаджен, Инк.
Publication of RU2016103092A publication Critical patent/RU2016103092A/ru
Publication of RU2016103092A3 publication Critical patent/RU2016103092A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2711803C2 publication Critical patent/RU2711803C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/02—Starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B11/00—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type
    • F01B11/001—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type in which the movement in the two directions is obtained by one double acting piston motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/02—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging
    • F02B25/08—Engines with oppositely-moving reciprocating working pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F02B63/041—Linear electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/28—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • F02B75/282—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders the pistons having equal strokes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/02—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1892—Generators with parts oscillating or vibrating about an axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B11/00—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type
    • F01B11/007—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type in which the movement in only one direction is obtained by a single acting piston motor, e.g. with actuation in the other direction by spring means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B7/00—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • F01B7/02—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/12—Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
    • 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
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Claims (73)

1. Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий:
первый цилиндр, содержащий секцию сгорания,
второй цилиндр, содержащий приводную секцию, выполненную с возможностью обеспечения работы сжатия во время такта сжатия двигателя,
поршневой узел, расположенный между секцией сгорания и приводной секцией, причем поршневой узел выполнен с возможностью прямолинейного перемещения, и
линейную электромагнитную машину, расположенную между указанными цилиндрами и выполненную с возможностью непосредственного преобразования кинетической энергии поршневого узла в электрическую энергию и с возможностью непосредственного преобразования электрической энергии в кинетическую энергию поршневого узла,
причем указанный двигатель выполнен с возможностью работы с воспламенением от сжатия.
2. Свободнопоршневой двигатель по п. 1, который выполнен с возможностью работы с переменной степенью сжатия, которая меньше или равна переменной степени расширения.
3. Свободнопоршневой двигатель по п. 1, в котором линейная электромагнитная машина содержит статор и преобразователь, который прикреплен к поршневому узлу и выполнен с возможностью перемещения прямолинейно внутри статора.
4. Свободнопоршневой двигатель по п. 1, в котором приводная секция содержит пневматическую пружину, включающую объем газа.
5. Свободнопоршневой двигатель по п. 4, который содержит один или несколько каналов для толкающего газа, выполненных с возможностью удаления толкающего газа из приводной секции и впуска в нее толкающего газа.
6. Свободнопоршневой двигатель по п. 1, в котором линейная электромагнитная машина выполнена с возможностью выработки части энергии, необходимой для обеспечения работы сжатия для поршневого узла во время такта сжатия.
7. Свободнопоршневой двигатель по п. 1, в котором во время такта расширения двигателя часть кинетической энергии поршневого узла преобразуется в электрическую энергию при помощи линейной электромагнитной машины, а другая часть кинетической энергии осуществляет работу по сжатию газа в приводной секции второго цилиндра.
8. Свободнопоршневой двигатель по п. 1, который выполнен с возможностью работы без искрового зажигания.
9. Свободнопоршневой двигатель по п. 1, в котором приводная секция выполнена с возможностью обеспечения всей работы сжатия во время такта сжатия двигателя.
10. Свободнопоршневой двигатель по п. 1, в котором
приводная секция является первой приводной секцией,
поршневой узел является первым поршневым узлом и
линейная электромагнитная машина является первой линейной электромагнитной машиной, причем двигатель также содержит
третий цилиндр, содержащий вторую приводную секцию, выполненную с возможностью обеспечения работы сжатия для второго поршневого узла во время такта сжатия двигателя,
причем второй поршневой узел расположен между секцией сгорания и второй приводной секцией и выполнен с возможностью прямолинейного перемещения, и
вторую линейную электромагнитную машину, расположенную между первым цилиндром и третьим цилиндром и выполненную с возможностью непосредственного преобразования кинетической энергии второго поршневого узла в электрическую энергию и с возможностью непосредственного преобразования электрической энергии в кинетическую энергию второго поршневого узла.
11. Свободнопоршневой двигатель по п. 1, в котором приводная секция выполнена с возможностью регулирования для изменения степени сжатия и/или степени расширения двигателя в зависимости от количества толкающего газа.
12. Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий:
главный цилиндр, содержащий секцию сгорания,
наружный цилиндр, расположенный на одной стороне главного цилиндра и вмещающий приводную секцию, в которой заключен газ, обеспечивающий всю энергию для такта сжатия поршневого узла, причем поршневой узел содержит
первый поршень, имеющий сторону, расположенную со стороны секции сгорания, и
второй поршень, имеющий сторону, расположенную со стороны приводной секции, и
линейную электромагнитную машину, выполненную с возможностью преобразования кинетической энергии поршневого узла в электрическую энергию,
причем указанный двигатель выполнен с возможностью работы с воспламенением от сжатия.
13. Свободнопоршневой двигатель по п. 12, который выполнен с возможностью работы с переменной степенью сжатия, которая меньше или равна переменной степени расширения.
14. Свободнопоршневой двигатель по п. 12, который содержит один или несколько каналов для удаления газа из приводной секции и впуска в нее газа.
15. Свободнопоршневой двигатель по п. 12, в котором поршневой узел содержит шток, проходящий в главном цилиндре и наружном цилиндре, а линейная электромагнитная машина содержит статор, расположенный между главным цилиндром и наружным цилиндром, и преобразователь, который прикреплен к штоку поршня и выполнен с возможностью перемещения прямолинейно внутри статора.
16. Свободнопоршневой двигатель по п. 12, в котором
наружный цилиндр является первым наружным цилиндром,
приводная секция является первой приводной секцией,
поршневой узел является первым поршневым узлом и
линейная электромагнитная машина является первой линейной электромагнитной машиной, причем двигатель также содержит
второй наружный цилиндр, расположенный на противоположной стороне главного цилиндра относительно первого наружного цилиндра и вмещающий вторую приводную секцию,
второй поршневой узел, содержащий
третий поршень, имеющий сторону, расположенную со стороны секции сгорания, и
четвертый поршень, имеющий сторону, расположенную со стороны приводной секции, причем во второй приводной секции заключен газ, обеспечивающий всю энергию для такта сжатия второго поршневого узла, и
вторую линейную электромагнитную машину, выполненную с возможностью преобразования кинетической энергии второго поршневого узла в электрическую энергию.
17. Свободнопоршневой двигатель по п. 12, который выполнен с возможностью работы без искрового зажигания.
18. Свободнопоршневой двигатель по п. 12, в котором приводная секция выполнена с возможностью регулирования для изменения степени сжатия и/или степени расширения двигателя в зависимости от количества толкающего газа.
19. Свободнопоршневой двигатель по п. 12, в котором во время такта расширения двигателя часть кинетической энергии поршневого узла преобразуется в электрическую энергию при помощи линейной электромагнитной машины, а другая часть кинетической энергии осуществляет работу по сжатию газа в приводной секции наружного цилиндра.
20. Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий:
главный цилиндр, содержащий секцию сгорания,
наружный цилиндр, расположенный на одной стороне главного цилиндра и вмещающий приводную секцию, в которой заключен толкающий газ, обеспечивающий всю энергию для такта сжатия поршневого узла, и которая содержит канал притока толкающего газа для регулирования количества этого газа, причем поршневой узел содержит первый поршень, имеющий сторону, расположенную со стороны секции сгорания, и второй поршень, имеющий сторону, расположенную со стороны приводной секции, и
линейную электромагнитную машину, расположенную и выполненную с возможностью преобразования кинетической энергии поршневого узла в электрическую энергию.
21. Свободнопоршневой двигатель по п. 20, который выполнен с возможностью работы с переменной степенью сжатия, которая меньше или равна переменной степени расширения.
22. Свободнопоршневой двигатель по п. 20, в котором приводная секция выполнена с возможностью регулирования для изменения степени сжатия и/или степени расширения двигателя в зависимости от количества толкающего газа.
23. Свободнопоршневой двигатель по п. 20, который выполнен с возможностью работы с воспламенением от сжатия.
24. Свободнопоршневой двигатель по п. 20, в котором указанный канал имеет клапан, выполненный с возможностью приведения в действие электрически.
25. Свободнопоршневой двигатель по п. 20, в котором
наружный цилиндр является первым наружным цилиндром,
приводная секция является первой приводной секцией,
поршневой узел является первым поршневым узлом и
линейная электромагнитная машина является первой линейной электромагнитной машиной,
причем двигатель также содержит второй наружный цилиндр, расположенный на противоположной стороне главного цилиндра относительно первого наружного цилиндра и вмещающий вторую приводную секцию, обеспечивающую всю энергию для такта сжатия второго поршневого узла, и вторую линейную электромагнитную машину, расположенную и выполненную с возможностью преобразования кинетической энергии второго поршневого узла в электрическую энергию.
26. Свободнопоршневой двигатель по п. 20, который выполнен с возможностью работы без искрового зажигания.
27. Свободнопоршневой двигатель по п. 20, в котором линейная электромагнитная машина содержит
статор, расположенный между главным цилиндром и наружным цилиндром, причем поршневой узел содержит шток, проходящий в главном цилиндре и наружном цилиндре, и
преобразователь, который прикреплен к штоку поршня и выполнен с возможностью перемещения прямолинейно внутри статора.
28. Свободнопоршневой двигатель по п. 20, в котором во время такта расширения двигателя часть кинетической энергии поршневого узла преобразуется в электрическую энергию при помощи линейной электромагнитной машины, а другая часть кинетической энергии осуществляет работу по сжатию газа в приводной секции наружного цилиндра.
29. Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий:
главный цилиндр, содержащий секцию сгорания,
наружный цилиндр, расположенный на одной стороне главного цилиндра и вмещающий приводную секцию, в которой заключен толкающий газ, обеспечивающий всю энергию для такта сжатия поршневого узла,
причем поршневой узел содержит
первый поршень, имеющий сторону, расположенную со стороны секции сгорания, и
второй поршень, имеющий сторону, расположенную со стороны приводной секции, и
линейную электромагнитную машину, расположенную и выполненную с возможностью преобразования кинетической энергии поршневого узла в электрическую энергию,
причем двигатель выполнен с возможностью работы с переменной степенью сжатия, которая меньше или равна переменной степени расширения.
30. Свободнопоршневой двигатель по п. 29, который выполнен с возможностью работы с воспламенением от сжатия.
RU2016103092A 2010-11-23 2011-11-17 Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания (варианты) RU2711803C2 (ru)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/953,277 US8413617B2 (en) 2010-11-23 2010-11-23 High-efficiency two-piston linear combustion engine
US12/953,270 2010-11-23
US12/953,277 2010-11-23
US12/953,270 US20120126543A1 (en) 2010-11-23 2010-11-23 High-efficiency single-piston linear combustion engine
US13/102,916 US8453612B2 (en) 2010-11-23 2011-05-06 High-efficiency linear combustion engine
US13/102,916 2011-05-06
US13/298,206 2011-11-16
US13/298,206 US8662029B2 (en) 2010-11-23 2011-11-16 High-efficiency linear combustion engine

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013127022/06A Division RU2577425C2 (ru) 2010-11-23 2011-11-17 Линейный двигатель внутреннего сгорания с высоким кпд

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020100897A Division RU2020100897A (ru) 2010-11-23 2020-01-14 Cвободнопоршневой линейный двигатель и узел, содержащий цилиндр (варианты)

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016103092A true RU2016103092A (ru) 2018-11-22
RU2016103092A3 RU2016103092A3 (ru) 2019-07-31
RU2711803C2 RU2711803C2 (ru) 2020-01-23

Family

ID=46063127

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013127022/06A RU2577425C2 (ru) 2010-11-23 2011-11-17 Линейный двигатель внутреннего сгорания с высоким кпд
RU2016103092A RU2711803C2 (ru) 2010-11-23 2011-11-17 Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания (варианты)
RU2020100897A RU2020100897A (ru) 2010-11-23 2020-01-14 Cвободнопоршневой линейный двигатель и узел, содержащий цилиндр (варианты)

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013127022/06A RU2577425C2 (ru) 2010-11-23 2011-11-17 Линейный двигатель внутреннего сгорания с высоким кпд

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020100897A RU2020100897A (ru) 2010-11-23 2020-01-14 Cвободнопоршневой линейный двигатель и узел, содержащий цилиндр (варианты)

Country Status (15)

Country Link
US (8) US8662029B2 (ru)
EP (1) EP2643573B1 (ru)
JP (6) JP2013543084A (ru)
CN (2) CN105317543A (ru)
BR (1) BR112013012536B8 (ru)
CA (2) CA2817970C (ru)
DK (1) DK2643573T3 (ru)
ES (1) ES2939241T3 (ru)
FI (1) FI2643573T3 (ru)
HU (1) HUE060964T2 (ru)
PL (1) PL2643573T3 (ru)
PT (1) PT2643573T (ru)
RU (3) RU2577425C2 (ru)
TW (1) TWI583862B (ru)
WO (1) WO2012071239A1 (ru)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056349A1 (de) * 2006-11-29 2008-06-05 Gerhard Schilling Vorrichtung zur Umwandlung thermodynamischer Energie in elektrische Energie
US8662029B2 (en) * 2010-11-23 2014-03-04 Etagen, Inc. High-efficiency linear combustion engine
US9169797B2 (en) 2011-12-29 2015-10-27 Etagen, Inc. Methods and systems for managing a clearance gap in a piston engine
US9097203B2 (en) 2011-12-29 2015-08-04 Etagen, Inc. Methods and systems for managing a clearance gap in a piston engine
US20130167797A1 (en) 2011-12-29 2013-07-04 Matt Svrcek Methods and systems for managing a clearance gap in a piston engine
US9004038B2 (en) 2011-12-29 2015-04-14 Etagen, Inc. Methods and systems for managing a clearance gap in a piston engine
US8720317B2 (en) 2011-12-29 2014-05-13 Etagen, Inc. Methods and systems for managing a clearance gap in a piston engine
US8794200B2 (en) * 2012-11-21 2014-08-05 GM Global Technology Operations LLC Engine assembly with phasing mechanism on eccentric shaft for variable cycle engine
US9038581B2 (en) 2013-02-07 2015-05-26 GM Global Technology Operations LLC Linear alternator assembly with four-stroke working cycle and vehicle having same
US10215229B2 (en) 2013-03-14 2019-02-26 Etagen, Inc. Mechanism for maintaining a clearance gap
EP3176401A1 (en) * 2014-02-12 2017-06-07 Achates Power Inc. A method of operating a low reactivity, compression-ignition, opposed-piston engine
US9719415B2 (en) * 2015-01-15 2017-08-01 Etagen, Inc. Energy storage and conversion in free-piston combustion engines
CN106285783B (zh) * 2015-05-19 2019-10-29 高阳 水平对置气缸活塞往复式汽轮机
CN105422258A (zh) * 2015-12-14 2016-03-23 中国北方发动机研究所(天津) 一种适用于对置喷射的双t型燃烧室
US9657675B1 (en) 2016-03-31 2017-05-23 Etagen Inc. Control of piston trajectory in a free-piston combustion engine
JP6944948B2 (ja) * 2016-03-31 2021-10-06 メインスプリング エナジー， インコーポレイテッド 自由ピストン燃焼機関内のピストン軌道の制御
US9856821B1 (en) 2016-10-14 2018-01-02 Etagen, Inc. Open-faced piston assembly
WO2018190156A1 (ja) * 2017-04-13 2018-10-18 アムネクスト・テクノロジ株式会社 エンジン
US10781770B2 (en) * 2017-12-19 2020-09-22 Ibrahim Mounir Hanna Cylinder system with relative motion occupying structure
EP3827507A1 (en) * 2018-07-24 2021-06-02 Mainspring Energy, Inc. Linear electromagnetic machine
KR20210104844A (ko) * 2018-12-18 2021-08-25 메인스프링 에너지, 인크. 통합 선형 발전기 시스템
GB2574689B (en) * 2019-01-04 2020-07-15 Libertine Fpe Ltd Linear electrical machine
RU2722201C1 (ru) * 2019-04-22 2020-05-28 Валерий Иванович Семенов Свободнопоршневой двигатель
CN110307085B (zh) * 2019-06-24 2020-05-22 江苏江淮动力有限公司 发电机整机
US11415075B2 (en) * 2019-07-08 2022-08-16 Cummins Inc. Port shapes for enhanced engine breathing
CZ309980B6 (cs) * 2019-07-22 2024-04-03 Ústav Fyziky Plazmatu Av Čr, V. V. I. Zařízení na generaci elektřiny pomocí elektrické jiskry generované v kapalině
CN110529245B (zh) * 2019-09-20 2021-05-18 山东休普动力科技股份有限公司 一种单缸对置双活塞式自由活塞直线发电机
CN113389639B (zh) * 2020-03-12 2022-09-27 赵天安 一种带压缩比调节机构的发动机
MX2023005335A (es) 2020-11-05 2023-08-08 Mainspring Energy Inc Sincronización de núcleo para generadores lineales.
US11976730B2 (en) 2020-11-13 2024-05-07 Mainspring Energy, Inc. Manifold interface seal
IL281086A (en) * 2021-02-24 2022-09-01 Yafa Innovations Ltd Linear power generator

Family Cites Families (124)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2362151A (en) * 1943-08-18 1944-11-07 Ostenberg Pontus Electric generator
US2567042A (en) * 1946-08-22 1951-09-04 Eleanor May Wemp Transmission and control
US2814551A (en) * 1949-10-07 1957-11-26 Shell Dev Method and reciprocating compressionreactor for short period, high temperature and high pressure chemical reactions
FR1163512A (fr) * 1956-12-18 1958-09-29 Perfectionnements apportés aux moyens de synchronisation des deux pistons conjugués d'un cylindre de moteur à pistons libres
US2899565A (en) * 1957-02-07 1959-08-11 Method and apparatus for energy conversion
US3225617A (en) * 1961-01-09 1965-12-28 James R Young Variable ratio friction transmission and control system therefor
US3234395A (en) * 1962-02-01 1966-02-08 Richard M Colgate Free piston electrical generator
US3170406A (en) 1962-11-28 1965-02-23 Raymond A Robertson Free piston engine
FR1384701A (fr) * 1963-11-18 1965-01-08 Generateurs Jarret Soc D Dispositif de lancement d'un moteur à pistons libres dont le rappel est assuré par des ressorts hydrauliques
US3190271A (en) 1964-01-27 1965-06-22 Mcculloch Corp Fuel-air injection system for internal combustion engines
FR1460780A (fr) * 1965-10-14 1966-01-07 Generateurs Jarret Soc D Perfectionnements aux moteurs à pistons libres
GB1125524A (en) * 1966-08-04 1968-08-28 British Oxygen Co Ltd A reciprocating piston engine
DE1945924A1 (de) 1969-09-11 1971-03-18 Lenger Karl Werner Freikolbenmaschine
FR2133179A5 (ru) * 1971-04-09 1972-11-24 Jarret Jacques
US4154200A (en) 1971-04-09 1979-05-15 Jarret Jacques H Non-polluting heat machine with internal combustion
US4010611A (en) * 1974-12-17 1977-03-08 Zachery James E Compression-expansion power device
US4016952A (en) * 1975-10-06 1977-04-12 Atlantic Richfield Company Marine gas exploder
DE2636252C2 (de) 1976-08-12 1982-04-15 Klinger AG, 6301 Zug Arbeitszylinder mit Differentialkolben
US4308720A (en) * 1979-11-13 1982-01-05 Pneumo Corporation Linear engine/hydraulic pump
US4455974A (en) 1981-01-08 1984-06-26 Cummins Engine Company, Inc. Gas bearing piston assembly
IT1145573B (it) 1981-10-30 1986-11-05 Egidio Allais Motore a stantuffi liberi con camma autonoma soecialmente per l azionamento di alternatori lineari
US4480599A (en) 1982-09-09 1984-11-06 Egidio Allais Free-piston engine with operatively independent cam
US4924956A (en) 1986-10-24 1990-05-15 Rdg Inventions Corporation Free-piston engine without compressor
JPS643235A (en) * 1987-06-24 1989-01-09 Aisin Seiki Free piston engine
US4846051A (en) 1988-02-23 1989-07-11 Ford Motor Company Uncooled oilless internal combustion engine having uniform gas squeeze film lubrication
JP2690752B2 (ja) 1988-08-30 1997-12-17 富士通株式会社 プラズマディスプレイパネルの輝度調整装置
US4932313A (en) * 1988-09-30 1990-06-12 Gutknecht William H Air bearing piston and cylinder assembly
US4876991A (en) * 1988-12-08 1989-10-31 Galitello Jr Kenneth A Two stroke cycle engine
US5030182A (en) * 1990-02-14 1991-07-09 New Venture Gear, Inc. Full time power transfer case
SU1728515A1 (ru) * 1990-05-03 1992-04-23 В.И.Крал Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорани
RU2045666C1 (ru) * 1993-04-27 1995-10-10 Могила Юрий Петрович Импульсный дизель-генератор
US6035637A (en) * 1997-07-01 2000-03-14 Sunpower, Inc. Free-piston internal combustion engine
US6170442B1 (en) * 1997-07-01 2001-01-09 Sunpower, Inc. Free piston internal combustion engine
US5775273A (en) 1997-07-01 1998-07-07 Sunpower, Inc. Free piston internal combustion engine
US5832880A (en) 1997-07-28 1998-11-10 Southwest Research Institute Apparatus and method for controlling homogeneous charge compression ignition combustion in diesel engines
US6199519B1 (en) * 1998-06-25 2001-03-13 Sandia Corporation Free-piston engine
US6314924B1 (en) * 1999-02-22 2001-11-13 Caterpillar Inc. Method of operating a free piston internal combustion engine with a short bore/stroke ratio
US6065440A (en) * 1999-07-07 2000-05-23 Pasquan; Raymond F. Internal combustion engine with binary cylinder sizing for variable power output
FI112526B (fi) 1999-07-21 2003-12-15 Waertsilae Finland Oy Menetelmä nelitahtisen turboahdetun mäntämoottorin typpioksidipäästöjen (NOx) vähentämiseksi
US6293184B1 (en) * 1999-09-02 2001-09-25 Sunpower, Inc. Gas bearing and method of making a gas bearing for a free piston machine
US6293231B1 (en) 1999-09-29 2001-09-25 Ingo Valentin Free-piston internal combustion engine
DE10026728A1 (de) 1999-11-24 2001-05-31 Mannesmann Rexroth Ag Freikolbenmotor
EP1234097B1 (en) * 1999-11-29 2005-10-12 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Downhole electric power generator
SE523182C2 (sv) * 1999-12-22 2004-03-30 Abb Ab Anordning innefattande en styrenhet, en elektromagnetisk energiomvandlare innefattande en förbränningsmotor med en mekaniskt fritt rörlig kolv, användning av anordningen samt fordon innefattande nämnda anordning
US6276313B1 (en) 1999-12-30 2001-08-21 Honeywell International Inc. Microcombustion engine/generator
NO20000470D0 (no) * 2000-01-28 2000-01-28 Magomet Sagov Energiomformer
US6374924B2 (en) 2000-02-18 2002-04-23 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole drilling apparatus
SE521607C2 (sv) * 2000-04-07 2003-11-18 Abb Ab En linjär elektrisk maskin
US6541875B1 (en) 2000-05-17 2003-04-01 Caterpillar Inc Free piston engine with electrical power output
UA61980C2 (en) * 2000-06-15 2003-12-15 Ihor Olehovych Kyryliuk Opposite internal combustion engine
GB0025610D0 (en) 2000-10-19 2000-12-06 Renishaw Plc Fluid bearing for motor
BR0116140A (pt) * 2000-12-13 2003-09-23 Sharp Kk Motor stirling e refrigerador stirling
US6443104B1 (en) 2000-12-15 2002-09-03 Southwest Research Institute Engine and method for controlling homogenous charge compression ignition combustion in a diesel engine
US6532916B2 (en) 2001-03-28 2003-03-18 Jack L. Kerrebrock Opposed piston linearly oscillating power unit
US6578364B2 (en) * 2001-04-20 2003-06-17 Clever Fellows Innovation Consortium, Inc. Mechanical resonator and method for thermoacoustic systems
JP3692506B2 (ja) 2001-04-25 2005-09-07 韶 松見 自由ピストン型再生スターリング機関
WO2003078809A2 (en) 2002-03-15 2003-09-25 Advanced Propulsion Technologies, Inc. Internal combustion engine
DE10219549B4 (de) * 2002-04-25 2004-03-11 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Freikolben-Verbrennungsvorrichtung mit elektrischem Lineartrieb
US7082909B2 (en) 2002-04-25 2006-08-01 Deutsches Zentrum Fur Luft- Und Raumfahrt E.V. Free-piston device with electric linear drive
JP2003343202A (ja) 2002-05-30 2003-12-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd フリーピストンエンジン駆動リニア発電装置
SE525796C2 (sv) 2002-09-16 2005-04-26 Volvo Technology Corp Energiomvandlare inrättad så att den anpassar sin uteffekt beroende på den erforderliga lasten
US7416039B1 (en) 2002-09-20 2008-08-26 Anderson Donald C Regenerative self propelled vehicles
AU2003290579A1 (en) * 2002-11-08 2004-06-03 Freddie Ray Roberts Improved emissions control internal combustion engine
MY144690A (en) 2003-06-20 2011-10-31 Scuderi Group Llc Split-cycle four-stroke engine
EP3081772A1 (en) * 2003-06-25 2016-10-19 Advanced Propulsion Technologies, Inc. Internal combustion engine
US7458215B2 (en) * 2003-10-01 2008-12-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Stirling engine and hybrid system with the same
JP2005155345A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Denso Corp フリーピストンエンジンおよびこれを用いた発電装置
TWI234898B (en) 2004-03-19 2005-06-21 Ind Tech Res Inst Micro-combustion power engine and power supply device
US7043835B2 (en) * 2004-04-09 2006-05-16 Sunpower, Inc. Method for centering a workpiece on the cylindrical axis of a bore
WO2005100769A2 (en) * 2004-04-19 2005-10-27 Volvo Technology Corporation Method and system for controlling a free-piston energy converter
US20050284427A1 (en) * 2004-04-30 2005-12-29 Barth Eric J Free piston compressor
US8424284B2 (en) * 2004-05-20 2013-04-23 Gilbert Staffend High efficiency positive displacement thermodynamic system
DE102005006340B4 (de) * 2004-07-26 2008-08-07 Dolezal, Horst, Dipl.-Ing. (FH) Freikolben-Energieerzeuger
JP2006170071A (ja) 2004-12-15 2006-06-29 Denso Corp フリーピストンエンジンの制御装置及び制御方法
CN102278229B (zh) 2004-12-27 2014-04-16 丰田自动车株式会社 活塞设备、斯特林发动机和外燃机
JP4530868B2 (ja) 2005-02-14 2010-08-25 ピー・エス・シー株式会社 ピストン駆動機構の静圧気体軸受および気体圧アクチュエータ
CA2598967C (en) * 2005-02-24 2010-10-05 John W. Fitzgerald Variable stroke premixed charge compression ignition engine
US7194989B2 (en) * 2005-03-03 2007-03-27 Samuel Raymond Hallenbeck Energy efficient clean burning two-stroke internal combustion engine
WO2007059565A1 (en) 2005-11-22 2007-05-31 Peter Charles Cheeseman Four-stroke free piston engine
US7690199B2 (en) 2006-01-24 2010-04-06 Altor Limited Lc System and method for electrically-coupled thermal cycle
US7640910B2 (en) 2006-03-16 2010-01-05 Achates Power, Inc Opposed piston internal-combustion engine with hypocycloidal drive and generator apparatus
GB0605298D0 (en) 2006-03-16 2006-04-26 Univ Edinburgh Generator and magnetic flux conducting unit
EP2010772A1 (en) 2006-04-27 2009-01-07 Stichting Administratiekantoor Brinks Westmaas Energy converter having pistons with internal gas passages
DE102006029532A1 (de) 2006-06-20 2007-12-27 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Freikolbenvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Freikolbenvorrichtung
JP4305477B2 (ja) * 2006-07-25 2009-07-29 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
EP2044305A4 (en) * 2006-07-26 2010-11-17 J Michael Langham WATER ENGINE
US7984684B2 (en) * 2006-10-06 2011-07-26 Mitja Victor Hinderks Marine hulls and drives
JP2008223628A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Mazda Motor Corp フリーピストンエンジンの制御装置
JP2008223657A (ja) 2007-03-14 2008-09-25 Mazda Motor Corp フリーピストンエンジン
US7685818B2 (en) * 2007-05-30 2010-03-30 Sunpower, Inc. Connection of a free-piston stirling machine and a load or prime mover permitting differing amplitudes of reciprocation
DE102007035914A1 (de) 2007-07-23 2009-01-29 Umc Universal Motor Corporation Gmbh Freikolbenvorrichtung und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Freikolbenvorrichtung
US8011183B2 (en) * 2007-08-09 2011-09-06 Global Cooling Bv Resonant stator balancing of free piston machine coupled to linear motor or alternator
US8607560B2 (en) * 2008-02-28 2013-12-17 Superconductor Technologies, Inc. Method for centering reciprocating bodies and structures manufactured therewith
US7622814B2 (en) 2007-10-04 2009-11-24 Searete Llc Electromagnetic engine
KR20100071087A (ko) * 2007-10-04 2010-06-28 시리트 엘엘씨 전자기 엔진
DE102007056527A1 (de) 2007-11-19 2009-05-20 Golle Motor Ag Schadstoffarmer Verbrennungsmotor mit elektrischen Linearmaschinen und Kolbenpumpen
WO2009067430A2 (en) 2007-11-21 2009-05-28 Emcon Technologies Llc Exhaust valve assembly
US20090179424A1 (en) * 2008-01-14 2009-07-16 Internal Combustion Turbines Llc Internal combustion engine driven turbo-generator for hybrid vehicles and power generation
JP5265210B2 (ja) 2008-02-07 2013-08-14 ピー・エス・シー株式会社 ピストン駆動機構の静圧気体軸受及び気体圧アクチュエータ
US8161921B2 (en) * 2008-02-13 2012-04-24 Marchetti George A Method to convert free-piston linear motion to rotary motion
GB0810391D0 (en) * 2008-06-06 2008-07-09 Isentropic Ltd Fluid servo and applications
DE102008053069B4 (de) * 2008-10-24 2015-07-02 Umc Universal Motor Corporation Gmbh Freikolbenmotor mit variablem Hub und Verfahren zum Betreiben eines Freikolbenmotors
US8376070B2 (en) * 2009-01-29 2013-02-19 General Electric Company Modular auxiliary power unit assembly for an electric vehicle
US8181460B2 (en) * 2009-02-20 2012-05-22 e Nova, Inc. Thermoacoustic driven compressor
GB2469279A (en) * 2009-04-07 2010-10-13 Rikard Mikalsen Linear reciprocating free piston external combustion open cycle heat engine
DE102009017713B4 (de) 2009-04-15 2011-06-30 Knöfler, Steffen, 12629 Freikolben-Brennkraftmaschine
JP2011074910A (ja) * 2009-09-04 2011-04-14 Toyota Industries Corp リニア電動式圧縮機及び冷凍回路
US8615993B2 (en) * 2009-09-10 2013-12-31 Global Cooling, Inc. Bearing support system for free-piston stirling machines
GB2476495A (en) * 2009-12-24 2011-06-29 Libertine Fpe Ltd Free piston engine
GB2476496A (en) * 2009-12-24 2011-06-29 Libertine Fpe Ltd Piston for an engine generator, eg a free piston engine
EP2526275A1 (en) 2010-01-19 2012-11-28 Altor Limited LC System and method for electrically-coupled heat engine and thermal cycle
GB2480461B8 (en) * 2010-05-19 2012-11-14 Univ Newcastle Free piston internal combustion engine
RU99072U1 (ru) * 2010-07-07 2010-11-10 Константин Анатольевич Романчев Двухтактный свободнопоршневой двигатель
JP5408062B2 (ja) 2010-07-14 2014-02-05 株式会社豊田中央研究所 フリーピストンエンジン駆動リニア発電装置
EP2596211B1 (en) 2010-07-22 2015-03-11 Lachezar Petkanchin Electric power generator and motor assembly equipped therewith
US8616162B2 (en) * 2010-11-04 2013-12-31 GM Global Technology Operations LLC Opposed free piston linear alternator
US8413617B2 (en) 2010-11-23 2013-04-09 Etagen, Inc. High-efficiency two-piston linear combustion engine
US8662029B2 (en) 2010-11-23 2014-03-04 Etagen, Inc. High-efficiency linear combustion engine
JP5447420B2 (ja) 2011-03-28 2014-03-19 株式会社豊田中央研究所 フリーピストン式発電機
JP5724514B2 (ja) 2011-03-28 2015-05-27 株式会社豊田中央研究所 フリーピストン式発電機
US9038581B2 (en) 2013-02-07 2015-05-26 GM Global Technology Operations LLC Linear alternator assembly with four-stroke working cycle and vehicle having same
US9719415B2 (en) 2015-01-15 2017-08-01 Etagen, Inc. Energy storage and conversion in free-piston combustion engines
US9657675B1 (en) * 2016-03-31 2017-05-23 Etagen Inc. Control of piston trajectory in a free-piston combustion engine
GB201701952D0 (en) 2017-02-06 2017-03-22 Libertine Fpe Ltd Actuator

Also Published As

Publication number Publication date
CN103299046B (zh) 2015-12-16
HUE060964T2 (hu) 2023-04-28
RU2013127022A (ru) 2014-12-27
BR112013012536B1 (pt) 2021-03-16
US9567898B2 (en) 2017-02-14
US20190178157A1 (en) 2019-06-13
US20170241331A1 (en) 2017-08-24
US20230101969A1 (en) 2023-03-30
JP2013543084A (ja) 2013-11-28
US10221759B2 (en) 2019-03-05
JP6790027B2 (ja) 2020-11-25
PT2643573T (pt) 2023-02-13
JP2016138559A (ja) 2016-08-04
BR112013012536B8 (pt) 2021-11-23
WO2012071239A1 (en) 2012-05-31
EP2643573A4 (en) 2015-06-10
FI2643573T3 (fi) 2023-01-13
US20160090908A1 (en) 2016-03-31
CA3076927C (en) 2023-10-10
US11525391B2 (en) 2022-12-13
JP6223485B2 (ja) 2017-11-01
ES2939241T3 (es) 2023-04-20
US8402931B2 (en) 2013-03-26
CA2817970A1 (en) 2012-05-31
PL2643573T3 (pl) 2023-03-06
DK2643573T3 (da) 2023-01-09
US8662029B2 (en) 2014-03-04
TWI583862B (zh) 2017-05-21
RU2020100897A (ru) 2021-07-14
JP2021001606A (ja) 2021-01-07
TW201229380A (en) 2012-07-16
EP2643573B1 (en) 2022-10-05
BR112013012536A2 (pt) 2020-06-02
US20120235517A1 (en) 2012-09-20
US20210079838A1 (en) 2021-03-18
JP2017082797A (ja) 2017-05-18
RU2577425C2 (ru) 2016-03-20
JP2018184960A (ja) 2018-11-22
CA2817970C (en) 2020-05-12
US10024231B2 (en) 2018-07-17
CN103299046A (zh) 2013-09-11
JP2022188231A (ja) 2022-12-20
RU2016103092A3 (ru) 2019-07-31
US20140130771A1 (en) 2014-05-15
US20120125291A1 (en) 2012-05-24
CN105317543A (zh) 2016-02-10
RU2711803C2 (ru) 2020-01-23
CA3076927A1 (en) 2012-05-31
US10851708B2 (en) 2020-12-01
US20180298814A1 (en) 2018-10-18
EP2643573A1 (en) 2013-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2016103092A (ru) Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания (варианты)
KR101876256B1 (ko) 리니어 발전 장치
WO2006004612A3 (en) Epitrochoidal crankshaft mechanism and method
WO2007121086A3 (en) An internal combustion engine
MX2019004338A (es) Almacenamiento y conversion de energia en motores de combustion de piston libre.
EP1287233A4 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH FREE PISTONS OF WHICH THE PISTONS ARE EQUIPPED WITH A VALVE
ATE529225T1 (de) Brennkraftbetriebenes elektrowerkzeug
RU2015138149A (ru) Двигатель внутреннего сгорания с поршнями, которые движутся в противоположных направлениях, с уплотнением невязким слоем
EA200600967A1 (ru) Двигатель с активной камерой, работающий от одного и/или двух источников энергии и использующий сжатый воздух и/или дополнительный источник энергии и его термодинамический цикл
JP2013515900A5 (ru)
EA200501567A1 (ru) Двигатель внутреннего взрыва и генератор, работающий на негорючих газах
WO2010118738A3 (de) Freikolben-brennkraftmaschine mit intermittierender freikolbensperre
RU2012146945A (ru) Линейный генератор мощности
RU2005113655A (ru) Генератор энергии
CN109339944B (zh) 一种微型自由活塞发电机
RU2541368C2 (ru) Устройство для передачи усилия от поршней поршневого двигателя
UA104859C2 (ru) Двигатель с камерой переменного объема
RU2011146209A (ru) Двигатель с расщепленным циклом и способ управления им (варианты)
WO2008105208A1 (ja) エンジン
WO2006113635A8 (en) Steam enhanced double piston cycle engine
KR200411285Y1 (ko) 직선왕복운동 엔진
RU2007140916A (ru) Двухтактный двигатель внутреннего сгорания
CN201125780Y (zh) 共用燃烧室双活塞差步运行式内燃机
RU2010151581A (ru) Газовый привод с экономичным клапанным распределителем
ITSA20030001A1 (it) Innovazione nel motore a pistoni contrapposti in un unico cilindro rotante.

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner