分開式循環發動機的火花塞定位的製作方法

2023-08-07 02:57:16 2

專利名稱：分開式循環發動機的火花塞定位的製作方法
技術領域：
本發明涉及內燃機。更具體地，本發明涉及分開式循環發動機(split-cycle engine)的膨脹缸中的點火源的定位，以避免可燃空氣/燃料混合物在膨脹閥關閉時間之 前進入一個或多個交換通道膨脹閥口 。
背景技術：
為了清楚的目的，對可能會在現有技術中應用和在本申請中涉及的術語"分開式 循環發動機"提供了定義。 在此涉及的分開式循環發動機包括
曲軸，可以圍繞曲軸軸線轉動； 壓縮活塞，所述壓縮活塞可滑動地容納在壓縮汽缸內並且可操作地連接到曲軸，
使得壓縮活塞通過在曲軸的單個轉動期間的進氣衝程和壓縮衝程而往復運動； 膨脹(動力)活塞，可滑動地容納在膨脹汽缸內並且可操作地連接到曲軸，使得膨
脹活塞通過在曲軸的單個轉動期間的膨脹衝程和排氣衝程而往復運動；禾口 使膨脹汽缸和壓縮汽缸相互連接的交換通道，交換通道包括在其間限定壓力室的
交換壓縮(XovrC)閥與交換膨脹(XovrE)閥。 2003年4月8日授權給Carmelo J. Scuderi (米卡羅 J 史古德利)的美國專利 No. 6， 543， 225包含對分開式循環及類似類型的發動機所展開的討論。此外，該專利公開了 本發明對其進一步改進的發動機的現有方案的細節。 參照圖l，顯示現有的分開式循環發動機的構思的示例性實施方式，概括地由附圖 標記10示出。分開式循環發動機10用一個壓縮汽缸12和一個膨脹汽缸14的組合代替傳 統的四衝程發動機的兩個相鄰的汽缸。曲軸16每迴轉一次，這兩個汽缸12、14執行各自的 功能一次。入口空氣和燃料進料(charge)通過典型的提升型進氣閥18吸入壓縮汽缸12。 壓縮汽缸活塞20對所述進料進行加壓，並驅動所述進料通過交換通道22，該交換通道22用 作膨脹汽缸14的進氣通道。 交換通道入口處的止回型交換壓縮(XovrC)閥24用來防止從交換通道22反向流 入壓縮汽缸12中。在交換通道22出口處的交換膨脹(XovrE)閥26控制加壓的進料(intake charge)的流量，使得所述進料在膨脹活塞30到達膨脹活塞的上止點(TDC)位置之後很短 的時間內完全地進入膨脹汽缸14。火花塞28在所述進氣進入膨脹汽缸14不久之後點火， 並且所產生的燃燒驅動膨脹汽缸活塞30向下朝向下死點(BDC)運動。廢氣通過提升排氣 閥32泵出膨脹汽缸。 採用這種分開式循環發動機概念，壓縮和膨脹汽缸的幾何發動機參數(S卩，內徑、衝程、連杆長度、壓縮比等)通常彼此獨立。例如。每個汽缸的曲柄34、36可能具有不同的 半徑，並且彼此相位分開，膨脹汽缸活塞30的上止點(TDC)的產生先於壓縮汽缸活塞20的 TDC。這種獨立性使得分開式循環發動機能夠可能實現比典型的四衝程發動機更高的效率 水平和更大的轉矩。 由於交換膨脹(XovrE)閥26在壓縮汽缸活塞衝程完成之前僅有很短的時間(約 30度曲柄角)將加壓的空氣/燃料混合物排入膨脹汽缸，因而，交換膨脹閥的關閉發生在空 氣/燃料進料點火之後。為了延長閥的壽命，希望在不縮短閥關閉時間的情況下，避免可燃 燃料混合物進入交換膨脹閥。

發明內容
在根據本發明的分開式循環發動機中，火花塞以離開交換膨脹(XovrE)閥的"安
全距離"定位在膨脹汽缸中，其中，來自點火點的燃燒的混合物在XovrE閥基本上關閉
(substantial closing)之前將不會達到XovrE閥。這要求考慮發動機轉速範圍內的汽缸
火焰速度的設計工藝，還要考慮火花塞在傳統發動機中的定位。 根據本發明的發送機可以包括 曲軸，圍繞該發動機的曲軸軸線可轉動； 壓縮活塞，可滑動地容納在壓縮汽缸中，並且可操作地連接至曲軸，使得壓縮活塞 在曲軸轉動一圈期間通過進氣衝程和壓縮衝程進行往復運動； 膨脹活塞，可滑動地容納在膨脹汽缸，並且可操作地連接至曲軸，使得膨脹活塞在 曲軸轉動一圈期間通過膨脹衝程和排氣衝程進行往復運動； 交換通道，互連壓縮汽缸和膨脹汽缸，該交換通道包括交換壓縮(XovrC)閥和交 換膨脹(XovrE)閥，在這兩個閥之間限定有壓力室；禾口 汽缸蓋，關閉膨脹汽缸的端部，並具有固定交換膨脹閥的交換膨脹閥口，點火源具 有與交換膨脹閥的埠的最近外周邊緣間隔開的點火源中心，點火源在指定的點火時間點 火空氣/燃料混合物，以在膨脹汽缸中確定燃燒氣體的火焰峰； 其中，點火源中心定位在距離交換膨脹閥口的最近外周邊緣一定距離的位置處， 該距離至少等於確定的"安全距離"，以避免在發動機運轉速度至少一部分之上的所述交換 膨脹閥基本上關閉之前燃燒的氣體在行進到所述交換膨脹閥口中，並且安全距離"S"由下 述函數表示 S(毫米)=燃燒速度(毫米/曲柄角度)X從點火到交換膨脹閥關閉之間的曲柄 角度數。 附加特徵可以包括 點火源中心被定位為離汽缸壁足夠遠，以避免點火後火焰的冷卻和熄滅，並且離 汽缸壁不要遠得使過度延長進料的燃燒時間和導致超出火焰峰的自燃。
點火源的中心被定位為離排氣口的最近外邊緣至少12mm，以允許具有用於充分冷 卻與點火源相鄰的汽缸壁的空間。 根據下文參照附圖對本發明進行的詳細描述，將會更加充分地本發明的這些和其 它特徵和優點。


圖1為與本發明的發動機相關的現有技術的分開式循環發動機的橫向剖面圖；
圖2為根據本發明的示例性的分開式循環發動機的橫向剖面圖；
圖3為沿著圖2的3-3線截取的具有附加的燃料噴射器的分開式循環發動機的剖 面頂視圖； 圖4為汽缸蓋的底面圖，示出了與閥和點火源的相對位置相關的關鍵尺寸；
圖5為當XovrE閥關閉時，火焰在25度ATDC處滲入XovrE閥座的示意圖；
圖6為斷定點火源中心和XovrC閥口的最接近的外周邊緣之間的"安全距離"與 發動機轉速相對的線狀圖；以及 圖7為示出計算出的1400rpm的從14度ATDC處點火到23ATDC處點火的火焰行 進(flame progression)的二維不意圖。
具體實施例方式
現在詳細地參照附圖中的圖2和3，數字50大致表示根據本發明的分開式循環發 動機的圖形表示。發動機50包括可沿附圖中所示的順時針方向圍繞曲軸軸線54旋轉的曲 軸52。曲軸54包括相鄰的成角度地錯開的引導曲軸曲柄56和隨動曲軸曲柄58，它們分別 連接至連杆60、62。 發動機50還包括汽缸體64，汽缸體限定一對相鄰的汽缸的，特別地，限定由汽缸 蓋70在汽缸的與曲軸52相對的一端處封閉的壓縮汽缸66和膨脹汽缸68。
壓縮活塞72容納在壓縮汽缸66中，並連接至連杆62，用於使活塞在上止點(TDC) 和下止點(BDC)位置之間進行往復運動。膨脹活塞74容納在膨脹汽缸68中，並連接至連 杆60，用於類似的TDC/BDC往復運動。 在示例性實施方式中，汽缸蓋70在汽缸66、68之間設置用於氣體流入、流出汽缸 66、68的裝置。為了氣體流動，汽缸蓋包括進氣口 76、雙向交換(Xovr)通道78(至少需要 一個通道)和排氣口 80 ，其中，進口空氣通過進氣口 76吸入壓縮汽缸66，壓縮空氣(氣體) 通過雙向交換(Xovr)通道78從壓縮汽缸66傳輸至膨脹汽缸68，廢氣通過排氣口 80從膨 脹汽缸排出。每個交換通道78還限定壓力室81，當交換壓縮閥和交換膨脹閥關閉時，壓縮 氣體儲存在壓力室81中。 流入壓縮汽缸66的氣體由向內打開的提升型進氣閥82控制。流進和流出每個交 換通道78的氣體可以由一對向外打開的提升閥控制，S卩，在交換通道入口端處的交換壓縮 (XovrC)閥84和在交換通道出口端處的交換膨脹(XovrE)閥86。流出排氣口80的排出氣 體由向內打開提升型排氣閥88控制。這些閥82、84、86和88可以以任何合適的方式啟動， 例如通過機械傳動凸輪、可變閥啟動技術等等來啟動。 繼續參照附圖中的圖2和3，示例性的發動機50還包括位於膨脹汽缸端部上的合 適位置處的一個或多個火花塞90或其它點火源，混合燃料和空氣進料可以在膨脹汽缸中 點火，並且在膨脹衝程期間燃燒。 並且，發動機要求至少一個燃料噴射器92，用於可操作地將燃料噴射到進料交換 通道78和壓力室81的至少一個(或二者)中的壓縮空氣進料中。 參照圖4，所示出的火花點火(SI)型分開式循環發動機50具有汽缸蓋面94，其具
6有固定在XovrE閥埠 98中的雙向交換膨脹(XovrE)閥96，其中XovrE閥相對於膨脹汽缸 68向外打開(未示出)。 汽缸蓋面94還包括至少一個固定在排氣閥埠 102中的排氣閥100和至少一個 點火源104，所述點火源104例如為位於某個位置處的火花塞、電熱塞、開關雷射或任何用 於有效地提高燃料/空氣溫度的可控裝置，以在該位置處建立燃燒的開始。如在此更詳細 地討論的，每個點火源104的中心106定位為距離每個XovrE閥埠 98的最近的外周邊緣 110安全距離"S"(用附圖標記108表示)。XovrE閥96、排氣閥100和點火源104的相對
位置對下述幾方面是重要的 a)確保良好的燃料混合； b)促進在汽缸中進行恰當的進料運動； c)避免火焰燃燒進入交換通道中； d)避免在火焰到達之前燃料/空氣混合物的自燃("爆炸")。(爆炸是未燃燒的 燃料和空氣的氣阱(pocket)的非受控自燃現象，這在大多數火花塞點火發動機中通常是 應當避免的)；禾口 e)在活塞下降太多之前實現充分的快速燃燒。 具有雙點火源104的好處在於燃燒速率的增加，並且對分開式循環發動機50更重 要的是，雙點火源104的使用在實現距離XovrE閥埠 98的最近外周邊緣110的最小安全 距離108方面提供了更大的靈活性。這是因為單個點火源通常位於汽缸的中心，以沿各個 方向提供相等的火焰路徑，因此，與偏置的點火源相比提供了相對快的燃燒時間。然而，中 心點火源對分開式循環發動機50並不是理想的，因為中心定位的點火源的中心趨向於比 雙點火源104的中心106更靠近XovrE閥埠 98的最近外周邊緣，且因此將不可能實現與 雙點火源相比的最小安全距離標準。雙點火源104可以被移動為更遠離汽缸中心和XovrE 閥埠 98的最近外周邊緣，同時還能實現足夠快的燃燒時間。 有三個主要參數影響點火源104在分開式循環發動機50中的選擇的定位
參數1 :到XovrE閥埠 98的最近外周邊緣110的距離。 參照圖5，為了實現儘可能靠近分開式循環發動機50中的TDC的燃燒，點火必須在 XovrE閥96關閉之前發生。然而，同樣重要的是避免火焰112行進到XovrE閥埠 98中， 因為這會導致XovrE閥96耐用性和熱效率損耗。因此，點火源104的中心106需要定位為 距離XovrE閥埠 98的最近外周邊緣110足夠遠，以允許XovrE閥96在火焰112到達它 們之前已經實質上關閉。雖然實際閥96在25度ATDC處關閉，就火焰112滲透安全而言， 在上止點(ATDC)之後的23度處實現"實質"關閉。圖5示出火焰在23度處已經到達、穿 透並覆蓋閥96，但這認為是可以接收的，因為當火焰到達交換膨脹閥口 98的最近外周邊緣 110時，閥/座間隙在23度ATDC處小於0. 5mm。
參數2 :到汽缸壁68的距離。 首先，太靠近汽缸壁68 (孔)的點火源104會導致火焰112的冷卻和熄滅，這對促 進早期燃燒階段的燃燒是不理想的。 其次，過於遠離任何汽缸壁68的點火源104將導致火焰112到達未燃燒的混合物 的燃燒時間延長。這削弱了熱效率，並且由於在火焰到達未燃燒混合物的位置之前未燃燒 混合物的壓縮和來自該火焰的輻射熱傳遞，導致未燃燒混合物的自燃(爆炸)。
由於第一個原因，第一和第二點火源104還通常以至少汽缸內徑20%的距離離開 汽缸孔68的外周。由於第二個原因，單個點火源104在汽缸孔68的頂部處不應當以大於 汽缸孔直徑60%的距離離開汽缸壁區域的任何部分。
參數3 :到排氣閥埠 102的最近外周邊緣的距離。 在火花塞突起部(未示出)和排氣口 102開口之間的汽缸蓋水套中需要充分冷卻 通道(未示出)。最小距離通常由諸如可能的最小鑄造壁厚以及用於形成冷卻護套的最小 砂芯截面積的鑄造極限控制。這要求通常在點火源104的中心106和排氣閥埠 102的最 近外周邊緣之間需要最小12mm的間距。 參照圖6，曲線圖114從燃燒計算流體動力學(CFD)預測結果中導出，並且展示出 參數1對分開式循環發動機50的重要性。曲線116圖示了相對於滿負荷情況下的發動機 轉速(曲線圖114的水平軸)，火焰112從點火開始到交換膨脹閥96關閉的點所行進的距 離(曲線圖114的豎軸)。如果點火源104離XovrE閥埠 98的最近外邊緣110距離108 大於由線116表示的值，則這種結構可以避免火焰112在交換膨脹閥96關閉之前滲入到交 換膨脹閥口98中，並可以稱為"安全距離(S)"。如果該距離小於由線116表示的值，則這 種結構將導致火焰在交換膨脹閥96關閉之前滲入到交換膨脹閥口 98中。曲線圖114還示 出理論上的安全距離在1400rpm、火焰速度2. 14mm/deg(點118)處約為19mm，在4000rpm、 火焰速度5. 74mm/deg(點120)處為35mm。如在產生該曲線圖114的CFD分析中模擬的， 點122是點火源104的實際位置。點122表示使1500rpm的發動機50能夠進行最佳點火 的19. 8mm的安全距離。 線116的斜率取決於每個發動機轉速下的燃燒速度(火焰112前端的速度)和從 點火開始到25度ATDC處的交換膨脹閥96關閉之間的時間，在滿負荷下該時間變化範圍為 約14-20度ATDC。對於傳統的2衝程和4衝程燃燒，主燃燒速度隨著發動機轉速線性地增 加，同時可用於燃燒行進和完成的時間隨著增加的發動機轉速而線性地減少，這兩個因素 導致用於整個發動機轉速範圍內的完整燃燒為近似固定的角周期(angular period)。對於 分開式循環發動機50，基於CFD燃燒預測，在沿著汽缸蓋面94下約1毫米(mm)的單平面 中，4000rpm的燃燒速度大約比1400rpm的燃燒速度高2. 5倍，以毫米/曲柄角度數限定，並 且因此4000rpm點火源104和交換膨脹閥96之間所需要的距離比1400rpm所需要的安全 距離大約大1.8倍。 4000rpm和1400rpm的1. 8倍"安全距離"和2. 5倍角度燃燒速度之間的矛盾可 能是由於幾個因素，最重要的因素是，由於4000rpm具有17度ATDC的延緩點火時間，與 4000rpm的6度ATDC的相同周期相比，1400rpm從點火(14度ATDC)到XovrE閥96的安全 關閉點(23度ATDC)具有較長的角周期(9度曲柄角)，所述4000rpm的6度ATDC的相同周 期已經是避免火焰滲入XovrE埠 98中的點火時間的早期最佳估值。如果在物理上不能 實現在點火源中心106和交換膨脹閥口 98的最近外周邊緣IIO之間所要求的安全距離，則 點火必須從它的TDC之後的時間進一步延遲，並且這將削弱發動機的熱效率。
參照圖7，通過按比例確定燃燒進程的CFD輪廓線，其中火焰峰被認為是2000度 K(開爾文)輪廓線，則可以1400rpm導出點火源104和交換膨脹閥口 98的最近外周邊緣 IIO之間的近似火焰路程。在圖7的用於單個中心點火的例子中，17度的ATDC輪廓線近似 為簡化的白橢圓124，演變為23度的ATDC輪廓線126，在輪廓線126處，燃燒在交換閥在25度ATDC處關閉之前剛好到達該交換閥埠的最近外周邊緣。在圖7中，按比例確定的距離 約為19mm，並且這對應於圖6中的在1400rpm(點118)處的安全距離。
參照圖6，通過將在兩個2000度K火焰峰上的兩個位置之間傳輸的距離除以 1400rpm使每個火焰峰之間的時間或角增量，可以計算出1400rpm在XovrE閥96方向的燃 燒速度。這1400rpm的大致平均的燃燒速度為18米/秒(m/s)，或2. 14mm/曲柄角，同時 4000rpm的相應的值為138m/s，或5. 74mm/曲柄角，後兩個數值都從所縮放的值以額定的 30%增加，以對在4000rpm CFD計算中所使用的低空氣/燃料比率進行校正。
對於分開式循環發動機50的用於汽油燃料的燃燒室結構(如圖1和圖3)，根據 參數1，安全距離應當大於35mm ;比35mm小的距離將意味著4000rpm存在熱效率損耗。對 較低的速度來說，安全距離可以降低，例如，1400rpm可降低至約19mm，按比例地，對中速來 說，可能在19和35mm之間。例如，點火源中心106位置和XovrE閥埠 98的最近外周邊 緣110之間距離的19. 8mm的設計值可以提供達到1500rpm的最佳點火(圖6中的點122)。
對於能夠達到4000rpm的最佳點火時間的更大安全距離，點火源104應當移動為 更靠近排氣閥100 (按照參數2和3)，並且應當將交換膨脹閥96移動為更遠離點火源104。 由於汽缸孔68尺寸和排氣閥100尺寸受限，已經做了折中，但應當記住，非常遠離中心的點 火結構在大多數情況中對快速燃燒和爆炸是有害的。諸如19. 8mm的"非充分"安全距離的 好處是，對於其中希望更低的燃燒速度作為節流發動機運轉的自然結果的部分負荷情況， 將維持更好的燃燒時間。然而，對於混合應用情況，將需要更滿的負荷運轉，並且這可能要 求如圖6所示的安全距離。 可以說，根據分開式循環發動機50的燃燒速度的其它知識，對於1400-4000rpm滿 負荷運轉來說，所預測的點火源中心106和XovrE閥埠 98的最近外周邊緣110之間的 19-35mm的安全距離是適用於以汽油為燃料進行運轉的分開式循環發動機的所有汽缸孔尺 寸的絕對值。如果使用具有更高的分層燃燒速度的燃料，或如果發現某些措施能夠增加燃 燒速度，如增強擾動，則安全距離將會改變。在CFD預測的可用性期間可以計算出用於柴油 機運轉的類似的安全距離。 總之，用於任何分開式循環發動機的安全距離"S"大致可以由下述關係確定 [OOes] S (mm)=燃燒速度(毫米/曲柄角度(mm/CAD)) X從點火到XovrE閥關閉之間的 曲柄角度數 更容易地，S可以根據CFD結果和最大安全值距離來按比例地確定，其中，所述CFD 結果示出從滿負荷的發動機的運轉速度範圍內的點火源行進的約23度ATDC火焰輪廓距 離，所述最大安全值距離根據所希望的發動機工作循環(duty cycle)來選擇；在這種選擇 的速度之上，將延緩點火，以避免燃燒進入XovrE閥埠 98。 當根據發動機轉速和曲柄角計算時，上述表達式也可以表示成在燃燒速度以m/s 為單位並且燃燒時間以秒為單位的情況下的類似的等式。 根據參數2，點火源104的兩個中心點106離汽缸孔68的外周的距離應當約為孔 直徑的20%，並且根據參數3，點火源104的兩個中心點106離排氣閥埠 102的最近外周 邊緣的距離至少為12mm。 這種結構提供了在交換膨脹閥96關閉之前避免燃燒進入交換膨脹閥口 98中的燃 燒系統，同時該燃燒系統在滿缸68容量燃燒和避免爆炸之間實現了優化的權衡。
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雖然已經參照具體實施方式
描述了本發明，但應當理解的是，在所描述的創造性 想法的精神和範圍內可以進行各種改變。相應地，不是要將本發明限定為所描述的實施方 式，而是說它具有由隨附的權利要求的文字限定的全部範圍。
權利要求
一種內燃機，包括曲軸，所述曲軸能夠圍繞該內燃機的曲軸軸線轉動；壓縮活塞，所述壓縮活塞能夠滑動地容納在壓縮汽缸中，並且能夠操作地連接至所述曲軸，使得所述壓縮活塞在所述曲軸轉動一圈期間通過進氣衝程和壓縮衝程進行往復運動；膨脹活塞，所述膨脹活塞能夠滑動地容納在膨脹汽缸中，並且能夠操作地連接至所述曲軸，使得所述膨脹活塞在所述曲軸轉動一圈期間通過膨脹衝程和排氣衝程進行往復運動；交換通道，所述交換通道使所述壓縮汽缸和所述膨脹汽缸相互連接，該交換通道包括交換壓縮(XovrC)閥和交換膨脹(XovrE)閥，在交換壓縮(XovrC)閥和交換膨脹(XovrE)閥之間限定有壓力室；和汽缸蓋，所述汽缸蓋封閉所述膨脹汽缸的端部，並且所述汽缸蓋具有交換膨脹閥口和點火源，所述交換膨脹閥口固定所述交換膨脹閥，並且所述點火源具有與所述交換膨脹閥的口的最近外周邊緣間隔開的點火源中心，所述點火源在指定的點火時間點燃空氣/燃料混合物，以在所述膨脹汽缸中產生燃燒氣體的火焰峰；其中，所述點火源中心定位在離交換膨脹閥口的最近外周邊緣一定距離的位置處，該距離至少等於確定的「安全距離」，以避免在發動機運轉速度中的至少部分在所述閥基本上關閉之前燃燒的氣體行進到所述交換膨脹閥口中，並且安全距離「S」由下述函數表示S(毫米)＝燃燒速度(毫米/曲柄角度)×從點火到交換膨脹閥關閉的曲柄角度。
2. 根據權利要求1所述的內燃機，其中，安全距離S大致為19毫米(mm)或更大。
3. 根據權利要求2所述的內燃機，其中，安全距離S大致在19mm至35mm的範圍內。
4. 根據權利要求1所述的內燃機，其中，在4000rpm的安全距離大致為在1400rpm的安全距離的至少1.8倍。
5. 根據權利要求1所述的內燃機，其中，從在給定的發動機運轉速度的優化值延遲點火時間。
6. 根據權利要求1所述的內燃機，其中，所述點火源中心被定位為足夠地遠離所述汽缸壁，以避免點火後火焰的冷卻和熄滅，並且距離所述汽缸壁不是遠得使得過度延長進料的燃燒時間，並由於未燃燒的進料的壓縮和輻射加熱而導致超出火焰峰的自燃。
7. 根據權利要求6所述的內燃機，其中，所述點火源中心被定位為距離與膨脹汽缸封閉端相鄰的所述膨脹汽缸壁的任何部分不遠於膨脹汽缸直徑的60% 。
8. 根據權利要求6所述的內燃機，其中，所述點火源中心被定位為距離與膨脹汽缸封閉端相鄰的所述膨脹汽缸壁至少膨脹汽缸直徑的20% 。
9. 根據權利要求1所述的內燃機，其中，所述汽缸蓋包括固定排氣閥的排氣口，並且所述點火源的中心被定位為距離所述排氣口的最近外周邊緣至少12mm，以允許具有用於充分冷卻與所述點火源相鄰的所述膨脹汽缸壁的空間。
10. 根據權利要求1所述的內燃機，其中，所述交換壓縮閥和所述交換膨脹閥從所述汽缸向外地打開。
11. 根據權利要求1所述的內燃機，其中，每個膨脹汽缸中包括至少兩個點火源。
12. 根據權利要求1所述的內燃機，其中，所述點火源為至少一對點火源，每個點火源具有距離所述交換膨脹閥口的最近外周邊緣至少安全距離S的點火源中心。
13.根據權利要求1所述的內燃機，包括兩個點火源和兩個交換膨脹閥口，每個點火源具有距離所述交換膨脹閥口的最近外周邊緣至少所述安全距離S的點火源中心；其中，所述點火源的所述中心距離所述交換膨脹閥口的最近外周邊緣的距離比從中心定位的點火源的中心到每個交換膨脹閥口的最近外周邊緣的距離更遠。
全文摘要
一種分開式循環發動機，包括由交換通道連接的分離的壓縮汽缸和膨脹汽缸。壓力室限定在交換通道中交換壓縮閥和交換膨脹閥之間，該壓力室用於在壓縮氣體定時傳遞到膨脹汽缸中之前儲存壓縮氣體。設置一個或多個諸如火花塞的點火源，以在膨脹汽缸中點火之後促進快速燃燒，但所述點火源離交換膨脹閥足夠遠，以防止燃燒氣體在交換膨脹閥基本上關閉之前到達交換膨脹閥，從而避免燃燒氣體進入交換膨脹閥。
文檔編號F02B25/00GK101707878SQ200880019420
公開日2010年5月12日 申請日期2008年6月11日 優先權日2007年8月7日
發明者伊恩·P·吉爾伯特, 讓-皮埃爾·皮羅 申請人:史古德利集團有限責任公司