เครื่องยนต์หกจังหวะ

เครื่องยนต์หกจังหวะ () เป็นหนึ่งในการออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในทางเลือกหลายแบบที่พยายามปรับปรุงให้ดีขึ้นกว่าเครื่องยนต์สองจังหวะและสี่จังหวะดั้งเดิม ข้อได้เปรียบที่กล่าวอ้างรวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง ลดความซับซ้อนทางกลไก และ/หรือลดการปล่อยไอเสีย เครื่องยนต์เหล่านี้สามารถแบ่งออกได้เป็นสองกลุ่มตามจำนวนลูกสูบที่ส่งผลต่อการทำงานหกจังหวะ

ในการออกแบบแบบลูกสูบเดียว เครื่องยนต์จะดึงความร้อนที่สูญเสียไปจากวัฏจักรออตโตหรือวัฏจักรดีเซลสี่จังหวะและนำมาใช้เพื่อขับเคลื่อนจังหวะกำลังและจังหวะคายเพิ่มเติมของลูกสูบในกระบอกสูบเดียวกันในความพยายามที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและช่วยในการระบายความร้อนของเครื่องยนต์ ลูกสูบในเครื่องยนต์หกจังหวะประเภทนี้จะเคลื่อนที่ขึ้นและลงสามครั้งต่อการฉีดเชื้อเพลิงหนึ่งครั้ง การออกแบบเหล่านี้ใช้ไอน้ำหรืออากาศเป็นของไหลทำงานสำหรับจังหวะกำลังเพิ่มเติม

การออกแบบที่กำหนดให้หกจังหวะเกิดจากการทำงานร่วมกันระหว่างลูกสูบสองตัวมีความหลากหลายมากกว่า ลูกสูบอาจอยู่ตรงข้ามกันในกระบอกสูบเดียวหรืออาจอยู่ในกระบอกสูบที่แยกจากกัน โดยปกติแล้ว กระบอกสูบหนึ่งจะทำงานสองจังหวะ ในขณะที่อีกกระบอกสูบหนึ่งทำงานสี่จังหวะ ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของลูกสูบหกครั้งต่อหนึ่งวัฏจักร ลูกสูบตัวที่สองอาจถูกใช้เพื่อแทนที่กลไกลิ้นของเครื่องยนต์ทั่วไป ซึ่งอาจลดความซับซ้อนทางกลไกและช่วยให้สามารถเพิ่มอัตราส่วนการอัดได้โดยการกำจัดจุดร้อนที่อาจจำกัดการอัด ลูกสูบตัวที่สองยังอาจถูกใช้เพื่อเพิ่มอัตราส่วนการขยาย โดยแยกส่วนออกจากอัตราส่วนการอัด การเพิ่มอัตราส่วนการขยายด้วยวิธีนี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์ในลักษณะที่คล้ายกับวัฏจักรมิลเลอร์หรือแอตคินสัน

ชนิดเครื่องยนต์

การออกแบบลูกสูบเดียว
การออกแบบเหล่านี้ใช้ลูกสูบเดียวต่อกระบอกสูบ เช่นเดียวกับเครื่องยนต์สองจังหวะหรือสี่จังหวะทั่วไป มีการฉีดของไหลทุติยภูมิที่ไม่เกิดการระเบิดเข้าไปในห้องเผาไหม้ และความร้อนที่เหลือจากการสันดาปจะทำให้มันขยายตัวเพื่อสร้างจังหวะกำลังครั้งที่สองตามด้วยจังหวะคายครั้งที่สอง

เครื่องยนต์หกจังหวะกริฟฟิน
ใน ค.ศ. 1883 ซามูเอล กริฟฟิน วิศวกรจากบาธเป็นผู้ผลิตเครื่องจักรไอน้ำและเครื่องยนต์แก๊สที่ได้รับการยอมรับ เขาต้องการผลิตเครื่องยนต์สันดาปภายใน แต่ไม่ต้องการจ่ายค่าลิขสิทธิ์สิทธิบัตรของออตโต วิธีแก้ปัญหาของเขาคือการพัฒนา "ลิ้นเลื่อนสิทธิบัตร" และเครื่องยนต์หกจังหวะแบบทำงานทางเดียว (single-acting) โดยใช้มันใน ค.ศ. 1886 Dick, Kerr & Co. ผู้ผลิตรถจักรไอน้ำสัญชาติสกอตแลนด์เล็งเห็นอนาคตในเครื่องยนต์น้ำมันขนาดใหญ่และได้รับอนุญาตให้ใช้สิทธิบัตรของกริฟฟิน เครื่องยนต์เหล่านี้เป็นแบบทำงานสองทาง (double-acting) แบบสองตอน (tandem) และขายภายใต้ชื่อ "Kilmarnock", linked photos and period diagrams ตลาดหลักสำหรับเครื่องยนต์กริฟฟินคือการผลิตไฟฟ้า ซึ่งเครื่องยนต์เหล่านี้ได้รับชื่อเสียงในด้านการเดินเบาได้นาน ๆ และสามารถรองรับความต้องการกำลังที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันได้ โครงสร้างขนาดใหญ่และหนักไม่เหมาะสำหรับการใช้งานแบบเคลื่อนที่ แต่สามารถเผาไหม้น้ำมันเกรดหนักและราคาถูกได้ หลักการสำคัญของ "Griffin Simplex" คือเครื่องทำไอ (vapouriser) ภายนอกที่หุ้มด้วยท่อไอเสียที่ถูกทำให้ร้อน โดยมีการพ่นเชื้อเพลิงเข้าไป อุณหภูมิจะถูกควบคุมไว้ที่ประมาณ  ซึ่งเพียงพอจะทำให้ไอน้ำมันกลายเป็นไอทางกายภาพ แต่ไม่ทำให้เกิดการสลายตัวทางเคมี การกลั่นแยกส่วนนี้สนับสนุนการใช้น้ำมันเตาหนัก โดยที่น้ำมันดินและยางมะตอยที่ใช้ไม่ได้จะถูกแยกออกในเครื่องทำไอ มีการใช้ระบบจุดระเบิดแบบเผาหัว (Hot-bulb ignition) ซึ่งกริฟฟินเรียกว่า "catathermic igniter" เป็นช่องว่างเล็ก ๆ ที่แยกออกมาและเชื่อมต่อกับห้องเผาไหม้ ตัวฉีดพ่นมีหัวฉีดด้านในที่ปรับได้สำหรับจ่ายอากาศ โดยมีปลอกวงแหวนสำหรับน้ำมันล้อมรอบ ทั้งน้ำมันและอากาศเข้าด้วยความดัน  และถูกควบคุมโดยตัวควบคุมความเร็ว บริษัทกริฟฟินปิดตัวใน ค.ศ. 1923 เครื่องยนต์หกจังหวะกริฟฟินที่เหลือรอดมามีเพียงสองตัวเท่านั้น ตัวหนึ่งอยู่ที่พิพิธภัณฑ์เครื่องยนต์แอนสัน อีกตัวหนึ่งสร้างขึ้นใน ค.ศ. 1885 และอยู่ในพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเบอร์มิงแฮมมาหลายปี แต่ใน ค.ศ. 2007 ได้ถูกส่งกลับไปที่บาธและจัดแสดงที่พิพิธภัณฑ์บาธด้านงาน

เครื่องยนต์หกจังหวะไดเออร์
เลนเนิร์ด ไดเออร์ ประดิษฐ์เครื่องยนต์สันดาปภายจังหวะที่ใช้การฉีดน้ำใน ค.ศ. 1915 ซึ่งคล้ายกับการออกแบบของโครเวอร์มาก (ดูด้านล่าง) มีการออกสิทธิบัตรที่คล้ายกันอีกเป็นสิบฉบับนับตั้งแต่นั้นมา

คุณสมบัติของเครื่องยนต์หกจังหวะของไดเออร์ ได้แก่:
 ไม่ต้องใช้ระบบระบายความร้อน
 ปรับปรุงการกินเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ทั่วไป
 ต้องการน้ำบริสุทธิ์เป็นแหล่งจ่ายเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำหรับจังหวะกำลังครั้งที่สอง
 ดึงกำลังงานเพิ่มเติมจากการขยายตัวของไอน้ำ

เครื่องยนต์หกจังหวะบาจูลาซ
เครื่องยนต์หกจังหวะบาจูลาซคล้ายกับเครื่องยนต์สันดาปปกติในการออกแบบ แต่มีการดัดแปลงที่ฝาสูบ โดยมีห้องเพิ่มเติมสองห้องที่มีความจุคงที่: ห้องเผาไหม้และห้องอุ่นอากาศล่วงหน้าที่อยู่เหนือแต่ละกระบอกสูบ การฉีดเชื้อเพลิงจะเริ่มการเผาไหม้แบบคงปริมาตร (isochoric) ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพอุณหภาพเมื่อเทียบกับการเผาไหม้ในกระบอกสูบโดยตรง จากนั้นความดันสูงที่เกิดขึ้นจะถูกปล่อยเข้าสู่กระบอกสูบเพื่อสร้างจังหวะกำลังหรือจังหวะขยายตัว ในขณะเดียวกัน ห้องที่สองซึ่งหุ้มห้องเผาไหม้ไว้ จะมีอากาศที่ถูกทำให้ร้อนจนถึงระดับสูงโดยความร้อนที่ผ่านผนังกระบอกสูบ อากาศที่ร้อนและมีความดันนี้จะถูกนำไปใช้เป็นพลังงานขับเคลื่อนลูกสูบในจังหวะเพิ่มเติม

ข้อได้เปรียบที่กล่าวอ้างของเครื่องยนต์ ได้แก่ ลดการกินเชื้อเพลิงอย่างน้อย 40% มีจังหวะขยายตัว (จังหวะกำลัง) สองครั้งในหกจังหวะ ความสามารถในการใช้เชื้อเพลิงได้หลายชนิด และลดมลพิษลงอย่างมาก

เครื่องยนต์หกจังหวะบาจูลาซถูกประดิษฐ์ขึ้นใน ค.ศ. 1989 โดยโรเจอร์ บาจูลาซ แห่งบริษัท Bajulaz S.A. ซึ่งตั้งอยู่ในเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์; มีสิทธิบัตรสหรัฐ  และ 

คุณสมบัติที่กล่าวอ้างของเครื่องยนต์หกจังหวะบาจูลาซ ได้แก่:
ลดการกินเชื้อเพลิงอย่างน้อย 40%
มีจังหวะขยายตัว (จังหวะกำลัง) สองครั้งในหกจังหวะ
ใช้เชื้อเพลิงได้หลายชนิด รวมถึงแก๊สปิโตรเลียมเหลว
ลดมลพิษทางอากาศลงอย่างมาก
มีต้นทุนเทียบเท่ากับเครื่องยนต์สี่จังหวะ

เครื่องยนต์หกจังหวะเวโลเซตา
ในเครื่องยนต์เวโลเซตา มีการฉีดอากาศบริสุทธิ์ เข้าไปในกระบอกสูบระหว่างจังหวะคาย ซึ่งอากาศจะขยายตัวด้วยความร้อน และทำให้ลูกสูบถูกดันลงสำหรับจังหวะเพิ่มเติม มีการนำองศาลิ้นช้อนเหลื่อม (valve overlap) ออกไป และจังหวะเพิ่มเติมสองจังหวะโดยใช้การฉีดอากาศช่วยให้การไล่ไอเสีย (gas scavenging) ดีขึ้น เครื่องยนต์นี้ดูเหมือนจะแสดงให้เห็นถึงการลดการกินเชื้อเพลิง 40% และลดมลพิษทางอากาศลงอย่างมาก อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักต่ำกว่าเครื่องยนต์เบนซินสี่จังหวะเล็กน้อย เครื่องยนต์สามารถทำงานได้ด้วยเชื้อเพลิงหลากหลายชนิด ตั้งแต่น้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซลไปจนถึง LPG เครื่องยนต์ที่ได้รับการดัดแปลงแสดงให้เห็นถึงการลดคาร์บอนมอนอกไซด์ 65% เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สี่จังหวะที่ใช้เป็นพื้นฐานในการพัฒนา เครื่องยนต์นี้ได้รับการพัฒนาใน ค.ศ. 2005 โดยคณะนักศึกษาคณะวิศวกรรมเครื่องกล ได้แก่ ยู กฤษณะราช, บ็อบบี เซบาสเตียน, แอรัน แนร์ และแอรอน โจเซฟ จอร์จ จากวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์ตริวันดรัม

เครื่องยนต์หกจังหวะนิคาโด
เครื่องยนต์นี้ได้รับการพัฒนาโดยชานายิล คลีตัส อานิล จากโคชิน ประเทศอินเดีย จดสิทธิบัตรการออกแบบใน ค.ศ. 2012 ชื่อของเครื่องยนต์มาจากชื่อบริษัทของเขา NIYKADO Motors เครื่องยนต์นี้ผ่านการทดสอบรอบเบื้องต้นที่อัตราเร่งเต็มที่ ณ สมาคมวิจัยยานยนต์แห่งอินเดีย ปุเณ ผู้ประดิษฐ์อ้างว่าเครื่องยนต์นี้ "ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงมากกว่า 23% เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สี่จังหวะทั่วไป" และมี "มลพิษต่ำมาก"

อานิลซึ่งเป็นช่างเครื่อง ได้พัฒนาเครื่องยนต์นิคาโดเป็นเวลานานกว่า 15 ปี เครื่องยนต์ได้รับการทดสอบครั้งแรกใน ค.ศ. 2004 และอานิลยื่นขอสิทธิบัตรใน ค.ศ. 2005 เขากล่าวอ้างว่าการออกแบบของเขาสร้างมลพิษลดลงอย่างมากและการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์อาจนำไปสู่ "การขับเคลื่อนไร้มลพิษ"

หลักการทำงาน:

จังหวะที่แตกต่างกันคือ:
จังหวะดูด
จังหวะอัด
จังหวะกำลัง
จังหวะคาย
จังหวะดูดอากาศ
จังหวะคายอากาศ

เครื่องยนต์มีลิ้นสี่ตัว:
 ลิ้นดูดอากาศ-เชื้อเพลิง
 ลิ้นดูดอากาศอย่างเดียว
 ลิ้นคายไอเสียเผาไหม้
 ลิ้นคายอากาศอย่างเดียว

จังหวะดูด: ในจังหวะนี้ ลูกสูบเคลื่อนที่จากศูนย์ตายบน (TDC) ไปยังศูนย์ตายล่าง (BDC) ลิ้นดูดเปิดออก และส่วนผสมอากาศ-เชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบ

จังหวะอัด: ลูกสูบเคลื่อนที่จาก BDC ไปยัง TDC และลิ้นทั้งหมดปิด

จังหวะกำลัง: หัวเทียนจุดระเบิดส่วนผสมอากาศ-เชื้อเพลิง ลูกสูบเคลื่อนที่จาก TDC ไปยัง BDC ลิ้นทั้งหมดปิดอยู่

จังหวะคาย: ลูกสูบเคลื่อนที่จาก BDC ไปยัง TDC ลิ้นคายไอเสียเปิดออก ให้ไอเสียออกจากกระบอกสูบ

จังหวะดูดอากาศ: ลิ้นดูดอากาศอย่างเดียวเปิดออกในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่จาก TDC ไปยัง BDC ดึงอากาศบริสุทธิ์จากบรรยากาศเข้าสู่กระบอกสูบ อากาศนี้จะผสมกับไอเสียที่เหลืออยู่หรือเชื้อเพลิงที่ยังไม่เผาไหม้ ขณะเดียวกันก็ช่วยระบายความร้อนภายในกระบอกสูบ

จังหวะคายอากาศ: ลิ้นคายอากาศเปิดออกในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่จาก BDC ไปยัง TDC อากาศบริสุทธิ์และเชื้อเพลิงกับไอเสียส่วนใหญ่ที่เหลืออยู่จะออกจากกระบอกสูบ อานิลอ้างว่าสิ่งนี้ช่วยสร้างบรรยากาศที่สดใหม่ภายในกระบอกสูบก่อนจังหวะดูดอากาศ-เชื้อเพลิงถัดไป ช่วยให้เครื่องยนต์เผาไหม้ส่วนผสมอากาศ-เชื้อเพลิงได้เกือบ 100% และลดการปล่อยสารอันตราย (รวมถึงการลดการปล่อยคาร์บอนมอนอกไซด์ 98%)

 เครื่องยนต์หกจังหวะโครเวอร์ 
ในเครื่องยนต์หกจังหวะที่สร้างเป็นต้นแบบในสหรัฐโดยบรูซ โครเวอร์ มีการฉีดน้ำเข้าไปในกระบอกสูบหลังจังหวะคายและน้ำจะกลายเป็นไอน้ำทันที ซึ่งจะขยายตัวและดันลูกสูบลงเพื่อสร้างจังหวะกำลังเพิ่มเติม ดังนั้นความร้อนเหลือทิ้งที่ต้องใช้ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศหรือน้ำเพื่อระบายออกในเครื่องยนต์ส่วนใหญ่จะถูกดักจับและนำมาใช้ในการขับลูกสูบ โครเวอร์ประมาณการว่าการออกแบบของเขาจะ ลดการกินเชื้อเพลิงได้ 40% โดยการสร้างกำลังงานเท่าเดิมที่ความเร็วรอบต่ำลง น้ำหนักที่เกี่ยวข้องกับระบบระบายความร้อนสามารถตัดออกไปได้ แต่ต้องแลกมาด้วยความจำเป็นในการมีถังเก็บน้ำเพิ่มเติมจากถังน้ำมันปกติ

เครื่องยนต์หกจังหวะโครเวอร์เป็นการออกแบบทดลองที่ได้รับความสนใจจากสื่อใน ค.ศ. 2006 เนื่องจากการสัมภาษณ์นักประดิษฐ์ชาวอเมริกันวัย 75 ปีผู้ซึ่งได้ยื่นขอสิทธิบัตรการออกแบบของเขา  การยื่นขอสิทธิบัตรดังกล่าวถูกยกเลิกในภายหลัง

 เครื่องยนต์หกจังหวะพอร์เชอ 

การออกแบบแบบลูกสูบตรงข้าม
การออกแบบเหล่านี้ใช้ลูกสูบสองตัวต่อหนึ่งกระบอกสูบที่ทำงานด้วยอัตราแตกต่างกัน โดยการสันดาปจะเกิดขึ้นระหว่างลูกสูบทั้งสอง

ฝาสูบแบร์
การออกแบบเครื่องยนต์ฝาสูบแบร์พัฒนาโดยมัลคอม แบร์ (Malcolm Beare) จากประเทศออสเตรเลีย เทคโนโลยีนี้รวมเอาส่วนล่างของเครื่องยนต์สี่จังหวะเข้ากับลูกสูบตรงข้ามที่อยู่ในฝาสูบซึ่งทำงานด้วยอัตราครึ่งหนึ่งของรอบการทำงานของลูกสูบด้านล่าง ในทางปฏิบัติ ลูกสูบตัวที่สองทำหน้าที่แทนกลไกลิ้นของเครื่องยนต์ทั่วไป ประโยชน์ที่กล่าวอ้างรวมถึงการเพิ่มกำลัง 9% และ ประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์ที่ดีขึ้นผ่านอัตราส่วนการอัดที่สูงขึ้นซึ่งเป็นไปได้โดยการกำจัดลิ้นไอเสียร้อน

M4+2

แนวคิดนี้ได้รับการพัฒนาที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีซิเลเซียน ประเทศโปแลนด์ ภายใต้การนำของดร.อาดัม เชียชอว์เคียวิชและได้รับสิทธิบัตรเลขที่ 195052 โดยสำนักงานสิทธิบัตรโปแลนด์

เครื่องยนต์ M4+2 มีความคล้ายกับเครื่องยนต์ฝาสูบแบร์มาก โดยรวมลูกสูบตรงข้ามสองตัวไว้ในกระบอกสูบเดียวกัน ลูกสูบหนึ่งทำงานด้วยอัตราครึ่งหนึ่งของรอบการทำงานของลูกสูบอีกตัว แต่ในขณะที่หน้าที่หลักของลูกสูบตัวที่สองในเครื่องยนต์ฝาสูบแบร์คือการแทนที่กลไกลิ้นของเครื่องยนต์สี่จังหวะทั่วไป แต่ M4+2 ได้นำหลักการนี้ไปอีกขั้น การทำงานของเครื่องยนต์สันดาปสองลูกสูบนี้อยู่บนพื้นฐานของความร่วมมือระหว่างทั้งสองมอดูล แลกเปลี่ยนภาระอากาศ (air load change) เกิดขึ้นในส่วนสองจังหวะของเครื่องยนต์ ลูกสูบของส่วนสี่จังหวะเป็นระบบช่วยแลกเปลี่ยนภาระอากาศ โดยทำหน้าที่เป็นระบบลิ้น กระบอกสูบจะเต็มไปด้วยอากาศหรือส่วนผสมอากาศ-เชื้อเพลิง กระบวนการเติมเกิดขึ้นที่ความดันเกิน (overpressure) โดยระบบไอดีแบบเลื่อน (slide inlet system) ไอเสียจะถูกกำจัดออกไปเหมือนในเครื่องยนต์สองจังหวะทั่วไป โดยผ่านช่องไอเสียที่ผนังกระบอกสูบ เชื้อเพลิงถูกจ่ายเข้าสู่กระบอกสูบโดยระบบตัวฉีดเชื้อเพลิง การจุดระเบิดเกิดขึ้นโดยหัวเทียนสองหัว กำลังขับที่มีประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สองลูกสูบจะถูกถ่ายโอนโดยเพลาข้อเหวี่ยงสองตัว คุณสมบัติเด่นของเครื่องยนต์นี้คือโอกาสในการเปลี่ยนความจุกระบอกสูบและอัตราส่วนการอัดอย่างต่อเนื่องในระหว่างที่เครื่องยนต์ทำงาน โดยการเปลี่ยนตำแหน่งของลูกสูบ แบบจำลองทางกลไกและอุณหพลศาสตร์ถูกออกแบบมาสำหรับเครื่องยนต์สองลูกสูบ ซึ่งช่วยให้สามารถวาดวัฏจักรทางอุณหพลศาสตร์ทางทฤษฎีใหม่สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในสองลูกสูบได้Official site of the city of Myszków, Poland(Polish)

หลักการทำงานของเครื่องยนต์นี้มีการอธิบายไว้ในบทความเครื่องยนต์สองและสี่จังหวะ

การออกแบบลูกสูบสองตัวแบบอื่นๆ

เครื่องยนต์ลูกสูบประจุ
ในเครื่องยนต์นี้ ซึ่งมีการออกแบบคล้ายกับฝาสูบแบร์จะใช้ "ลูกสูบประจุ (piston charger)" แทนระบบลิ้น ลูกสูบประจุจะทำการอัดอากาศเข้าสู่กระบอกสูบหลักและในขณะเดียวกันก็ควบคุมช่องไอดีและไอเสีย นำไปสู่การไม่มีการสูญเสียอากาศและเชื้อเพลิงในไอเสีย ในกระบอกสูบหลัก การสันดาปจะเกิดขึ้นทุกรอบเหมือนในเครื่องยนต์สองจังหวะ ขณะที่การหล่อลื่นทำในลักษณะเดียวกับในเครื่องยนต์สี่จังหวะ การฉีดเชื้อเพลิงสามารถเกิดขึ้นได้ในลูกสูบประจุ ในช่องทางถ่ายโอนแก๊สหรือในห้องเผาไหม้ นอกจากนี้ยังสามารถประจุกระบอกสูบทำงานสองกระบอกสูบด้วยลูกสูบประจุเดียวได้ การรวมกันของการออกแบบห้องเผาไหม้ที่กะทัดรัดเข้ากับการไม่มีการสูญเสียอากาศและเชื้อเพลิงถูกกล่าวอ้างว่าทำให้เครื่องยนต์มีแรงบิด พลังงาน และประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่ดีขึ้น ประโยชน์ของการมีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวน้อยลงและการออกแบบที่ดีขึ้นถูกกล่าวอ้างว่านำไปสู่ต้นทุนการผลิตที่ต่ำลง เครื่องยนต์นี้ถูกกล่าวอ้างว่าเหมาะสำหรับเชื้อเพลิงทางเลือกเนื่องจากไม่มีการกัดกร่อนหรือคราบสะสมบนลิ้น หกจังหวะ ได้แก่:
 ดูด
 อัดล่วงหน้า
 ถ่ายโอนแก๊ส
 อัด
 ระเบิด
 คาย
นี่คือสิ่งประดิษฐ์ของเฮลมุท ค็อทท์มันน์ จากเยอรมนี ในขณะที่ทำงาน 25 ปีที่ MAHLE GmbH ในด้านการสร้างลูกสูบและกระบอกสูบ สิทธิบัตรของค็อทท์มันน์ในสหรัฐที่ 3921608 และ 5755191 มีระบุไว้ด้านล่าง

เครื่องยนต์ห้าจังหวะอิลมอร์/ชมิตซ์
การออกแบบนี้ถูกประดิษฐ์โดยวิศวกรชาวเบลเยียม แกร์ฮาร์ด ชมิตซ์ และได้รับการสร้างต้นแบบโดย Ilmor Engineering

การออกแบบเหล่านี้ใช้สองกระบอกสูบ (หรือสี่ หก หรือแปด) กระบอกสูบที่มีวัฏจักรออตโตสี่จังหวะแบบทั่วไป ลูกสูบเพิ่มเติม (ในกระบอกสูบของตัวเอง) ถูกใช้ร่วมกันโดยกระบอกสูบวัฏจักรออตโตทั้งสอง ไอเสียจากกระบอกสูบวัฏจักรออตโตจะถูกนำไปยังกระบอกสูบที่ใช้ร่วมกัน ซึ่งจะเกิดการขยายตัว สร้างงานเพิ่มเติม ในบางแง่มุม สิ่งนี้คล้ายกับการทำงานของเครื่องจักรไอน้ำผสม โดยที่กระบอกสูบวัฏจักรออตโตเป็นขั้นตอนความดันสูง และกระบอกสูบที่ใช้ร่วมกันเป็นขั้นตอนความดันต่ำ การทำงานของเครื่องยนต์เป็นดังนี้:
 HP1 (ออตโต) LP (ใช้ร่วมกัน) HP2 (ออตโต) คาข ขยายตัว (กำลัง) อัด ดูด คาย กำลัง อัด ขยายตัว (กำลัง) คาย กำลัง คาย ดูด

ผู้ออกแบบถือว่านี่เป็นการออกแบบห้าจังหวะ โดยถือว่าจังหวะคายของ HP (ความดันสูง) และจังหวะขยายตัวของ LP (ความดันต่ำ) ที่เกิดขึ้นพร้อมกันเป็นจังหวะเดียว การออกแบบนี้ให้ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่สูงขึ้นเนื่องจากอัตราส่วนการขยายตัวโดยรวมที่สูงขึ้นของกระบอกสูบที่รวมกัน สามารถทำให้อัตราส่วนการขยายตัวเทียบเท่ากับเครื่องยนต์ดีเซลได้ ขณะที่ยังคงใช้เชื้อเพลิงเบนซิน เครื่องยนต์ห้าจังหวะถูกกล่าวอ้างว่ามีน้ำหนักเบาและมีกำลังหนาแน่นสูงกว่าเครื่องยนต์ดีเซล

เครื่องยนต์รีเวเทค
เครื่องยนต์สันดาปควบคุม (controlled combustion engines) ที่ออกแบบโดยแบรดลีย์ ฮาวเวล-สมิธ จากบริษัท Revetec Holdings Pty Ltd ของออสเตรเลีย ใช้ลูกสูบคู่ตรงข้ามในการขับลูกเบี้ยวสามแฉก (three-lobed cams) แบบหมุนทวนกันผ่านตลับลูกปืน องค์ประกอบเหล่านี้มาแทนที่เพลาข้อเหวี่ยงและก้านสูบแบบดั้งเดิม ซึ่งทำให้การเคลื่อนที่ของลูกสูบเป็นไปในแนวแกนอย่างแท้จริง เพื่อให้กำลังส่วนใหญ่ที่สูญเสียไปกับการเคลื่อนที่ด้านข้างของก้านสูบถูกถ่ายโอนไปยังเพลาส่งออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้ทำให้เกิด หกจังหวะกำลังต่อการหมุนของเพลาหนึ่งรอบ (กระจายอยู่ในลูกสูบคู่) การทดสอบอิสระวัดอัตราการกินเชื้อเพลิงจำเพาะเบรก (brake specific fuel consumption) ของเครื่องยนต์เบนซินต้นแบบ X4v2 ของรีเวเทคได้ที่ 212 กรัม/กิโลวัตต์-ชั่วโมง (สอดคล้องกับประสิทธิภาพพลังงาน 38.6%) สามารถใช้ลูกสูบได้ทุกจำนวนคู่ ในโครงแบบสูบนอนยัน (boxer) หรือแบบ X ลูกเบี้ยวสามแฉกสามารถถูกแทนที่ด้วยจำนวนคี่อื่น ๆ ที่มากกว่าหนึ่ง และรูปทรงเรขาคณิตของลูกเบี้ยวสามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อให้เหมาะสมกับความต้องการของเชื้อเพลิงเป้าหมายและการใช้งานของเครื่องยนต์ รุ่นดังกล่าวอาจมี 10 จังหวะหรือมากกว่าต่อวัฏจักร

สิทธิบัตรที่เกี่ยวข้อง

สิทธิบัตรสหรัฐที่เกี่ยวข้อง
  เครื่องยนต์สันดาปภายในและไอน้ำ 27 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1917: ฮิวโก เอฟ. ลีดต์เคอ ดูเหมือนจะเป็นคนแรก ๆ ที่พิจารณาถึงการสลับระหว่างการสันดาปภายในและการฉีดไอน้ำเข้าไปในห้องเผาไหม้
  เครื่องยนต์สันดาปภายใน 4 พฤษภาคม ค.ศ. 1920 เลนเนิร์ด เอช. ไดเออร์ ประดิษฐ์เครื่องยนต์สันดาปภายใน/ฉีดน้ำ 6 จังหวะเครื่องแรกใน ค.ศ. 1915
  เครื่องยนต์สันดาปภายใน 30 กรกฎาคม ค.ศ. 1940
  เครื่องยนต์สันดาปภายในสองจังหวะ 25 พฤศจิกายน ค.ศ. 1975
  เครื่องยนต์สันดาปหกวัฏจักรและทำให้ของไหลเป็นไอ 22 มิถุนายน ค.ศ. 1976
  เครื่องยนต์สันดาปภายในและไอน้ำ 13 มีนาคม ค.ศ. 1979
  การรวมกันของเครื่องยนต์สันดาปภายในและไอน้ำ 24 พฤศจิกายน ค.ศ. 1981
  การรวมกันของเครื่องยนต์สันดาปภายในและไอน้ำ 28 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1984
  เครื่องยนต์สันดาปภายในผสมและวิธีการใช้งาน 25 ธันวาคม ค.ศ. 1984
  เครื่องยนต์สันดาปภายในผสมและวิธีการใช้งาน 25 ธันวาคม ค.ศ. 1984
  เครื่องยนต์วัฏจักรหกจังหวะ อัตราส่วนการอัดแปรผัน, และจังหวะคงที่ 12 เมษายน ค.ศ. 1988
  เครื่องยนต์สันดาปภายในหกจังหวะ 17 เมษายน ค.ศ. 1990
  เครื่องยนต์สันดาปภายในหกจังหวะ 15 พฤษภาคม ค.ศ. 1990
  เครื่องยนต์สันดาปภายในสองจังหวะพร้อมกระบอกสูบอัด 26 พฤษภาคม ค.ศ. 1998
  เครื่องยนต์หลายจังหวะที่มีเชื้อเพลิงและไอน้ำอัด 3 กรกฎาคม ค.ศ. 2001
  เครื่องยนต์สันดาปภายในหกจังหวะควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์และวิธีการทำงาน 6 พฤศจิกายน ค.ศ. 2001
  เครื่องยนต์สันดาปภายในวัฏจักรหกจังหวะควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์และวิธีการทำงาน 3 มิถุนายน ค.ศ. 2003
  ชุดประกอบการสร้างกำลังวัฏจักรหลายจังหวะควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์และวิธีการทำงาน 4 เมษายน ค.ศ. 2006

สิทธิบัตรอินเดียที่เกี่ยวข้อง
 IN patent 252642 เครื่องยนต์หกจังหวะ 25 พฤษภาคม ค.ศ. 2012

สิทธิบัตรโปแลนด์ที่เกี่ยวข้อง
 Bulletin of the Polish Patent Office, No 12(664)1999 p. 53, Pat. No P323508 "หลักการทำงานของการสันดาปภายในของเครื่องยนต์หลายจังหวะ (โดยอันตอนี กนอยญ์สกี ผู้สร้างจากแบนจิน ประเทศโปแลนด์)

 อ้างอิง 

 แหล่งข้อมูลอื่น 
เครื่องยนต์หกจังหวะบาจูลาซ  Accessed June 2007
ภาพเคลื่อนไหวบาจูลาซ Accessed June 2007
เครื่องยนต์หกจังหวะแบร์
[https://www.youtube.com/watch?v=UmA_3CRHFQU วิดีโอโดยนักประดิษฐ์เครื่องยนต์หกจังหวะนิคาโด
เครื่องยนต์ห้าจังหวะอิลมอร์ต้นแบบ
เครื่องยนต์แก๊สแนวตั้งหกจังหวะ

หมวดหมู่:เครื่องยนต์ลูกสูบสันดาปภายใน
หมวดหมู่:เทคโนโลยีเครื่องยนต์