JP2010529354A - 分割サイクルエンジンの点火プラグ配置 - Google Patents

分割サイクルエンジンの点火プラグ配置 Download PDF

Info

Publication number
JP2010529354A
JP2010529354A JP2010511220A JP2010511220A JP2010529354A JP 2010529354 A JP2010529354 A JP 2010529354A JP 2010511220 A JP2010511220 A JP 2010511220A JP 2010511220 A JP2010511220 A JP 2010511220A JP 2010529354 A JP2010529354 A JP 2010529354A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
expansion
crossover
cylinder
ignition
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010511220A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4897083B2 (ja
Inventor
ペロー ジャン−ピエール
ピー．ギルバート イアン
Original Assignee
スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー
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
Application filed by スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー filed Critical スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー
Publication of JP2010529354A publication Critical patent/JP2010529354A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4897083B2 publication Critical patent/JP4897083B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/06—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps
    • F02B33/22—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with pumping cylinder situated at side of working cylinder, e.g. the cylinders being parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • F01L1/462—Valve return spring arrangements
    • F01L1/465—Pneumatic arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/20—Shapes or constructions of valve members, not provided for in preceding subgroups of this group
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column
    • F01L9/12—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34446—Fluid accumulators for the feeding circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L2003/25—Valve configurations in relation to engine
    • F01L2003/258—Valve configurations in relation to engine opening away from cylinder
    • 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
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B2023/108—Swirl flow, i.e. the axis of rotation of the main charge flow motion is vertical
    • 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
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • 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)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Check Valves (AREA)

Abstract

分割サイクルエンジンは、クロスオーバー通路で相互に連結されている別々の圧縮及び膨張シリンダーを含んでいる。クロスオーバー圧縮及び膨張バルブは、クロスオーバー通路内の両者の間に、膨張シリンダーへのタイミング付けられた配送の前に加圧されたガスを貯留するための圧力チャンバーを画成する。点火プラグのよな１つ以上の着火源が、着火後の膨張シリンダーにおける急速燃焼を助長し、燃焼ガスの進入を回避するために、燃焼ガスがクロスオーバー膨張バルブが実質的に閉じる前にそこに到達するのを防ぐべく、クロスオーバー膨張バルブから十分に離れて位置されている。

Description

この出願は、２００７年８月７日に出願された米国仮出願第６０/９６３,７４２号の利益を主張している。
本発明は、内燃機関に関する。より詳しくは、本発明は、クロスオーバー膨張バルブの閉鎖タイミングの前に、１つ以上のクロスオーバー通路のクロスオーバー膨張バルブポートに、燃焼している空気／燃料の混合気が進入するのを避けるための、分割サイクルエンジンの膨張シリンダー内での着火源の配置に関する。
明確化の目的のために、先行技術に開示されたエンジンに適用され、及び本出願に言及されるように、用語「分割サイクルエンジン」について以下の定義が提供されている。
ここに言及される分割サイクルエンジンは、
クランクシャフト軸線の回りに回転可能なクランクシャフト、
圧縮シリンダー内に摺動可能に収容された圧縮ピストンであって、クランクシャフトの単一の回転の間に吸気ストローク及び圧縮ストロークを通して往復動するようにクランクシャフトに作用的に連結された圧縮ピストン、
膨張シリンダー内に摺動可能に収容された膨張(動力)ピストンであって、クランクシャフトの単一の回転の間に膨張ストローク及び排気ストロークを通して往復動するようにクランクシャフトに作用的に連結された膨張ピストン、及び
圧縮シリンダー及び膨張シリンダーを相互に連結するクロスオーバー通路(ポート)であって、間に圧力チャンバーを画成するクロスオーバー圧縮(XovrC)バルブ及びクロスオーバー膨張(XovrE)バルブを含むクロスオーバー通路、
を備えている。
２００３年４月８日にCarmelo J. Scuderiに許可された特許文献１は、分割サイクル及び同様なタイプのエンジンの広範囲に亘る議論を含んでいる。加えて、該特許は、さらなる開発から成る本発明のエンジンの先行バージョンの詳細を開示している。
図１を参照するに、特許文献１に記載されたタイプの先行技術分割サイクルエンジン概念の例示的な実施形態が、概括的に数字１０で示されている。この分割サイクルエンジン１０は、従来の４ストロークエンジンの２つの隣接するシリンダーを、１つの圧縮シリンダー１２及び１つの膨張シリンダー１４の組合せに置き換えている。これらの２つのシリンダー１２及び１４は、クランクシャフト１６の１回転毎にそれらのそれぞれの機能を遂行する。吸入空気及び燃料の充填物が典型的なポペット型の吸気バルブ１８を介して、圧縮シリンダー１２内に引き込まれる。圧縮ピストン２０が充填物を加圧し、及び、膨張シリンダー１４に対して吸気通路として作用する、クロスオーバー通路２２を通して充填物を後押しする。
クロスオーバー通路の入口において、阻止型のクロスオーバー圧縮(XovrC)バルブ２４がクロスオーバー通路２２からの逆流を防止するために用いられている。クロスオーバー通路２２の出口においては、クロスオーバー膨張(XovrE)バルブ２６が、膨張ピストン３０がその上死点位置に到達した直後に充填物が十分に膨張シリンダー１４に進入するように、加圧された吸気充填物の流れを制御する。点火プラグ２８は、吸気充填物が膨張シリンダー１４に進入した後、直ぐに点火され、結果として生じる燃焼が膨張ピストン３０を下方に駆動する。排気ガスはポペットの排気バルブ３２を介して膨張シリンダーの外に排出される。
分割サイクルエンジンの概念では、圧縮シリンダー及び膨張シリンダーの幾何学的なエンジンパラメートル(すなわち、ボア、ストローク、連結ロッドの長さ、圧縮比等)は一般に互いに独立している。例えば、各シリンダーについてのクランクスロー３４及び３６は異なる半径を有してもよく、及び膨張ピストン３０の上死点(TDC)が圧縮ピストン２０のTDCの前に生ずる状態で、互いに位相がずれていてもよい。この独立性は、典型的な４ストロークエンジンよりも、より高い効率レベル及びより大きなトルクを分割サイクルエンジンが達成することを可能にしている。
米国特許第６、５４３，２２５号明細書
クロスオーバー膨張(XovrE)バルブ２６は、圧縮シリンダーピストンのストロークの完了の前に加圧された空気／燃料の混合気を膨張シリンダー内に排出するのには、短い時間(約３０°クランク角)のみを有しているので、クロスオーバー膨張バルブの閉鎖が空気／燃料の充填物の着火の後に起こる。バルブの長寿命化のためには、バルブの閉鎖タイミングを短縮することなく、燃焼している燃料混合気のクロスオーバー膨張バルブへの進入を避けることが望まれている。
本発明による分割サイクルエンジンでは、点火プラグ、又は複数のプラグが、膨張シリンダー内でクロスオーバー膨張(XovrE)バルブから、着火点から燃える混合気がXovrEバルブの実質的な閉鎖の前にそれらに到達しない、「安全な距離」に配置されている。このことは、エンジン速度の範囲内でのシリンダー火炎速度の設計プロセスでの考察のみならず、従来のエンジンでの点火プラグの配置についての他の考察を要求する。
本発明によるエンジンは、
エンジンのクランクシャフト軸線の回りに回転可能なクランクシャフト、
圧縮シリンダー内に摺動可能に収容された圧縮ピストンであって、クランクシャフトの１回転の間に吸気ストローク及び圧縮ストロークを通して往復するように、クランクシャフトに作用的に連結された圧縮ピストン、
膨張シリンダー内に摺動可能に収容された膨張ピストンであって、クランクシャフトの１回転の間に膨張ストローク及び排気ストロークを通して往復するように、クランクシャフトに作用的に連結された膨張ピストン、
圧縮シリンダーと膨張シリンダーを相互に連結するクロスオーバー通路であって、圧力チャンバーを間に画成するクロスオーバー圧縮（XovrC）バルブ及びクロスオーバー膨張(XovrE)バルブを含むクロスオーバー通路、
膨張シリンダーの端部を閉じ、クロスオーバー膨張バルブを着座させるクロスオーバー膨張バルブポートを有するシリンダーヘッド、及びクロスオーバー膨張バルブのポートの最も近い周囲縁から離間された着火源中心を有する着火源であって、膨張シリンダー内で燃焼ガスの火炎前面を確立するために、規定された着火タイミングで空気／燃料混合気を着火させる着火源を含み、ここで、着火源中心は、エンジンの運転速度の少なくとも一部分に亘る前記バルブの実質的な閉じの前の燃焼ガスの前記クロスオーバー膨張バルブポートへの移行を避けるために、決められた「安全な距離」と少なくとも同じ大きさである、クロスオーバー膨張バルブポートの最も近い周囲縁からある距離に位置され、そして、安全な距離「S」は次式で表される。「S(mm) = 燃焼速度(mm/クランク角度)×（着火からクロスオーバー膨張バルブの閉じまでのクランク角度）」
追加の特徴は以下を含む。
着火源中心は、着火後の火炎の冷却及び消炎を避けるために、十分にシリンダー壁から離され、及び充填物の過剰に延長された燃焼時間及び火炎前面を越えての自己着火を起こさないようにシリンダー壁から離される。
着火源の中心は、着火源に隣接するシリンダー壁の適度な冷却のための空間を許容するために、シリンダーヘッドで排気バルブの最も近い周囲縁から少なくとも１２mmに位置されている。
本発明のこれらの、及び他の特徴及び利点は、添付の図面と共になされる本発明の以下の詳細な説明から、より完全に理解されるであろう。
本発明のエンジンに関連する先行技術の分割サイクルエンジンの横断面図である。 本発明による例示的な分割サイクルエンジンの横断面図である。 燃料インジェクターが重ね合わされた状態の、図２の３-３線を通って採られた分割サイクルエンジンの頂断面図である。 バルブ及び着火源の相対的配置で主要な寸法を示しているシリンダーヘッドの底面図である。 バルブが閉じるとき、２５度ATDCでのXovrＥバルブシートへの火炎の侵入の図解である。 エンジン速度に対する、着火源の中心とXovrCバルブポートの最も近い周囲縁との間の予測される「安全な距離」の線グラフである。 １４００rpmで、１４度ATDCでの着火から２３度ATDCまでの演算された火炎進行を示す二次元ダイアグラムである。
さて、図面の図２及び３を詳細に参照するに、数字５０は、本発明による分割サイクルエンジンの例示的な実施形態を概括的に指示している。エンジン５０は、クランクシャフト軸線５４の回りを、図面に示されるように、時計回り方向に回転するクランクシャフト５２を含んでいる。クランクシャフト５２は、連結ロッド６０、６２にそれぞれ連結され、隣り合う角度的に変位された先行及び従属のクランクスロー５６、５８を含んでいる。
エンジン５０は、一対の隣り合うシリンダーを画成するシリンダーブロック６４をさらに含む。特に、エンジン５０は、クランクシャフト５２と反対のシリンダー端部においてシリンダーヘッド７０により閉鎖された圧縮シリンダー６６及び膨張シリンダー６８を含んでいる。
圧縮ピストン７２は圧縮シリンダー６６に収容され、そして上死点(TDC)及び下死点(BDC)の位置の間でのピストン７２の往復のために、従属の連結ロッド６２に連結されている。膨張ピストン７４は膨張シリンダー６８に収容され、そして同様のTDC/BDCの往復のために先行する連結ロッド６０に連結されている。
例示的な実施形態では、シリンダーヘッド７０は、シリンダー６６及び６８へ、シリンダー６６及び６８から、及びシリンダー６６及び６８の間のガスの流れのための構造を提供している。ガスの流れの順において、シリンダーヘッド７０は、吸入空気が圧縮シリンダー６６に引き入れられる吸気通路７６、圧縮シリンダー６６から膨張シリンダー６８に圧縮された空気が移送される、一対のクロスオーバー(Xovr)通路７８、及び費やされたガスが膨張シリンダー６８から排出される排気通路８０を含んでいる。クロスオーバー通路７８の各々はまた、クロスオーバーバルブが閉じられたとき加圧されたガスが貯留される圧力チャンバー８１を画成している。
圧縮シリンダー６６へのガスの流れは、内開きのポペット型の吸気バルブ８２によって制御される。クロスオーバー通路７８各々への、及びそれらからのガスの流れは、一対の外開きのポペットバルブ、すなわち、クロスオーバー通路の入口端部におけるクロスオーバー圧縮(XovrC)バルブ８４、及びクロスオーバー通路の出口端部におけるクロスオーバー膨張(XovrE)バルブ８６によって制御され得る。排気通路８０の外の排気ガスの流れは、内開きのポペット型の排気バルブ８８によって制御される。これらのバルブ８２、８４、８６及び８８は、機械式に駆動されるカム、可変バルブ作動技術などのような適切な方法で作動されてもよい。
図面の図２及び３を引き続き参照するに、例示のエンジン５０はまた、混合された燃料及び空気の充填物が着火され、及び膨張ストロークの間に燃焼し得る、膨張シリンダーの端部の適切な位置に配置されている１つ以上の点火プラグ９０又は他の着火装置を含んでいる。
また、エンジンは、クロスオーバー通路７８及び圧力チャンバー８１の少なくとも１つ（又は、両方）内の圧縮された空気充填物に燃料を噴射するべく作用する少なくとも１つの燃料インジェクター９２を必要としている。
図４を参照するに、火花点火(SI)の分割サイクルエンジン５０の実施形態は、図示されるように、XovrEバルブポート９８に着座する２つのクロスオーバー膨張(XovrE)バルブ９６を備えるシリンダーヘッド面９４を有しており、ここでXovrEバルブは膨張シリンダー６８(不図示)に対して外方に開く。
シリンダーヘッド面９４はまた、排気バルブポート１０２に着座する少なくとも１つの排気バルブ１００、及び、点火プラグ、グロープラグ、スイッチ付レーザー、又は、ある位置で燃焼の開始を確立させるために、その位置で燃料/空気の温度を十分に上昇させるいずれかの制御手段のような、少なくとも１つの着火源１０４を含んでいる。ここにより詳しく論じられるように、各着火源１０４の中心１０６は、各々のXovrEバルブポート９８の最も近い周囲縁１１０から安全な距離「S」(参照番号１０８で指示されている)に配置されている。XovrEバルブ９６、排気バルブ１００、及び着火源１０４の相対的位置は、
a) 良好な燃料混合を保証するため、
b) シリンダー内での適度な充填運動を促進するため、
c) 燃焼火炎のクロスオーバー通路への侵入を回避するため、
d) 火炎が到達する前の燃料/空気混合気の自己着火(「デトネーション」)(デトネーションとは、未燃焼燃料及び空気のポケットの制御されていない自己着火の現象であり、多くの火花点火エンジンの運転において一般に避けるべきである)を避けるため、及び
e) ピストンが余りに遠くに下降する前の適度に早い燃焼を達成するために、重要である。
対の着火源１０４を有することは、燃焼の速度が増大されるという点で利点があり、分割サイクルエンジン５０についてはより重要なことに、対の着火源１０４を用いることは、XovrEバルブポート９８の最も近い周囲縁１１０からの安全な距離１０８を実現させるのに、より柔軟性を提供することである。これは、単一の着火源は、全ての方向に等しい火炎経路移行をもたらし、かくてオフセットされた着火源に比べて比較的早い燃焼時間を提供するために、通常、シリンダーの中心に置かれるからである。しかしながら、中心の着火源は分割サイクルエンジン５０に対して理想的ではない。というのも、中心的に配置された着火源の中心は、対の着火源１０４の中心１０６よりもXovrEバルブポート９８の最も近い周囲縁に、より近くなる傾向にあり、そしてそれ故に、最小の安全な距離基準を対の着火源に対して満たし難くなるからである。対の着火源１０４は、適度に早い燃焼時間を達成しつつ、シリンダーの中心、及びXovrEバルブポート９８の最も近い周囲縁から、さらに移動され得る。
分割サイクルエンジン５０の着火源１０４の選択される配置に影響する３つの主なパラメートルがある。
パラメートル１. XovrEバルブポート９８の最も近い周囲縁１１０への距離
図５を参照するに、分割サイクルエンジン５０においてTDCにできるだけ近くでの燃焼を達成するためには、着火がXovrEバルブ９６が閉じる前に起こることが必要である。しかしながら、火炎１１２がXovrEバルブポート９８に進入するのを避けることもまた、XovrEバルブ９６の耐久性、及び熱効率の損失の理由により、重要である。着火源１０４の中心１０６はそれ故に、火炎１１２がそれらに到達する前に実質的に閉じるのを許容するために、XovrEバルブポート９８の最も近い周囲縁１１０からXovrEバルブ９６が十分に遠くに位置されることが必要である。「実質的な」閉じは、実際のバルブ９６の閉じはATDC２５度であるけれども、火炎１１２の進入安全性に関する限り、上死点後(ATDC)２３度にとられるべきである。図５は、ATDC２３度において、火炎１１２が、到達し、進入し、及びバルブ９６に重なっていることを示しているが、しかし、これは、火炎がクロスオーバー膨張バルブポート９８の最も近い周囲縁１１０に到着したときに、バルブ／シートの間隙がATDC２３度において０.５mmより小さいなら容認可能とされる。
パラメートル２. シリンダー壁６８への距離
第一に、シリンダー壁１６８(ボア)に余りに近い着火源１０４は火炎１１２の冷却及び消炎に帰し、早期の燃焼段階での燃焼を促進するのには理想的ではない。
第二に、シリンダー壁１６８のいずれもから余りに遠い着火源１０４は、火炎１１２が未燃焼の混合気に到達するのに延長された燃焼時間に帰す。これは、熱効率を悪くし、そして、未燃焼混合気の圧縮、及び未燃焼混合気の位置への火炎の到着前の火炎からの放射熱の伝達の故に、自己着火(デトネーション)に帰し得る。
第１の理由のために、第１及び第２の着火源１０４はまた、典型的には、シリンダーボア６８の周囲からシリンダーボア直径の少なくとも２０%である。第２の理由のために、単一の着火源１０４は、シリンダーボア６８の頂部において、シリンダー壁領域のいかなる部分からもシリンダーボア直径の６０%より大きくあるべきではない。
パラメートル３. 排気バルブポート１０２の最も近い周囲縁への距離
適切な冷却通路（不図示）が、シリンダーヘッドのウォータージャケット内で不図示の点火プラグのボスと、排気ポート１０２の開きとの間に必要である。最小の距離は、通常、可能である最小鋳造壁厚のみならず、冷却ジャケットを形成するのが可能な最小の砂中子部のような鋳造上の制約に支配される。この要求は、一般に、着火源１０４の中心１０６と排気バルブポート１０２の最も近い周囲縁との間に最小１２mmを必要としている。
図６を参照するに、グラフ１１４は燃焼計算流体力学(CFD)の予測結果に由来し、分割サイクルエンジン５０にとってのパラメートル１の重要性を示している。線１１６は、全負荷状態でのエンジン速度(グラフ１１４の水平軸)に対する、着火の開始から閉じているクロスオーバー膨張バルブ９６の点への火炎１１２により移動される距離(グラフ１１４の垂直軸)を描写している。仮に、XovrEバルブポート９８の最も近い周囲縁１１０からの着火源１０４の距離１０８が、線１１６で指示された値よりも大きいなら、この配列は、クロスオーバー膨張バルブ９６が閉じる前に火炎１１２がクロスオーバー膨張バルブポート９８に進入するのを回避し、「安全な距離(S)」と云ってもよい。仮に、距離が線１１６で指示された値よりも小さいなら、この配列は、クロスオーバー膨張バルブ９６が閉じる前に火炎１１２がクロスオーバー膨張バルブポート９８に進入することになる。グラフ１１４はまた、理論的に安全な距離は、１４００rpmで〜１９mm、火炎速度２.１４mm/度(点１１８)、及び４０００rpmで３５mm、火炎速度５.７４mm/度(点１２０)であることを示している。点１２２は、このグラフ１１４を生じさせたCFD分析でモデルとされた着火源１０４の実際の位置である。点１２２は、エンジン５０について１５００rpmで最適な着火を可能にするための安全な距離１９.８mmを表している。
線１１６の勾配は、各エンジン速度における燃焼速度(火炎１１２前面の速度)と、全負荷においてATDC１４から２０度まで変わる着火の開始から、ATDC２５度であるクロスオーバー膨張バルブ９６の閉じまでの時間との両者に依存する。従来の２及び４ストロークの燃焼については、主な燃焼速度は、増大するエンジン速度に伴って線形に増大する一方、燃焼が進行し且つ完了するのに利用できる時間は、増大するエンジン速度に伴って線形に減少し、これらの２つの要因は、結果としてエンジン速度の範囲に亘る完全な燃焼のためには凡そ一定の角度の期間に帰する。分割サイクルエンジン５０については、CFDの燃焼予測に基づけば、mm/クランク角度で定義される、シリンダーヘッド面９４の下の１mmまでの単一の面内では、４０００rpmでの燃焼速度は、１４００rpmでの燃焼速度より凡そ２.５倍高く、そして、着火源１０４とクロスオーバー膨張バルブ９６との間には、１４００rpmで要求される安全な距離よりも、４０００rpmでは凡そ１.８倍大きな距離が要求される。
４０００rpm及び１４００rpmでの、１.８倍の「安全な距離」と２.５倍の角度の燃焼速度との間の不一致は、おそらく幾つかの要因のせいである。
最も重大なのは、１４００rpmでの着火(１４度ATDC)からXovrEバルブ９６の安全な閉じ点(２３度ATDC)までのより長い角度期間(９度のクランク角)に対する、４０００rpmでの遅角された１７度ATDCの着火タイミングのせいでの４０００rpmで６度ATDCの同等の期間であり、後者は、クロスオーバーポート９８への火炎の進入を回避するために、着火タイミングの早い最良な判断であった。仮に、着火源中心１０６とクロスオーバー膨張バルブポート９８の最も近い周囲縁１１０との間の要求される安全な距離を達成することが物理的に不可能であれば、着火はTDC後のそのタイミングからさらに遅角されねばならず、これはエンジンの熱効率を悪くするであろう。
図７を参照するに、着火源１０４とクロスオーバー膨張バルブポート９８の最も近い周囲縁１１０との間の凡その火炎経路移動が、火炎前面が２０００度Kの輪郭線でとられた、燃焼の進行のCFD輪郭線を測ることにより、１４００rpmで推定されている。単一の中心着火についてである、図７の実施例では、１７度ATDCの輪郭線が単純な白い楕円１２４として近似され、クロスオーバーバルブの２５度ATDCにおける閉じの前に、燃焼がちょうどクロスオーバーバルブポートの最も近い周囲縁に到達している、２３度ATDCの輪郭線１２６に進行している。図７において、測定された距離は凡そ１９mmであり、これは、図６の１４００rpmでの安全な距離(点１１８)に対応する。
図６を参照するに、XovrEバルブ９６方向への１４００rpmでの燃焼速度は、２つの２０００度Kの火炎前面上の２つの位置の間で移動する距離を、１４００rpmでの各々の火炎前面の間における時間又は角度の増分で除すことから計算できる。これらの大まかに平均された１４００rpmでの燃焼速度は、１８(m/s)、すなわち、２.１４mm/crank度、一方、４０００rpmでの対応する値は、１３８m/s、すなわち、５.７４mm/crank度であり、これらの後者の両数値は、４０００rpmでのCFD計算においてリーン空燃比の使用について補正するために、測定された値から名目３０%だけ増大されている。
(図１及び図３に従う)ガソリン燃料用の分割サイクルエンジン５０の燃焼室配列については、パラメートル１により、安全な距離は３５mmより大きくあるべきであり、３５mmより小さい距離では４０００rpmでの熱効率の損失を伴うであろう。より低い速度については、安全な距離が、例えば、１４００rpmでの１９mmに低減でき、及び中間の速度についてはおそらく１９及び３５mmの間で按分される。例えば、１９.８mmである着火源中心１０６の位置とXovrEバルブポート９８の最も近い周囲縁１１０との間の距離についての設計値は、１５００rpm(図６の点１２２)まで、最適な着火を提供する。
４０００rpmまでの最適な着火タイミングを可能にするであろうより大きな安全距離のためには、着火源１０４が、(パラメートル２及び３により)排気バルブ１００に向けてより近くに動かされるべきであり、且つクロスオーバー膨張バルブ９６が着火源１０４からさらに動かされるべきである。制限されたシリンダーボア６８の大きさ、及び排気バルブ１００の大きさの故に、妥協がなされるべきであり、及び中心から余りに離れた着火配列は、速い燃焼及び多くの場合デトネーションに対し有害であることを思い起こすべきである。１９.８mmのような「不十分な」安全距離の利益は、絞られたエンジン運転の自然な結果としてより低い燃焼速度が期待されている部分負荷状態のために、より良好な燃焼時間が維持されるであろうということである。しかしながら、ハイブリッドの用途のためには、より全負荷運転が要求されるであろうし、及びこれはおそらく図６に示された安全な距離を要求するであろう。
分割サイクルエンジン５０についての燃焼速度のさらなる知識を受けて、着火源中心１０６とXovrEバルブポート９８の最も近い周囲縁１１０との間の、１４００から４０００rpmでの全負荷運転のための、予測された１９から３５mmの安全な距離は、ガソリン燃料で作動する分割サイクルエンジンについて、全てのシリンダーボアの大きさに適用可能な絶対的な数値であるということができる。安全な距離は、より高い葉状の燃焼速度を有する燃料が用いられるか、又は燃焼速度を増大させる何らかの手段、例えば、増大された乱流が見出されたら、変わるであろう。ディーゼル運転についての同様な安全距離もCFD予測の利用可能性をなぞって計算されよう。
要約すると、全ての分割サイクルエンジンについての安全な距離「S」は、一般に以下の関係により特定することができる。
「S」(mm)＝燃焼速度(ミリメートル/クランク角・度(mm/CAD))×（着火からXovrEバルブの閉じまでのクランク角・度）
より容易には、「S」は、エンジンの全負荷での運転速度範囲について、着火源から移動されたATDC２３度までの火炎の輪郭線距離、エンジンの期待されたデューティサイクルに従って選ばれた最高に安全な値の距離を示しているCFDの結果から測ることができ、この選ばれた速度より上では、XovrEバルブポート９８への燃焼の進入を回避するために、着火が遅角される。
上記の表現はまた、エンジン速度とクランク角とから計算されるように、m/sの燃焼速度及び秒の燃焼時間を有する同様の式で表現され得る。
パラメートル２によれば、着火源１０４の両中心１０６はシリンダーボア６８の周囲からボア直径の２０%にあるべきで、パラメートル３によれば、着火源１０４の両中心１０６は排気バルブポート１０２の最も近い周囲縁から少なくとも１２mmにあるべきである。
この配列は、クロスオーバー膨張バルブ９６が閉じる前に燃焼がクロスオーバー膨張バルブポート９８に進入するのを回避する燃焼システムを提供し、一方、シリンダー６８の内容物の完全な燃焼とデトネーションの回避との間の最適な相殺取引を達成する。
本発明が特定の実施形態を参照して説明されたが、多数の変更が説明された本発明概念の趣旨及び範囲内でなされ得ることが理解されるべきである。したがって、本発明は説明された実施形態に限定されないが、しかし以下の請求項の言語で定義された全範囲を有していることが意図されている。

Claims (13)

  1. エンジンのクランクシャフト軸線の回りに回転可能なクランクシャフト、
    圧縮シリンダー内に摺動可能に収容された圧縮ピストンであって、クランクシャフトの１回転の間に吸気ストローク及び圧縮ストロークを通して往復するように、クランクシャフトに作用的に連結された圧縮ピストン、
    膨張シリンダー内に摺動可能に収容された膨張ピストンであって、クランクシャフトの１回転の間に膨張ストローク及び排気ストロークを通して往復するように、クランクシャフトに作用的に連結された膨張ピストン、
    圧縮シリンダーと膨張シリンダーを相互に連結するクロスオーバー通路であって、圧力チャンバーを間に画成するクロスオーバー圧縮（XovrC）バルブ及びクロスオーバー膨張(XovrE)バルブを含むクロスオーバー通路、及び
    膨張シリンダーの端部を閉じ、クロスオーバー膨張バルブを着座させるクロスオーバー膨張バルブポートを有するシリンダーヘッド、及びクロスオーバー膨張バルブのポートの最も近い周囲縁から離間された着火源中心を有する着火源であって、膨張シリンダー内で燃焼ガスの火炎前面を確立するために、規定された着火タイミングで空気／燃料混合気を着火させる着火源を含み、ここで、着火源中心は、エンジンの運転速度の少なくとも一部分に亘る前記バルブの実質的な閉じの前の燃焼ガスの前記クロスオーバー膨張バルブポートへの移行を避けるために、決められた「安全な距離」と少なくとも同じ大きさである、クロスオーバー膨張バルブポートの最も近い周囲縁からある距離に位置され、そして、安全な距離「S」は次式で表されることを特徴とする内燃機関。
    「S(mm) = 燃焼速度(mm/クランク角度)×（着火からクロスオーバー膨張バルブの閉じまでのクランク角度）」
  2. 安全な距離「S」は、一般的に、１９(mm)以上であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
  3. 安全な距離「S」は、一般的に、１９mmから３５mmの範囲であることを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
  4. ４０００rpmでの安全な距離「S」は、一般的に、１４００rpmでの安全な距離の少なくとも１.８倍であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
  5. 着火タイミングは、所与のエンジン運転速度での最適な値から遅角されることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
  6. 着火源の中心は、着火後の火炎の冷却及び消炎を回避すべくシリンダー壁から十分に離れ、且つ、充填物の燃焼を過剰に延ばし、及び火炎前面を越える未燃焼の充填物の圧縮及び放射熱から自己着火を起こさないように離れ過ぎずに配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
  7. 着火源の中心は、膨張シリンダーの閉じられた端部に隣り合う膨張シリンダーの壁のいかなる部分から、膨張シリンダー直径の６０％を超えずに位置されていることを特徴とする請求項６に記載のエンジン。
  8. 着火源の中心は、膨張シリンダーの閉じられた端部に隣り合う膨張シリンダーの壁から、シリンダー直径の少なくとも２０％に位置されていることを特徴とする請求項６に記載のエンジン。
  9. シリンダーヘッドは、排気バルブが着座する排気ポートを含み、及び着火源の中心は、着火源に隣り合う膨張シリンダー壁の適度な冷却のための空間を許容すべく、排気ポートの最も近い周囲縁から少なくとも１２mmに位置されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
  10. クロスオーバー圧縮及びクロスオーバー膨張のバルブは、シリンダーから外に離れて開くことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
  11. 膨張シリンダー当たり少なくとも２つの着火源を含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
  12. 着火源は、各々がクロスオーバー膨張バルブポートの最も近い周囲縁から少なくとも安全な距離「S」にある着火源中心を有している、一対の着火源であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
  13. ２つの着火源、及び２つのクロスオーバー膨張バルブポートを含み、各々の着火源はクロスオーバー膨張バルブポートの最も近い周囲縁から少なくとも安全な距離「S」にある着火源中心を有し、
    着火源の中心は、中心的に位置された着火源の中心から各クロスオーバー膨張バルブポートの最も近い周囲縁までの距離よりも、クロスオーバー膨張バルブポートの最も近い周囲縁からさらに離れていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
JP2010511220A 2007-08-07 2008-06-11 分割サイクルエンジンの点火プラグ配置 Expired - Fee Related JP4897083B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US96374207P 2007-08-07 2007-08-07
US60/963,742 2007-08-07
PCT/US2008/007312 WO2009020488A1 (en) 2007-08-07 2008-06-11 Spark plug location for split-cycle engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010529354A true JP2010529354A (ja) 2010-08-26
JP4897083B2 JP4897083B2 (ja) 2012-03-14

Family

ID=40341560

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010511221A Expired - Fee Related JP4701318B2 (ja) 2007-08-07 2008-06-11 早期開成クロスオーバー圧縮バルブを備える分割サイクルエンジン
JP2010511222A Expired - Fee Related JP4841692B2 (ja) 2007-08-07 2008-06-11 螺旋のクロスオーバー通路を備える分割サイクルエンジン
JP2010511220A Expired - Fee Related JP4897083B2 (ja) 2007-08-07 2008-06-11 分割サイクルエンジンの点火プラグ配置
JP2010512179A Expired - Fee Related JP4705200B2 (ja) 2007-08-07 2008-06-11 耐ノック分割サイクルエンジン及び方法
JP2010512220A Pending JP2010529367A (ja) 2007-08-07 2008-07-01 分割サイクルエンジン用の液圧機械式バルブ作動システム

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010511221A Expired - Fee Related JP4701318B2 (ja) 2007-08-07 2008-06-11 早期開成クロスオーバー圧縮バルブを備える分割サイクルエンジン
JP2010511222A Expired - Fee Related JP4841692B2 (ja) 2007-08-07 2008-06-11 螺旋のクロスオーバー通路を備える分割サイクルエンジン

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010512179A Expired - Fee Related JP4705200B2 (ja) 2007-08-07 2008-06-11 耐ノック分割サイクルエンジン及び方法
JP2010512220A Pending JP2010529367A (ja) 2007-08-07 2008-07-01 分割サイクルエンジン用の液圧機械式バルブ作動システム

Country Status (16)

Country Link
US (6) US7690337B2 (ja)
EP (5) EP2173985A4 (ja)
JP (5) JP4701318B2 (ja)
KR (5) KR101160212B1 (ja)
CN (5) CN101688466B (ja)
AR (5) AR068093A1 (ja)
AU (5) AU2008284440C1 (ja)
BR (4) BRPI0811935A2 (ja)
CA (5) CA2696036C (ja)
CL (5) CL2008002335A1 (ja)
MX (5) MX2009011292A (ja)
MY (4) MY147061A (ja)
RU (5) RU2430246C1 (ja)
TW (5) TWI365945B (ja)
WO (5) WO2009020491A1 (ja)
ZA (5) ZA200907635B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012533030A (ja) * 2010-03-15 2012-12-20 スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー 圧縮機不活動化付き分割サイクル空気ハイブリッドエンジン
JP2014515068A (ja) * 2010-09-29 2014-06-26 スクデリ グループ インコーポレイテッド 分割サイクルエンジンのための大きさのクロスオーバー通路

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008008723B4 (de) * 2008-02-12 2013-07-11 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Druckluft und zum Einblasen derselben bei einer Verbrennungskraftmaschine
US20090205331A1 (en) * 2008-02-19 2009-08-20 Marsh J Kendall Piston based double compounding engine
EP2313627A2 (en) * 2008-06-16 2011-04-27 Planetary Rotor Engine Company Planetary rotary engine
AT505832B1 (de) * 2008-09-18 2011-01-15 Avl List Gmbh Motorbremseinrichtung für eine brennkraftmaschine
US8210138B2 (en) * 2009-03-23 2012-07-03 Scuderi Group, Llc Split-cycle engine with pilot crossover valve
US8505504B2 (en) * 2009-04-09 2013-08-13 Louis A. Green Two-stroke engine and related methods
DE102009029808B4 (de) * 2009-04-09 2013-05-23 Willi Fechner Gmbh Verbrennungsmotor
US20100258068A1 (en) * 2009-04-14 2010-10-14 Lung-Tan Hu Spark-ignition type cross-cycle internal combustion engine
AU2010236903B2 (en) * 2009-04-17 2012-08-02 Scuderi Group, Llc Part-load control in a split-cycle engine
CN102105665A (zh) * 2009-05-01 2011-06-22 史古德利集团有限责任公司 具有双喷雾靶区燃料喷射的分开循环发动机
US8763571B2 (en) * 2009-05-07 2014-07-01 Scuderi Group, Inc. Air supply for components of a split-cycle engine
US8272357B2 (en) * 2009-07-23 2012-09-25 Lgd Technology, Llc Crossover valve systems
ITPI20090117A1 (it) * 2009-09-23 2011-03-23 Roberto Gentili Motore ad accensione spontanea ad immissione progressiva della carica in fase di combustione
US20110297753A1 (en) 2010-12-06 2011-12-08 Mcalister Roy E Integrated fuel injector igniters configured to inject multiple fuels and/or coolants and associated methods of use and manufacture
CA2805220A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-09 Bright Energy Storage Technologies, Llp Rotary compressor-expander systems and associated methods of use and manufacture
US8800531B2 (en) * 2010-03-12 2014-08-12 Caterpillar Inc. Compression brake system for an engine
AU2011227538A1 (en) * 2010-03-15 2012-01-19 Scuderi Group, Llc Split-cycle engine having a crossover expansion valve for load control
WO2011159756A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Scuderi Group, Llc Split-cycle engine with crossover passage combustion
CN102536427B (zh) * 2010-09-13 2014-04-09 靳北彪 低熵混燃充气爆排发动机
US8807099B2 (en) * 2010-09-24 2014-08-19 Scuderi Group, Llc Turbocharged downsized compression cylinder for a split-cycle engine
US8833315B2 (en) 2010-09-29 2014-09-16 Scuderi Group, Inc. Crossover passage sizing for split-cycle engine
MX2013003426A (es) 2010-10-01 2013-12-02 Scuderi Group Inc Motor v hibrido de aire de ciclo dividido.
JP2014503752A (ja) * 2011-01-27 2014-02-13 スクデリ グループ インコーポレイテッド バルブ不作動化付ロストモーション可変バルブ作動システム
JP2014505828A (ja) 2011-01-27 2014-03-06 スクデリ グループ インコーポレイテッド カムフェイザーを備えるロストモーション可変バルブ作動システム
CN202117715U (zh) * 2011-05-11 2012-01-18 陈刚 一种发动机的进气配气装置及其构成的发动机
US20120298086A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-29 Scuderi Group, Llc Fuel delivery system for natural gas split-cycle engine
CN102519598B (zh) * 2011-06-27 2013-02-27 杭州电子科技大学 基于传感器阵列统计特征的火源定位方法
EP2737183A4 (en) 2011-06-28 2016-01-27 Bright Energy Storage Technologies Llp SEMIISOTHERMIC COMPRESSOR MOTORS WITH SEPARATE COMBUSTION CHAMBERS AND EXPANDERS AND THE RELATED SYSTEM AND METHOD
US20130291826A1 (en) * 2011-08-12 2013-11-07 Mcalister Technologies, Llc Systems and vehicles incorporating improved engine cooling and energy generation
CN202900342U (zh) * 2011-09-05 2013-04-24 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 配气机构
EP2785996B1 (en) 2011-11-30 2018-10-17 Tour Engine, Inc. Crossover valve in double piston cycle engine
US9402555B2 (en) 2011-12-29 2016-08-02 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Drive assembly for use in a robotic control and guidance system
WO2013103503A1 (en) 2012-01-06 2013-07-11 Scuderi Group, Inc. Lost-motion variable valve actuation system
CN103104372A (zh) * 2012-01-29 2013-05-15 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 三类门热气发动机
RU2493386C1 (ru) * 2012-01-30 2013-09-20 Игорь Васильевич Боев Двухтактный поршневой двигатель
CN103216358A (zh) * 2012-01-31 2013-07-24 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 热缸门控热气机
CN103104370B (zh) * 2012-02-17 2015-05-20 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 单缸三类门熵循环发动机
US8875672B2 (en) * 2012-02-28 2014-11-04 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system having dedicated cylinder-to-cylinder connection
FI20125250L (fi) * 2012-03-09 2013-09-10 Waertsilae Finland Oy Kaasunvaihtoventtiilijärjestely ja kaasunvaihtoventtiili
FI123759B (en) * 2012-03-09 2013-10-31 Waertsilae Finland Oy Ventilaktuatorarrangemang
US8904981B2 (en) 2012-05-08 2014-12-09 Caterpillar Inc. Alternating split cycle combustion engine and method
US8443769B1 (en) 2012-05-18 2013-05-21 Raymond F. Lippitt Internal combustion engines
US9038582B2 (en) * 2012-07-27 2015-05-26 Caterpillar Inc. Split-cycle, reactivity controlled compression ignition engine and method
US9303559B2 (en) * 2012-10-16 2016-04-05 Raymond F. Lippitt Internal combustion engines
WO2014127146A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-21 Mcalister Technologies, Llc Systems and methods for improved engine cooling and energy generation
US9316178B2 (en) 2013-02-27 2016-04-19 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Internal combustion engine for natural gas compressor operation
US9297295B2 (en) 2013-03-15 2016-03-29 Scuderi Group, Inc. Split-cycle engines with direct injection
US9719444B2 (en) 2013-11-05 2017-08-01 Raymond F. Lippitt Engine with central gear train
US9217365B2 (en) 2013-11-15 2015-12-22 Raymond F. Lippitt Inverted V-8 internal combustion engine and method of operating the same modes
US9664044B2 (en) 2013-11-15 2017-05-30 Raymond F. Lippitt Inverted V-8 I-C engine and method of operating same in a vehicle
WO2015153799A1 (en) * 2014-04-02 2015-10-08 Oregon State University Internal combustion engine for natural gas compressor operation
US11261391B1 (en) * 2014-04-18 2022-03-01 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Fuel and fuel blend for internal combustion engine
US10233794B2 (en) 2014-05-28 2019-03-19 Volvo Truck Corporation Valve arrangement
EP3189218B1 (en) 2014-09-04 2020-01-01 Jacobs Vehicle Systems, Inc. System comprising a pumping assembly operatively connected to a valve actuation motion source or valve train component
EP3067628B1 (de) * 2015-03-12 2018-07-11 Grundfos Holding A/S Hydraulisches ventil
CN104929757A (zh) * 2015-04-30 2015-09-23 重庆长安汽车股份有限公司 一种自增压发动机
CN105065077B (zh) * 2015-08-03 2017-09-08 湖州新奥利吸附材料有限公司 一种分体式内燃机燃烧缸气门锁
FI20160094A (fi) * 2016-04-11 2017-10-12 Timo Janhunen Menetelmä polttomoottorin kaasunvaihdon kuristushäviöiden minimoimiseksi
US10830128B2 (en) * 2017-02-15 2020-11-10 Roland Clark Two-stroke engine having fuel/air transfer piston
CN107060937B (zh) * 2017-02-20 2018-05-11 山东大学 全可变液压气门机构气门升程控制装置及内燃机
DE102017203928A1 (de) * 2017-03-09 2018-09-13 Mahle International Gmbh Axialkolbenmaschine
WO2018176041A1 (en) * 2017-03-24 2018-09-27 Sturman Digital Systems, Llc Multiple engine block and multiple engine internal combustion power plants for both stationary and mobile applications
GB2565050B (en) * 2017-07-27 2020-06-17 Dolphin N2 Ltd Split cycle engine with peak combustion temperature control
SE541204C2 (en) * 2017-10-18 2019-04-30 Olshammar Nebula Ab Internal combustion engine with a combustion cylinder, an exhaust cylinder, and a turbocharge arrangement
US10519835B2 (en) * 2017-12-08 2019-12-31 Gm Global Technology Operations Llc. Method and apparatus for controlling a single-shaft dual expansion internal combustion engine
CN108240244B (zh) * 2017-12-29 2023-12-19 潍柴动力股份有限公司 柴油机进气门可变***及柴油机
SE542805C2 (sv) * 2018-07-31 2020-07-14 Hedman Ericsson Patent Ab Elektriskt aktiverad ventilaktuator för en internförbränningsmotor
CN111188662A (zh) * 2020-01-07 2020-05-22 绵阳华博精工机械有限公司 气门机构
CN113882942A (zh) * 2020-07-02 2022-01-04 Fna集团公司 多汽缸发动机
US11506119B2 (en) * 2020-07-02 2022-11-22 Impact Consulting And Engineering Llc Multiple cylinder engine
RU2767262C1 (ru) * 2020-09-16 2022-03-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Двухтактный двигатель внутреннего сгорания со вспомогательным цилиндром
EP4001608A1 (en) * 2020-11-17 2022-05-25 Volvo Truck Corporation An internal combustion engine system
IT202100022667A1 (it) * 2021-09-01 2023-03-01 Shala S R L S Controllo delle valvole con sistema di blocco nei motori a combustione interna
IT202100030122A1 (it) * 2021-11-29 2023-05-29 Domenico Palmisani Sistema di controllo di una valvola per cilindro di un motore a combustione interna

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4565167A (en) * 1981-12-08 1986-01-21 Bryant Clyde C Internal combustion engine
US20030019444A1 (en) * 2001-07-30 2003-01-30 Suh Nam P. Internal combustion engine
JP2004536252A (ja) * 2001-07-20 2004-12-02 スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー 分割式４ストロークサイクル内燃機関
US20050268609A1 (en) * 2003-06-20 2005-12-08 Scuderi Group, Llc Split-cycle four-stroke engine
JP2006528741A (ja) * 2003-07-23 2006-12-21 スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー ドエルピストン運動分割サイクルエンジン

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1305577A (en) * 1919-06-03 And one-fourth to evbsetz e
US2145577A (en) * 1934-04-20 1939-01-31 Jean A H Barkeij Combustion chamber in cylinder heads of internal combustion engines
US2191746A (en) * 1938-03-02 1940-02-27 Jean A H Barkeij Combustion chamber in cylinder heads of internal combustion engines
FR1361447A (fr) * 1963-04-08 1964-05-22 Renault Culasse pour moteur à combustion interne
AT304180B (de) * 1967-11-22 1972-11-15 Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vo Zylinderkopf bei brennkraftmaschinen
US3861375A (en) * 1972-02-16 1975-01-21 Berliet Automobiles Cylinder head for a diesel engine
US3774581A (en) * 1972-10-04 1973-11-27 Gen Motors Corp Combination poppet and reed valve
US3880126A (en) * 1973-05-10 1975-04-29 Gen Motors Corp Split cylinder engine and method of operation
US3945363A (en) * 1973-08-28 1976-03-23 Elsbett L Reciprocating piston internal combustion engine with twist forming conduit means, especially in the intake system thereof
US4000756A (en) * 1974-03-25 1977-01-04 Ule Louis A High speed engine valve actuator
US3896774A (en) 1974-07-05 1975-07-29 Gen Motors Corp Staged internal combustion engine with modulating interstage temperature control
FR2307960A1 (fr) * 1975-04-16 1976-11-12 Moiroux Auguste Commande hydraulique de soupape de transfert pour une chambre de combustion separee de moteur thermique a piston
ZA785334B (en) * 1977-09-22 1979-09-26 J Wishart Improved split cycle internal combustion engines
DE2840445C2 (de) * 1978-09-16 1984-10-04 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg Hydraulische Vorrichtung zum Betätigen eines Gaswechselventils für Brennkraftmaschinen
JPS59113239A (ja) * 1982-12-18 1984-06-29 Yoshitaka Shimizu 二段膨張式内燃機関
JPS59168210A (ja) * 1983-03-16 1984-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排気弁の油圧駆動装置
JPS6032505U (ja) * 1983-08-11 1985-03-05 三菱自動車工業株式会社 エンジンブレ−キ装置
JPS62159729A (ja) * 1986-01-08 1987-07-15 Fuji Heavy Ind Ltd 内燃機関の吸気ポ−ト
AT388596B (de) * 1986-03-17 1989-07-25 Bruecker & Zeman Soft Combusti Regenerativ arbeitende zweitakthubkolbenbrennkraftmaschine
US4715326A (en) * 1986-09-08 1987-12-29 Southwest Research Institute Multicylinder catalytic engine
US4703729A (en) * 1986-10-14 1987-11-03 Kubota Ltd. Intake system with double intake ports for internal combustion engine
DE3872217D1 (de) 1987-08-12 1992-07-23 Avl Verbrennungskraft Messtech Einrichtung zur einbringung des kraftstoffes in den brennraum einer brennkraftmaschine.
US4783966A (en) * 1987-09-01 1988-11-15 Aldrich Clare A Multi-staged internal combustion engine
US4844025A (en) * 1988-09-29 1989-07-04 Brunswick Corporation Dual spark plug combustion chamber
EP0373145A1 (de) * 1988-12-02 1990-06-13 AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List Brennkraftmaschine mit je zwei Einlassventilen pro Zylinder
DE3939066A1 (de) * 1989-11-25 1991-05-29 Bosch Gmbh Robert Elektrohydraulische ventilsteuervorrichtung fuer brennkraftmaschinen
DE3939934A1 (de) 1989-12-02 1991-06-06 Man Nutzfahrzeuge Ag Ventilsteuerung fuer gaswechselventile von brennkraftmaschinen
US5058538A (en) 1990-07-24 1991-10-22 North American Philips Corporation Hydraulically propelled phneumatically returned valve actuator
JP2946729B2 (ja) * 1990-10-31 1999-09-06 いすゞ自動車株式会社 排気ガス再循環装置を備えた副室式エンジン
US5119799A (en) * 1991-04-15 1992-06-09 Cowan Michael F Lightweight collapsible woodburning stove
CN2111370U (zh) * 1991-12-25 1992-07-29 郝成武 带有充气缸内燃机
JPH0742513A (ja) * 1993-07-31 1995-02-10 Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk 副燃焼室出口制御弁の開閉装置
US5833765A (en) * 1993-09-22 1998-11-10 Flynn; Robert E. Engine conditioning apparatus and method
US5429086A (en) * 1994-02-14 1995-07-04 Cummins Engine Company, Inc. Shared runner intake ports for I.C. engine
US5499605A (en) * 1995-03-13 1996-03-19 Southwest Research Institute Regenerative internal combustion engine
US5638781A (en) * 1995-05-17 1997-06-17 Sturman; Oded E. Hydraulic actuator for an internal combustion engine
JP2891173B2 (ja) * 1996-04-19 1999-05-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の吸気装置
JPH10122039A (ja) * 1996-10-24 1998-05-12 Mitsubishi Motors Corp 直接噴射式ディーゼルエンジン
US6340013B1 (en) * 1997-07-03 2002-01-22 Richard Berkeley Britton Four-stroke internal combustion engine with recuperator in cylinder head
US5857436A (en) * 1997-09-08 1999-01-12 Thermo Power Corporation Internal combustion engine and method for generating power
US6267098B1 (en) * 1997-11-24 2001-07-31 Diesel Engine Retarders, Inc. Valve operating system having full authority lost motion
CN2349360Y (zh) * 1998-02-23 1999-11-17 高富 活塞式双气缸循环内燃机
FR2779480B1 (fr) * 1998-06-03 2000-11-17 Guy Negre Procede de fonctionnement et dispositif de moteur a injection d'air comprime additionnel fonctionnant en mono energie, ou en bi energie bi ou tri modes d'alimentation
US6318310B1 (en) * 1999-08-05 2001-11-20 Caterpillar Inc. Internal combustion engine
CA2421023C (en) * 1999-08-31 2007-12-11 Richard Patton Internal combustion engine with regenerator and hot air ignition
US7219630B2 (en) * 1999-08-31 2007-05-22 Richard Patton Internal combustion engine with regenerator, hot air ignition, and naturally aspirated engine control
JP4286419B2 (ja) * 2000-02-16 2009-07-01 信也 ▲高▼原 ピストン形内燃機関
SE0100744L (sv) * 2001-03-07 2002-09-08 Abiti Ab Rotationsmotor
US6880501B2 (en) * 2001-07-30 2005-04-19 Massachusetts Institute Of Technology Internal combustion engine
US6494178B1 (en) * 2001-08-13 2002-12-17 General Motors Corporation Combustion chamber including piston for a spark-ignition, direct-injection combustion system
CN100420838C (zh) * 2002-04-08 2008-09-24 柴油发动机减震器有限公司 用于实现气阀可变驱动的紧凑型空动***
US7219631B1 (en) * 2003-02-24 2007-05-22 O'neill James Leo High torque, low velocity, internal combustion engine
CN1580515A (zh) * 2003-08-06 2005-02-16 张胜利 二次膨胀活塞式内燃机
DE102004050225A1 (de) * 2004-10-15 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US7201156B1 (en) * 2005-05-24 2007-04-10 Wait Irving S Thermal transfer internal combustion engine
US7389755B2 (en) * 2005-07-21 2008-06-24 Ronald Dean Noland Tandem-piston engine
US7353786B2 (en) * 2006-01-07 2008-04-08 Scuderi Group, Llc Split-cycle air hybrid engine
US7743754B2 (en) * 2006-03-31 2010-06-29 Transonic Combustion, Inc. Heated catalyzed fuel injector for injection ignition engines
US7444230B2 (en) * 2006-03-31 2008-10-28 Transonic Combustion, Inc. Fuel injector having algorithm controlled look-ahead timing for injector-ignition operation
US7546826B2 (en) * 2006-03-31 2009-06-16 Transonic Combustion, Inc. Injector-ignition for an internal combustion engine
US7383798B1 (en) * 2006-11-17 2008-06-10 Sergey Antonov Highly efficient two-stroke double compression combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4565167A (en) * 1981-12-08 1986-01-21 Bryant Clyde C Internal combustion engine
JP2004536252A (ja) * 2001-07-20 2004-12-02 スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー 分割式４ストロークサイクル内燃機関
US20030019444A1 (en) * 2001-07-30 2003-01-30 Suh Nam P. Internal combustion engine
US20050268609A1 (en) * 2003-06-20 2005-12-08 Scuderi Group, Llc Split-cycle four-stroke engine
JP2006528741A (ja) * 2003-07-23 2006-12-21 スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー ドエルピストン運動分割サイクルエンジン

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012533030A (ja) * 2010-03-15 2012-12-20 スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー 圧縮機不活動化付き分割サイクル空気ハイブリッドエンジン
JP2012533031A (ja) * 2010-03-15 2012-12-20 スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー 膨張機不活動化付き分割サイクル空気ハイブリッドエンジン
US8590497B2 (en) 2010-03-15 2013-11-26 Scuderi Group, Inc. Split-cycle air-hybrid engine with expander deactivation
JP2014515068A (ja) * 2010-09-29 2014-06-26 スクデリ グループ インコーポレイテッド 分割サイクルエンジンのための大きさのクロスオーバー通路

Also Published As

Publication number Publication date
KR101160212B1 (ko) 2012-06-26
WO2009020504A1 (en) 2009-02-12
CA2696040A1 (en) 2009-02-12
AU2008284383B2 (en) 2011-09-08
AU2008284440B2 (en) 2011-12-15
CN101680354A (zh) 2010-03-24
MX2009011432A (es) 2009-11-05
TWI351464B (en) 2011-11-01
MY149109A (en) 2013-07-15
CL2008002335A1 (es) 2009-05-22
WO2009020490A1 (en) 2009-02-12
AU2008284440C1 (en) 2012-05-24
TWI352175B (en) 2011-11-11
EP2185795A4 (en) 2011-12-21
TW200923235A (en) 2009-06-01
RU2438023C2 (ru) 2011-12-27
TW200918730A (en) 2009-05-01
CL2008002334A1 (es) 2009-05-15
RU2435046C2 (ru) 2011-11-27
MX2009011292A (es) 2009-10-30
RU2430246C1 (ru) 2011-09-27
CA2696036C (en) 2013-08-13
RU2010101850A (ru) 2011-09-20
JP4841692B2 (ja) 2011-12-21
US8286598B2 (en) 2012-10-16
KR20100040908A (ko) 2010-04-21
EP2185795A1 (en) 2010-05-19
BRPI0812453A2 (pt) 2017-09-26
MX2009011330A (es) 2009-11-05
EP2185800A1 (en) 2010-05-19
CN101707878A (zh) 2010-05-12
KR101160216B1 (ko) 2012-06-26
KR20100028667A (ko) 2010-03-12
MY151508A (en) 2014-05-30
US20090038598A1 (en) 2009-02-12
US20120012089A1 (en) 2012-01-19
CL2008002333A1 (es) 2009-05-22
JP2010529366A (ja) 2010-08-26
MX2009011433A (es) 2009-11-05
KR101139893B1 (ko) 2012-04-27
CA2693529A1 (en) 2009-02-12
US7637234B2 (en) 2009-12-29
AR068093A1 (es) 2009-11-04
US20090039300A1 (en) 2009-02-12
TWI365945B (en) 2012-06-11
JP4701318B2 (ja) 2011-06-15
BRPI0811974A2 (pt) 2014-11-18
CN101680355B (zh) 2012-04-25
AU2008284440A1 (en) 2009-02-12
CA2696036A1 (en) 2009-02-12
CA2696038A1 (en) 2009-02-12
EP2173985A4 (en) 2015-10-14
JP4897083B2 (ja) 2012-03-14
US7963259B2 (en) 2011-06-21
CN101707878B (zh) 2012-04-25
MX2009011293A (es) 2009-10-30
ZA200907634B (en) 2010-07-28
ZA200907639B (en) 2010-07-28
CN101688466B (zh) 2012-07-25
TWI351465B (en) 2011-11-01
KR101128476B1 (ko) 2012-03-23
AR068095A1 (es) 2009-11-04
ZA200907636B (en) 2010-07-28
RU2435047C2 (ru) 2011-11-27
EP2173985A1 (en) 2010-04-14
WO2009020488A1 (en) 2009-02-12
AR068094A1 (es) 2009-11-04
KR20100029146A (ko) 2010-03-15
TWI371524B (en) 2012-09-01
CL2008002337A1 (es) 2009-05-15
EP2173986A4 (en) 2014-08-27
JP4705200B2 (ja) 2011-06-22
US20090038599A1 (en) 2009-02-12
CN101680312B (zh) 2012-06-06
US8051811B2 (en) 2011-11-08
CA2696038C (en) 2014-04-01
AU2008284441A1 (en) 2009-02-12
EP2173986A1 (en) 2010-04-14
WO2009020489A1 (en) 2009-02-12
AU2008284442B2 (en) 2011-04-21
CA2693529C (en) 2013-02-12
JP2010529367A (ja) 2010-08-26
RU2448261C2 (ru) 2012-04-20
US8091520B2 (en) 2012-01-10
BRPI0811935A2 (pt) 2014-11-25
TW200918731A (en) 2009-05-01
ZA200907638B (en) 2010-07-28
CN101680354B (zh) 2012-09-05
AU2008284383A1 (en) 2009-02-12
ZA200907635B (en) 2010-07-28
US20090038596A1 (en) 2009-02-12
CL2008002336A1 (es) 2009-05-15
CN101680355A (zh) 2010-03-24
EP2185799A1 (en) 2010-05-19
RU2010100790A (ru) 2011-09-20
AU2008284439B2 (en) 2011-10-20
CN101680312A (zh) 2010-03-24
CA2693521A1 (en) 2009-02-12
AR068096A1 (es) 2009-11-04
CA2693521C (en) 2013-02-12
RU2010101968A (ru) 2011-09-20
KR101160214B1 (ko) 2012-06-26
MY147061A (en) 2012-10-15
TW200925473A (en) 2009-06-16
CN101688466A (zh) 2010-03-31
TW200925398A (en) 2009-06-16
EP2185800A4 (en) 2015-03-04
BRPI0811983A2 (pt) 2014-11-18
JP2010529355A (ja) 2010-08-26
JP2010529356A (ja) 2010-08-26
AR068097A1 (es) 2009-11-04
US7690337B2 (en) 2010-04-06
AU2008284439A1 (en) 2009-02-12
RU2010101967A (ru) 2011-09-20
AU2008284441B2 (en) 2011-09-08
KR20100028666A (ko) 2010-03-12
US20090038597A1 (en) 2009-02-12
AU2008284442A1 (en) 2009-02-12
MY149596A (en) 2013-09-13
WO2009020491A1 (en) 2009-02-12
KR20100028668A (ko) 2010-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4897083B2 (ja) 分割サイクルエンジンの点火プラグ配置
US8714121B2 (en) Split-cycle air hybrid V-engine
KR20200015472A (ko) 압축 착화 엔진의 개선된 시스템 및 방법
KR101219617B1 (ko) 스플릿-사이클 엔진의 피스톤 내의 크리센트 형 리세스
RU2627616C2 (ru) Распределительный вал и многоцилиндровый двигатель
WO2013169572A1 (en) Outwardly-opening valve with cast-in diffuser
KR20150028801A (ko) 롱 파워 스트로크 엔진

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110301

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110601

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110712

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110929

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111125

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees