ЛИНЕЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВЫСОКИМ КПД

1. Линейный двигатель внутреннего сгорания, содержащий:
по меньшей мере один цилиндр, содержащий секцию сгорания и приводную секцию;
поршневой узел, приспособленный для прямолинейного перемещения, причем поршневой узел содержит поршень внутри по меньшей мере одного цилиндра между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой, создавая степень расширения по меньшей мере 50:1, где поршень приспособлен соприкасаться с секцией сгорания и где длина секции сгорания находится в диапазоне 0,1-2 дюйма, когда поршень находится в верхней мертвой точке;
преобразователь, приспособленный для перемещения с поршневым узлом; и
статор, приспособленный для преобразования кинетической энергии поршневого узла в электрическую энергию на основе взаимного перемещения преобразователя.
2. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что поршневой узел является свободным поршневым узлом.
3. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что поршневой узел дополнительно содержит:
одно или несколько уплотнений поршня, присоединенных к поршню; и
шток поршня, присоединенный к поршню, при этом преобразователь присоединен к штоку поршня.
4. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.3, отличающийся тем, что:
по меньшей мере один цилиндр содержит первый конец и второй конец; секция сгорания расположена на первом конце;
шток поршня проходит через второй конец; и
преобразователь присоединен к штоку поршня снаружи по меньшей мере одного цилиндра.
5. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что преобразователь и статор линейной электромагнитной машины выбраны из группы, состоящей из электрической машины с постоянными магнитами, асинхронной электрической машины, коммутируемой реактивной электрической машины и их комбинации.
6. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит один или несколько каналов, приспособленных для обеспечения обмена веществом между внутренней частью по меньшей мере одного цилиндра и внешней частью по меньшей мере одного цилиндра.
7. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что:
по меньшей мере один цилиндр содержит:
главный цилиндр, приспособленный вмещать секцию сгорания, при этом поршень является первым поршнем; и
внешний цилиндр, приспособленный вмещать приводную секцию; и
поршневой узел дополнительно содержит:
шток поршня, соединенный с первым поршнем; и
второй поршень, соединенный со штоком поршня, причем второй поршень приспособлен для прямолинейного перемещения внутри внешнего цилиндра и контакта с приводной секцией.
8. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что статор интегрирован по меньшей мере с одним цилиндром, и при этом поршневой узел и преобразователь предназначены для прямолинейного перемещения внутри по меньшей мере одного цилиндра.
9. Линейный двигатель внутреннего сгорания содержащий:
по меньшей мере один цилиндр, содержащий секцию сгорания и по меньшей мере одну приводную секцию;
первый поршневой узел, приспособленный для прямолинейного перемещения, причем первый поршневой узел содержит первый поршень внутри по меньшей мере одного цилиндра между первой верхней мертвой точкой и первой нижней мертвой точкой, при этом поршень приспособлен соприкасаться с секцией сгорания;
первый преобразователь, приспособленный для перемещения с первым поршневым узлом;
второй поршневой узел, приспособленный для прямолинейного перемещения, и противоположный первому поршневому узлу, причем второй поршневой узел содержит второй поршень внутри по меньшей мере одного цилиндра между второй верхней мертвой точкой и второй нижней мертвой точкой, при этом второй поршень приспособлен соприкасаться с секцией сгорания напротив первого поршня, причем длина секции сгорания находится в диапазоне 0,2-4 дюйма, когда первый поршень находится в первой верхней мертвой точке, а второй поршень находится во второй верхней мертвой точке, и при этом первая верхняя мертвая точка, вторая верхняя мертвая точка, первая нижняя мертвая точка и вторая нижняя мертвая точка позволяют достичь степени расширения 50:1;
второй преобразователь, приспособленный для перемещения со вторым поршневым узлом;
первый статор, приспособленный для преобразования кинетической энергии первого поршневого узла в электрическую энергию на основе взаимного перемещения первого преобразователя; и
второй статор, приспособленный для преобразования кинетической энергии второго поршневого узла в электрическую энергию на основе взаимного перемещения второго преобразователя.
10. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.9, отличающийся тем, что:
первый поршневой узел является первым свободным поршневым узлом; и второй поршневой узел является вторым свободным поршневым узлом.
11. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.9, отличающийся тем, что:
первый поршневой узел дополнительно содержит:
одно или несколько уплотнений первого поршня, соединенных с первым поршнем; и
первый шток поршня, соединенный с первым поршнем, и при этом первый преобразователь присоединен к первому штоку поршня; и
второй поршневой узел дополнительно содержит:
одно или несколько уплотнений второго поршня, соединенных со вторым поршнем; и
второй шток поршня, соединенный со вторым поршнем, и при этом второй преобразователь присоединен ко второму штоку поршня.
12. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.11, отличающийся тем, что:
по меньшей мере один цилиндр содержит первый конец, второй конец и центральную часть;
секция сгорания расположена в центральной части;
первый шток поршня проходит через первый конец;
второй шток поршня проходит через второй конец;
первый преобразователь присоединен к первому штоку поршня снаружи по меньшей мере одного цилиндра; и
второй преобразователь присоединен ко второму штоку поршня снаружи по меньшей мере одного цилиндра.
13. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.9, отличающийся тем, что:
первый преобразователь и первый статор образуют линейную электромагнитную машину, выбранную из группы, состоящей из электрической машины с постоянными магнитами, асинхронной электрической машины, коммутируемой реактивной электрической машины и их комбинации; и
второй преобразователь и второй статор образуют линейную электромагнитную машину, выбранную из группы, состоящей из электрической машины с постоянными магнитами, асинхронной электрической машины, коммутируемой реактивной электрической машины и их комбинации.
14. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.9, отличающийся тем, что дополнительно содержит один или несколько каналов, приспособленных для обеспечения обмена веществом между внутренней частью по меньшей мере одного цилиндра и внешней частью по меньшей мере одного цилиндра.
15. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.9, отличающийся тем, что:
первый статор и второй статор интегрированы в по меньшей мере один цилиндр; и
первый поршневой узел, второй поршневой узел, первый преобразователь и второй преобразователь - все приспособлены для прямолинейного перемещения внутри по меньшей мере одного цилиндра.
16. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.9, отличающийся тем, что:
по меньшей мере одна приводная секция содержит первую приводную секцию и вторую приводную секцию;
по меньшей мере один цилиндр содержит:
главный цилиндр, содержащий первый конец, второй конец и центральную часть, при этом центральная часть приспособлена вмещать секцию сгорания; и
первый внешний цилиндр, приспособленный вмещать первую приводную секцию;
второй внешний цилиндр, приспособленный вмещать вторую приводную секцию;
первый поршневой узел дополнительно содержит:
первый шток поршня, присоединенный к первому поршню, и
третий поршень, присоединенный к первому штоку поршня, причем третий поршень приспособлен для прямолинейного перемещения внутри первого внешнего цилиндра, при этом третий поршень приспособлен соприкасаться с первой приводной секцией; и
второй поршневой узел дополнительно содержит:
второй шток поршня, присоединенный ко второму поршню, и
четвертый поршень, присоединенный ко второму штоку поршня, причем четвертый поршень приспособлен для прямолинейного перемещения внутри второго внешнего цилиндра, при этом четвертый поршень приспособлен соприкасаться со второй приводной секцией.
17. Линейный двигатель внутреннего сгорания содержащий: главный цилиндр, содержащий секцию сгорания;
внешний цилиндр, содержащий секцию привода, приспособленную обеспечивать, по меньшей мере, часть работы сжатия во время такта сжатия линейного двигателя внутреннего сгорания;
поршневой узел, приспособленный для прямолинейного перемещения, причем поршневой узел содержит:
первый поршень внутри главного цилиндра между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой,
второй поршень внутри внешнего цилиндра, и
шток поршня, соединенный с первым поршнем и со вторым поршнем;
преобразователь, приспособленный для перемещения с поршневым узлом; и
статор приспособлен:
преобразовывать кинетическую энергию поршневого узла в электрическую энергию на основе взаимного перемещения преобразователя, и
преобразовывать электрическую энергию в кинетическую энергию поршневого узла.
18. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.17, отличающийся тем, что двигатель внутреннего сгорания приспособлен достигать переменной степени сжатия меньшей или равной переменной степени расширения.
19. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.17, отличающийся тем, что:
статор расположен между главным цилиндром и внешним цилиндром; и
шток поршня проходит внутрь главного цилиндра и внутрь внешнего цилиндра.
20. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.19, отличающийся тем, что главный цилиндр содержит газовое уплотнение вокруг поршневого штока, приспособленное изолировать внутреннюю часть главного цилиндра от внешней части главного цилиндра.
21. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.17, отличающийся тем, что преобразователь и статор из линейной электромагнитной машины выбраны из группы, состоящей из электрической машины с постоянными магнитами, асинхронной электрической машины, коммутируемой реактивной электрической машины и их комбинации.
22. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.17, отличающийся тем, что дополнительно содержит один или несколько каналов, приспособленных для обеспечения обмена веществом между внутренней частью главного цилиндра и внешней частью главного цилиндра.
23. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.17, отличающийся тем, что:
внешний цилиндр является первым внешним цилиндром;
поршневой узел является первым поршневым узлом;
шток поршня является первым штоком поршня;
верхняя мертвая точка является первой верхней мертвой точкой; и
нижняя мертвая точка является первой нижней мертвой точкой, причем линейный двигатель внутреннего сгорания дополнительно содержит:
второй внешний цилиндр, содержащий вторую приводную секцию;
второй поршневой узел, приспособленный для прямолинейного перемещения, и противоположный первому поршневому узлу, причем второй поршневой узел содержит:
третий поршень внутри главного цилиндра между второй верхней мертвой точкой и второй нижней мертвой точкой,
четвертый поршень внутри второго внешнего цилиндра, и
второй шток поршня, присоединенный к третьему поршню и к четвертому поршню;
второй преобразователь, присоединенный ко второму поршневому узлу, и
второй статор, приспособленный преобразовывать кинетическую энергию второго поршневого узла в электрическую энергию на основе взаимного перемещения второго преобразователя.
24. Линейный двигатель внутреннего сгорания содержащий: цилиндр, содержащий секцию сгорания;
поршневой узел, приспособленный для прямолинейного перемещения, причем поршневой узел содержит:
поршень внутри цилиндра между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой, где поршень приспособлен соприкасаться с секцией сгорания, и при этом поршень содержит полую заднюю секцию,
пружинный шток, образующий пневматическую пружину внутри полой задней секции поршня;
преобразователь, приспособленный для прямолинейного перемещения с поршнем; и
статор, приспособленный для преобразования кинетической энергии поршневого узла в электрическую энергию на основе взаимного перемещения преобразователя.
25. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.24, отличающийся тем, что поршневой узел является свободным поршневым узлом.
26. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.24, отличающийся тем, что поршневой узел дополнительно содержит одно или несколько уплотнений поршня, соединенных с поршнем.
27. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.24, отличающийся тем, что преобразователь и статор образуют линейную электромагнитную машину, выбранную из группы, состоящей из электрической машины с постоянными магнитами, асинхронной электрической машины, коммутируемой реактивной электрической машины и их комбинации.
28. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.24, отличающийся тем, что дополнительно содержит один или несколько каналов, приспособленных для обеспечения обмена веществом между внутренней частью по меньшей мере одного цилиндра и внешней частью по меньшей мере одного цилиндра.
29. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.24, отличающийся тем, что пружинный шток дополнительно содержит:
коллекторную секцию;
центральный просвет, приспособленный для обеспечения переноса массы между первой пневматической пружиной и коллекторной секцией; и
клапан, приспособленный для управления обменом вещества из резервуара.
30. Линейный двигатель внутреннего сгорания по п.24, отличающийся тем, что поршневой узел является первым поршневым узлом, при этом поршень является первым поршнем, и при этом полая задняя секция является первой полой задней секцией, причем линейный двигатель внутреннего сгорания дополнительно содержит:
второй поршневой узел, приспособленный для прямолинейного перемещения, и противоположный первому поршневому узлу, при этом второй поршневой узел содержит второй поршень внутри цилиндра между второй верхней мертвой точкой и второй нижней мертвой точкой, при этом второй поршень приспособлен контактировать с секцией сгорания противоположной первому поршню и при этом второй поршень содержит вторую полую заднюю секцию,
второй пружинный шток, образующий вторую пневматическую пружину внутри второй полой задней секции второго поршня,
второй преобразователь, приспособленный для перемещения со вторым поршнем, и
второй статор, приспособленный для преобразования кинетической энергии второго поршневого узла в электрическую энергию на основе взаимного перемещения второго преобразователя.