ДВИГАТЕЛЬ С РАСЩЕПЛЕННЫМ ЦИКЛОМ (ВАРИАНТЫ)

1. Двигатель с расщепленным циклом (10), который содержит:
коленчатый вал (16), выполненный с возможностью вращения относительно своей оси (17);
цилиндр (14) расширения, имеющий осевую линию (62);
поршень (30) расширения, введенный с возможностью скольжения в цилиндр (14) расширения и соединенный с коленчатым валом (16), так что поршень (30) расширения действует так, чтобы совершать возвратно-поступательное движение в течение хода расширения и хода выпуска, во время одного оборота коленчатого вала (16), причем поршень (30) расширения имеет верхнюю поверхность (50) и внешний периметр (74);
головку (33) цилиндра, расположенную поверх цилиндра (14) расширения, так что нижняя поверхность (52) головки (33) цилиндра обращена к верхней поверхности (50) поршня (30) расширения, причем головка (33) цилиндра содержит выпуск (27) переходного канала и впуск (53) выпускного канала, расположенные в ней, при этом как впуск (53) выпускного канала, так и выпуск (27) переходного канала расположены рядом с цилиндром (14) расширения;
переходный канал (22), соединяющий источник (12/20) газа под высоким давлением с цилиндром (14) расширения через выпуск (27) переходного канала;
переходный расширительный клапан (26), расположенный в выпуске (27) переходного канала, который действует так, чтобы разрешать флюидную связь между переходным каналом (22) и цилиндром (14) расширения в течение части такта расширения;
выпускной клапан (34), расположенный во впуске (53) выпускного канала, причем выпускной клапан (34) действует так, чтобы разрешать флюидную связь с цилиндром (14) расширения или от него через впуск (31) выпускного канала в течение части такта расширения;
выемку (60), расположенную в верхней поверхности (50) поршня (30) расширения, причем выемка (60) содержит нижнюю поверхность (64);
при этом участок выемки (60) перекрывает участок выпуска (27) переходного канала;
причем участок впуска (31) выпускного канала не перекрывает никакой участок выемки (60);
при этом глубина (82) выемки в диапазоне ориентировочно от 1,0 до 3,0 раз превышает зазор (80) поршня расширения;
причем зазор (80) поршня расширения представляет собой кратчайшее расстояние, вдоль линии, параллельной осевой линии (62), между верхней поверхностью (50) поршня (30) расширения и нижней поверхностью (52) головки (33) цилиндра, когда поршень (30) расширения находится в его положении верхней мертвой точки (TDC);
при этом глубина (82) выемки представляет собой кратчайшее расстояние, вдоль линии, параллельной осевой линии (62), между нижней поверхностью (64) выемки (60) и верхней поверхностью (50) поршня (30) расширения.
2. Двигатель (10) по п.1, в котором степень расширения составляет по меньшей мере 20 к 1, преимущественно по меньшей мере 30 к 1, а предпочтительнее по меньшей мере 40 к 1;
причем степень расширения представляет собой отношение рабочего объема в цилиндре расширения, когда поршень расширения находится в его положении нижней мертвой точки (BDC), к рабочему объему в цилиндре расширения, когда поршень расширения находится в его положении TDC.
3. Двигатель (10) по п.1, который действует так, чтобы инициировать акт сгорания в цилиндре (14) расширения, когда поршень (30) расширения опускается из его TDC положения к его BDC положению, преимущественно между 10 и 25 градусами вращения коленчатого вала (16) после TDC положения поршня (30) расширения, а предпочтительнее между 10 и 20° вращения коленчатого вала (16) после TDC положения поршня (30) расширения.
4. Двигатель (10) по п.1, в котором ни один участок выемки (60) не перекрывает никакой участок впуска (31) выпускного канала.
5. Двигатель (10) по п.1, в котором участки выемки (60) перекрывают по меньшей мере одно устройство (32) зажигания, а преимущественно по меньшей мере два устройства (32) зажигания.
6. Двигатель (10) по п.1, в котором глубина (82) выемки в диапазоне от 2,0 до 3,0 раз превышает зазор (80) поршня расширения.
7. Двигатель (10) по п.1, в котором 20% или меньше площади полной поверхности впуска (31) выпускного канала, а преимущественно 10% или меньше, перекрывают выемку (60).
8. Двигатель (10) с расщепленным циклом, который содержит:
коленчатый вал (16), выполненный с возможностью вращения относительно своей оси (17) коленчатого вала;
цилиндр (14) расширения, имеющий осевую линию (62);
поршень (30) расширения, введенный с возможностью скольжения в цилиндр (14) расширения и соединенный с коленчатым валом (16), так что поршень (30) расширения действует так, чтобы совершать возвратно-поступательное движение в течение хода расширения и хода выпуска во время одного оборота коленчатого вала (16), причем поршень (30) расширения содержит верхнюю поверхность (50) и внешний периметр (74);
головку (33) цилиндра, расположенную поверх цилиндра (14) расширения, так что нижняя поверхность (52) головки (33) цилиндра обращена к верхней поверхности (50) поршня (30) расширения, причем головка (33) цилиндра содержит выпуск (27) переходного канала и впуск (53) выпускного канала, расположенные в ней, при этом как впуск (53) выпускного канала, так и выпуск (27) переходного канала расположены рядом с цилиндром (14) расширения;
переходный канал (22), соединяющий источник (12/20) газа под высоким давлением с цилиндром (14) расширения через выпуск (27) переходного канала;
переходный расширительный клапан (26), расположенный в выпуске (27) переходного канала, причем указанный клапан (26) действует так, чтобы разрешать флюидную связь между переходным каналом (22) и цилиндром (14) расширения в течение части такта расширения;
выпускной клапан (34), расположенный во впуске (53) выпускного канала, причем выпускной клапан (34) действует так, чтобы разрешать флюидную связь с цилиндром (14) расширения или от него через впуск (31) выпускного канала в течение части такта расширения;
выемку (60), расположенную в верхней поверхности (50) поршня (30) расширения, причем выемка (60) содержит нижнюю поверхность (64);
при этом степень расширения, которая представляет собой отношение рабочего объема в цилиндре расширения, когда поршень расширения находится в его положении нижней мертвой точки (BDC), к рабочему объему в цилиндре расширения, когда поршень расширения находится в его положении TDC, составляет по меньшей мере 20 к 1;
причем глубина (82) выемки больше чем или равна зазору (80) поршня расширения;
причем зазор (80) поршня расширения представляет собой кратчайшее расстояние, вдоль линии, параллельной осевой линии (62), между верхней поверхностью (50) поршня (30) расширения и нижней поверхностью (52) головки (33) цилиндра, когда поршень (30) расширения находится в его положении верхней мертвой точки (TDC);
при этом глубина (82) выемки представляет собой кратчайшее расстояние, вдоль линии, параллельной осевой линии (62), между нижней поверхностью (64) выемки (60) и верхней поверхностью (50) поршня (30) расширения.
9. Двигатель (10) по п.8, в котором:
участок выемки (60) перекрывает участок выпуска (27) переходного канала; а
участок впуска (31) выпускного канала не перекрывает никакой участок выемки (60).
10. Двигатель (10) по п.8, в котором глубина (82) выемки в диапазоне от 1,0 до 3,0 раз, а преимущественно в диапазоне от 2,0 до 3,0 раз превышает зазор (80) поршня расширения.
11. Двигатель (10) по п.8, степень расширения составляет по меньшей мере 30 к 1, а преимущественно по меньшей мере 40 к 1.
12. Двигатель (10) по п.8, который действует так, чтобы инициировать акт сгорания в цилиндре (14) расширения, когда поршень (30) расширения опускается из его TDC положения к его BDC положению, преимущественно между 10 и 20° вращения коленчатого вала (16) после TDC положения поршня (30) расширения.
13. Двигатель (10) по п.8, в котором ни один участок выемки (60) не перекрывает никакой участок впуска (31) выпускного канала.
14. Двигатель (10) по п.8, в котором участки выемки (60) перекрывают по меньшей мере одно устройство (32) зажигания, а преимущественно по меньшей мере два устройства (32) зажигания.
15. Двигатель (10) по п.8, в котором 20% или меньше площади полной поверхности впуска (31) выпускного канала, а преимущественно 10% или меньше, перекрывают выемку (60).