ВОЗДУШНО-ГИБРИДНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С РАСЩЕПЛЕННЫМ ЦИКЛОМ И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ

1. Воздушно-гибридный двигатель с расщепленным циклом, который содержит:
коленчатый вал, выполненный с возможностью вращения относительно своей оси;
поршень сжатия, введенный в цилиндр сжатия с возможностью скольжения и соединенный с коленчатым валом, так что поршень сжатия совершает возвратно-поступательное движение в течение хода впуска и хода сжатия, при одном обороте коленчатого вала;
поршень расширения, введенный в цилиндр расширения с возможностью скольжения и соединенный с коленчатым валом, так что поршень расширения совершает возвратно-поступательное движение в течение хода расширения и хода выпуска, при одном обороте коленчатого вала;
переходный канал, соединяющий цилиндры сжатия и расширения, причем переходный канал содержит переходный клапан сжатия и переходный клапан расширения, образующие между собой напорную камеру;
воздушный резервуар, оперативно соединенный с переходным каналом и избирательно действующий так, чтобы накапливать сжатый воздух, поступающий из цилиндра сжатия, и подавать сжатый воздух в цилиндр расширения; и
клапан воздушного резервуара, избирательно регулирующий воздушный поток в воздушный резервуар и из него;
причем двигатель может работать в одном или нескольких следующих режимах: зажигания двигателя (EF), воздушного расширителя (АЕ), воздушного компрессора (АС), воздушного расширителя и зажигания (AFF), и зажигания и зарядки (FC), при этом:
в EF режиме клапан воздушного резервуара удерживают закрытым в течение полного оборота коленчатого вала;
в АЕ и AEF режимах клапан воздушного резервуара удерживают открытым по меньшей мере в течение промежутка времени, равного продолжительности открытия XovrE клапана; и
в АС и FC режимах клапан воздушного резервуара избирательно открывают и закрывают в течение одного оборота коленчатого вала.
2. Воздушно-гибридный двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором клапан воздушного резервуара представляет собой открывающийся наружу тарельчатый клапан.
3. Воздушно-гибридный двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором клапан воздушного резервуара представляет собой полностью управляемый, попеременно приводимый в действие клапан.
4. Воздушно-гибридный двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором клапан воздушного резервуара удерживают открытым в течение полного оборота коленчатого вала.
5. Воздушно-гибридный двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором в АЕ и AEF режимах поток воздуха в цилиндр расширения регулируют при помощи переходного клапана расширения.
6. Воздушно-гибридный двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором в режиме EF поршень сжатия всасывает и сжимает поступающий воздух для использования в цилиндре расширения, и сжатый воздух впускают в цилиндр расширения вместе с топливом, в начале такта расширения, причем топливо воспламеняется, сгорает и расширяется при том же самом ходе расширения поршня расширения, передавая мощность к коленчатому валу, после чего продукты сгорания выпускают в такте выпуска.
7. Воздушно-гибридный двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором в режиме АЕ сжатый воздух из воздушного резервуара впускают в цилиндр расширения в начале такта расширения, причем воздух расширяется в том же самом ходе расширения поршня расширения, передавая мощность к коленчатому валу, после чего воздух выпускают в такте выпуска.
8. Воздушно-гибридный двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором в режиме AEF сжатый воздух из воздушного резервуара впускают в цилиндр расширения вместе с топливом в начале такта расширения, причем топливо воспламеняется, сгорает и расширяется при том же самом ходе расширения поршня расширения, передавая мощность к коленчатому валу, после чего продукты сгорания выпускают в такте выпуска.
9. Воздушно-гибридный двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором в режиме АС поршень сжатия всасывает и сжимает поступающий воздух, который затем хранится в воздушном резервуаре.
10. Воздушно-гибридный двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором в FC режиме поршень сжатия всасывает и сжимает поступающий воздух для использования в цилиндре расширения во время одного оборота коленчатого вала, причем сжатый воздух впускают в цилиндр расширения вместе с топливом, в начале такта расширения, причем топливо воспламеняется, сгорает и расширяется при том же самом ходе расширения поршня расширения, передавая мощность к коленчатому валу, после чего продукты сгорания выпускают в такте выпуска, причем воздушный резервуар заряжают сжатым воздухом во время того же самого одного оборота коленчатого вала.
11. Способ эксплуатации воздушно-гибридного двигателя с расщепленным циклом, содержащий:
коленчатый вал, выполненный с возможностью вращения относительно своей оси;
поршень сжатия, введенный в цилиндр сжатия с возможностью скольжения и соединенный с коленчатым валом, так что поршень сжатия совершает возвратно-поступательное движение в течение хода впуска и хода сжатия, при одном обороте коленчатого вала;
поршень расширения, введенный в цилиндр расширения с возможностью скольжения и соединенный с коленчатым валом, так что поршень расширения совершает возвратно-поступательное движение в течение хода расширения и хода выпуска при одном обороте коленчатого вала;
переходный канал, соединяющий цилиндры сжатия и расширения, причем переходный канал содержит переходный клапан сжатия и переходный клапан расширения, образующие между собой напорную камеру;
воздушный резервуар, оперативно соединенный с переходным каналом и избирательно действующий так, чтобы накапливать сжатый воздух, поступающий из цилиндра сжатия, и подавать сжатый воздух в цилиндр расширения; и
клапан воздушного резервуара, избирательно регулирующий воздушный поток в воздушный резервуар и из него;
причем двигатель может работать в одном или нескольких следующих режимах: зажигания двигателя (EF), воздушного расширителя (АЕ), воздушного компрессора (АС), воздушного расширителя и зажигания (AFF), и зажигания и зарядки (FC);
при этом способ включает в себя следующие операции:
в EF режиме удержание клапана воздушного резервуара закрытым в течение полного оборота коленчатого вала, чтобы изолировать воздушный резервуар;
в АЕ и AEF режимах удержание клапана воздушного резервуара открытым по меньшей мере в течение промежутка времени, равного продолжительности открытия XovrE клапана; и
в АС и FC режимах избирательное открывание и закрывание клапана воздушного резервуара в течение одного оборота коленчатого вала, чтобы позволить ввести поток сжатого воздуха в воздушный резервуар, для накопления сжатого воздуха.
12. Способ по п.11, который дополнительно включает в себя следующую операцию:
в АЕ и AEF режимах удержание клапана воздушного резервуара открытым в течение полного оборота коленчатого вала.
13. Способ по п.11, который дополнительно включает в себя следующие операции:
выбор АЕ режима или AEF режима; и
регулирование потока воздуха в цилиндр расширения за счет открывания и закрывания XovrE клапана.
14. Способ по п.11, который дополнительно включает в себя следующие операции:
выбор EF режима;
всасывание и сжимание поступающего воздуха при помощи поршня сжатия; и
впуск сжатого воздуха из цилиндра сжатия в цилиндр расширения вместе с топливом, в начале такта расширения, причем топливо воспламеняется, сгорает и расширяется при том же самом ходе расширения поршня расширения, передавая мощность к коленчатому валу, и затем выпуск продуктов сгорания в такте выпуска.
15. Способ по п.11, который дополнительно включает в себя следующие операции:
выбор АЕ режима; и
впуск сжатого воздуха из воздушного резервуара в цилиндр расширения, в начале такта расширения, который расширяется при том же самом ходе расширения поршня расширения, передавая мощность к коленчатому валу, и затем выпуск воздуха в такте выпуска.
16. Способ по п.11, который дополнительно включает в себя следующие операции:
выбор AEF режима; и
впуск сжатого воздуха из воздушного резервуара в цилиндр расширения вместе с топливом, в начале такта расширения, причем топливо воспламеняется, сгорает и расширяется при том же самом ходе расширения поршня расширения, передавая мощность к коленчатому валу, и затем выпуск продуктов сгорания в такте выпуска.
17. Способ по п.11, который дополнительно включает в себя следующие операции:
выбор АС режима;
всасывание и сжимание поступающего воздуха при помощи поршня сжатия; и
накопление сжатого воздуха в воздушном резервуаре.
18. Способ по п.11, который дополнительно включает в себя следующие операции:
выбор FC режима;
всасывание и сжимание поступающего воздуха при помощи поршня сжатия в течение одного оборота коленчатого вала;
впуск сжатого воздуха в цилиндр расширения вместе с топливом в начале такта расширения, причем топливо воспламеняется, сгорает и расширяется при том же самом ходе расширения поршня расширения, передавая мощность к коленчатому валу, и затем выпуск продуктов сгорания в такте выпуска; и
зарядка воздушного резервуара сжатым воздухом в течение указанного одного оборота коленчатого вала.