ДВИГАТЕЛЬ С РАСЩЕПЛЕННЫМ ЦИКЛОМ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕГО ЭКСПУАТАЦИИ

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; и
переходный канал, соединяющий цилиндры сжатия и расширения, причем переходный канал содержит расположенный в нем переходный клапан расширения (XovrE клапан);
причем привязка по времени закрывания XovrE клапана является переменной, чтобы управлять нагрузкой двигателя, при этом двигатель имеет остаточную степень расширения при закрывании XovrE клапана, составляющую 14 к 1 или больше.
2. Двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором остаточная степень расширения при закрывании XovrE клапана составляет 20 к 1 или больше.
3. Двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором XovrE клапан закрывают ориентировочно при 27 градусах угла поворота коленчатого вала или меньше после верхней мертвой точки поршня расширения (ATDCe).
4. Двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором XovrE клапан представляет собой открывающийся наружу клапан.
5. Двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором XovrE клапан представляет собой клапан с переменным приведением в действие.
6. Двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором полный совместный объем цилиндров сжатия и расширения по меньшей мере в 8 раз больше чем объем переходного канала.
7. Двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором полный объем цилиндра сжатия по меньшей мере в 2 раза больше чем объем переходного канала.
8. Двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором полный объем цилиндра расширения по меньшей мере в 2 раза больше чем объем переходного канала.
9. Двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором минимальный полный объем цилиндра сжатия, цилиндра расширения и переходного канала в эффективной верхней мертвой точке меньше чем 4 объема переходного канала
10. Двигатель с расщепленным циклом по п.1, в котором:
переходный канал содержит расположенный в нем переходный клапан сжатия (XovrC клапан), причем переходный клапан сжатия (XovrC клапан) и переходный клапан расширения (XovrE клапан) образуют между собой напорную камеру;
воздушный резервуар соединен с переходным каналом через канал воздушного резервуара и избирательно действует так, чтобы накапливать сжатый воздух из цилиндра сжатия и подавать сжатый воздух в цилиндр расширения; и
клапан воздушного резервуара избирательно регулирует воздушный поток в воздушный резервуар и из него.
11. Двигатель с расщепленным циклом по п.10, который выполнен с возможностью работы в режиме зажигания (в режиме EF), при этом в режиме EF клапан воздушного резервуара удерживают закрытым, поршень сжатия всасывает и сжимают поступающий воздух, для использования в цилиндре 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.
12. Двигатель с расщепленным циклом по п.10, который выполнен с возможностью работы в режиме зажигания и зарядки (в режиме FC), при этом в режиме FC клапан воздушного резервуара избирательно открывают и закрывают, поршень сжатия всасывает и сжимает поступающий воздух, для использования в цилиндре расширения при одном обороте коленчатого вала, и впускают сжатый воздух 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, и воздушный резервуар заряжают сжатым воздухом во время того же самого одного оборота коленчатого вала.
13. Двигатель с расщепленным циклом по п.10, который выполнен с возможностью работы в режиме воздушного расширителя и зажигания (в режиме AEF), при этом в режиме AEF клапан воздушного резервуара удерживают открытым, 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.
14. Способ эксплуатации воздушно-гибридного двигателя с расщепленным циклом, содержащего:
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; и
переходный канал, соединяющий цилиндры сжатия и расширения, причем переходный канал содержит расположенный в нем переходный клапан расширения (XovrE клапан);
причем способ включает в себя следующие операции:
управление нагрузкой двигателя за счет изменения привязки по времени закрывания XovrE клапана; и
поддержание остаточной степени расширения при закрывании XovrE клапана, составляющей 14 к 1 или больше.
15. Способ по п.14, в котором остаточная степень расширения при закрывании XovrE клапана составляет 20 к 1 или больше.
16. Способ по п.14, который включает в себя операцию закрывания XovrE клапана ориентировочно при 27 градусах угла поворота коленчатого вала или меньше после верхней мертвой точки поршня расширения (ATDCe).
17. Способ по п.14, в котором используют двигатель, содержащий переходный клапан сжатия (XovrC клапан), расположенный в переходном канале, причем переходный клапан сжатия (XovrC клапан) и переходный клапан расширения (XovrE клапан) образуют между собой напорную камеру, воздушный резервуар, оперативно соединенный с переходным каналом через канал воздушного резервуара и избирательно действующий так, чтобы накапливать сжатый воздух из цилиндра сжатия и подавать сжатый воздух в цилиндр расширения, и клапан воздушного резервуара, избирательно регулирующий воздушный поток в воздушный резервуар и из него.
18. Способ по п.17, который включает в себя следующие операции:
эксплуатацию двигателя в режиме зажигания (в режиме EF);
удержание клапана воздушного резервуара закрытым;
всасывание поступающего воздуха и его сжатие 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, после чего продукты сгорания выпускают в такте выпуска.
19. Способ по п.17, который включает в себя следующие операции:
эксплуатация двигателя в режиме зажигания и зарядки (в режиме FC);
всасывание поступающего воздуха и его сжатие при помощи поршня сжатия, при одном обороте 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, после чего продукты сгорания выпускают в такте выпуска; и
зарядка воздушного резервуара сжатым воздухом во время указанного одного оборота коленчатого вала.
20. Способ по п.17, который включает в себя следующие операции: эксплуатация двигателя в режиме воздушного расширителя и зажигания (в режиме AEF);
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, после чего продукты сгорания выпускают в такте выпуска.
21. 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; и
переходный канал, соединяющий цилиндры сжатия и расширения, причем переходный канал содержит переходный клапан сжатия (XovrC клапан) и переходный клапан расширения (XovrE клапан), образующие между собой напорную камеру;
причем привязку по времени закрывания XovrE клапана изменяют для управления нагрузкой двигателя, при этом полный совместный объем цилиндров сжатия и расширения составляет по меньшей мере в 8 раз больше чем объем переходного канала, а минимальный полный объем цилиндра сжатия, цилиндра расширения и переходного канала в эффективной верхней мертвой точке составляет меньше чем 4 объема переходного канала.
22. Двигатель с расщепленным циклом по п.21, который содержит:
XovrE клапан с переменной привязкой по времени его закрывания, позволяющей переходить от работы в первом цикле двигателя к работе во втором цикле двигателя, чтобы запасать первую массу воздуха, которая требуется для создания первого вращающего момента в первом цикле, и вторую массу воздуха, которая требуется для создания второго вращающего момента во втором цикле.
23. Двигатель с расщепленным циклом по п.22, в котором:
переходный канал содержит расположенный в нем переходный клапан сжатия (XovrC клапан), причем переходный клапан сжатия (XovrC клапан) и переходный клапан расширения (XovrE клапан) образуют между собой напорную камеру;
воздушный резервуар соединен с переходным каналом через канал воздушного резервуара и избирательно действует так, чтобы накапливать сжатый воздух из цилиндра сжатия и подавать сжатый воздух в цилиндр расширения;
клапан воздушного резервуара избирательно регулирует воздушный поток в воздушный резервуар и из него;
причем двигатель выполнен с возможностью работы в одном из режимов, выбранном из группы, в которую входят EF режим, FC режим, АЕ режим и AEF режим;
при этом привязку по времени закрывания XovrE клапана изменяют, чтобы дозировать массу воздуха и вводить ее в цилиндр расширения, так чтобы создавать требуемую величину вращающего момента для цикла работы двигателя по меньшей мере в одном из режимов EF, FC, АЕ и AEF.
24. Двигатель с расщепленным циклом по п.23, в котором привязку по времени закрывания XovrE клапана изменяют, чтобы дозировать массу воздуха и вводить ее в цилиндр расширения, так чтобы создавать требуемую величину вращающего момента для цикла работы двигателя в каждом из режимов EF, FC, АЕ и AEF.
25. Двигатель с расщепленным циклом по п.22, в котором полный объем цилиндра сжатия по меньшей мере в 2 раза больше чем объем переходного канала.
26. Двигатель с расщепленным циклом по п.22, в котором полный объем цилиндра расширения по меньшей мере в 2 раза больше чем объем переходного канала.