专利名称：具有可变压缩比的单活塞套筒阀的制作方法
120中心的提升阀部件202和同样位于汽缸盖120中心轴线的一个或者多个火花塞或者其它点火源124。如图2所示，一个或者多个火花塞或者其它点火源124可以偏移燃烧室122的中心设置(即位于活塞盖118和汽缸盖120间的容量进一步由至少发动机体204的汽缸壁以及在一些实施例中由至少一个套筒阀110所定义)。不止一个火花塞或者其它点火源124可以被包括以增强产生在燃烧室中独立于紊流式或者大小的混合物的燃烧率(例如，通过经由吸入和/或排出阀的空气或其它气流，通过活塞102的运动，通过活塞盖118的形状，诸如此类)。本发明实施例也可包括多于一个的设置在汽缸盖内的提升阀。例如，两个或更多的提升阀可以偏移于汽缸中心线而被设置。一个或多个火花塞或者其它点火源124可以如图2所示偏移汽缸中心线设置，或者是在中心在线或在中心线附近设置，如果提升阀或者阀202偏离汽缸中心线的话。而图2A和2B所示的实施例被配置使用同一个固定的汽缸盖120，使用设置在可移动汽缸盖上的一个或多个提升阀202也在本发明范围内。例如，在可移动汽缸盖120上的提升阀202可以由使用可移动汽缸盖120进行移动的现有的气阀机构所启动，或者由类似于应用在飞雅特多重空气系统(Fiat Multiair system)中的液压驱动启动，以允许当通过滑动连接保持液压连接提升阀202时，阀驱动凸轮等等是固定的。在一实施·例中，当套筒阀110打开和关闭吸入口 208时，提升阀202可以被用于打开或关闭排气口 206。如此配置可以被用于减少燃烧室的热量损失。可选地，当套筒阀110通过第二端口 208控制排气流时，第一端口 206可以是由提升阀202的操作控制的吸入口。此第二种配置可以增加发动机的抗爆震性能，当套筒阀110作为排气阀通常比提升阀用于控制排气口时更易保持较低温度。使用套筒阀110作为吸气阀可以使得高流率以及混合运动增强的较低限制(翻滚或旋转)，例如在共有的国际专利申请案为PCT/US2011/027775( “多模式高效率内燃机”)中描述的，其公开内容以参考方式被合并于此。如果发动机像柴油机一样的驱动，抗爆震(例如气油混合物的早爆)可以被较少关注，因此排放提升阀也许不需要主动式冷却。然而，设计于高效率的活塞点火发动机可以确保阀门被充分冷却。在仅有一个设置在汽缸盖120上的提升阀202的实施例中，提升阀202可选择地具有比传统提升阀更大的直径且也可具有大直径阀杆210，以相比传统阀门而言更有效地从阀盖220导热。阀门也可选择地由高导电材料制成，例如高强度铝合金。可选地或者另外地，阀杆210和/或阀体可以被冷却液填充，例如套筒阀中的钠。可选地，如图2A和2B所示，阀杆210、驱动器212以及保持器214可以具有出入口以使得供油管216可以被插入阀杆210中。供油管216可以在阀杆210中的阀盖220附近传送汽油并且供油管216和阀杆210之间的空隙可以允许汽油流出。供油管216可选地是坚硬且和固定的该区块，例如阀和发动机/汽油管之间的区别运动产生在阀门油道中的容积改变使得在阀打开时汽油被吸入阀中以及在阀关闭时汽油被射出。此类喷气式和阀运动配置可维持高传热系数和高流率，以使提升阀202被保持在汽油将开始分解的温度的下。该方法可使用所有阀材料。止回阀可选地被包括在供油管或通道216中或其上游以保证该抽吸作用产生的冷却油流经阀通道。也可以通过在阀杆210经过供应汽油的混合腔处变化阀门零件而产生抽吸作用。另外油可以无需阀门-诱导抽吸作用从压力腔222进入，如图2B所示。
图3是一实施例的驱动装备300的俯视图，该实施例具有提升阀，提升阀包括如上述关于图2的主动式冷却。驱动器212可以包括叉摇臂端302，叉摇臂端302被促使顶住保持器214，就像由于旋转凸轮310上的随动件306影响，叉摇臂端302枢纽在支点或者块状结构304上。如果不止一个提升阀被使用，一对这样的摇臂可以被使用，或者可选地单个摇臂可以驱动多个阀门。内燃机的压缩比(CR)被定义如下:
权利要求
1.一种系统，包括: 活塞，所述活塞在内燃机的汽缸内移动； 机轴，所述机轴通过连接杆连接至所述活塞，所述机轴在所述汽缸中的所述活塞的根据油门控制所要求的发动机转速的运动的影响下而旋转； 汽缸盖，所述汽缸盖设置在所述活塞对面，所述汽缸盖接近于所述汽缸的第一端点；以及 第一套筒阀，所述第一套筒阀连接至第一端口，所述第一端口连接至燃烧室，所述燃烧室至少部分地由活塞盖、所述汽缸盖的内表面以及所述第一套筒阀所定义，所述第一套筒阀至少部分地围绕所述活塞，且通过在第一打开位置和第一关闭位置间的第一运动以打开和关闭所述第一端口，所述第一套筒阀的第一封边被促使在所述第一关闭位置处与第一阀座接触，以使得所述第一封边在所述第一关闭位置比在所述第一打开位置更加接近于所述汽缸的所述第一端点，所述第一运动包括所述第一套筒阀在所述第一关闭位置和所述第一打开位置处，暂时停止其在对齐于所述汽缸的一轴线方向上的运动。
2.如权利要求1所述的系统，进一步包括冷却循环系统，所述冷却循环系统使得冷却液流经一个或多个在所述汽缸盖中的冷却管道，以保持汽缸盖的内表面处的温度等于或低于目标汽缸盖的温度。
3.如权利要求1至2中任一权利要求所述的系统，进一步包括设置在汽缸盖中的点火源。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的系统，进一步包括与连接至所述燃烧室的第二端口相连接的第二阀，所述 第二阀包括至少部分地围绕所述汽缸盖的第二套筒阀，或者一个或多个设置在所述汽缸盖中的提升阀； 其中，如果所述第二阀是所述第二套筒阀，所述第二套筒阀通过在第二打开位置和第二关闭位置间的第二运动以打开和关闭所述第二端口，所述第二关闭位置包括所述第二套筒阀的第二封边，所述第二封边被促使接触于第二阀座，以使得所述第二封边在所述第二关闭位置比在所述第二打开位置更加远离于所述汽缸的所述第一端点，所述第二运动包括所述第二套筒阀在所述第二关闭位置和所述第二打开位置处，停止其在对齐于所述汽缸的所述轴线方向上的运动。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述第一端口包括吸入口，至少一进气和空气燃料混合物通过所述吸入口被送入所述燃烧室，以及所述第二端口包括排出口，燃烧所述燃烧室中的一燃烧混合物所产生的排出气体通过所述排出口而被排出。
6.如权利要求4所述的系统，其中所述第二端口包括吸入口，至少一进气和空气燃料混合物通过所述吸入口被送入所述燃烧室，且所述第一端口包括排出口，燃烧所述燃烧室中的燃烧混合物产生的排出气体通过所述排出口而被排出。
7.如权利要求4至6中任一权利要求所述的系统，进一步包括连接于所述第一套筒阀和所述第二套筒阀中至少一个的主动冷却系统，所述主动冷却系统用以保持所述第一套筒阀和所述第二套筒阀中至少一个等于或低于一目标阀温度。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述第二阀包括一个或多个提升阀，且所述主动冷却系统包括插入一个或多个提升阀的阀杆中的供油管，用以在所述一个或多个提升阀的阀盖附近输送汽油，并因此保持所述阀盖的内表面处等于或低于所述目标阀盖温度。
9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的系统，进一步包括: 汽缸盖转换系统，使所述汽缸内的所述汽缸盖移动，以使得从上死点到所述汽缸盖的距离从所述内燃机的第一循环至其后的所述内燃机的第二循环间系可变的；以及 控制器，被配置以执行操作，包括: 监测所述内燃机的操作特征以产生发动机数据； 从所述油门控制器接收油门输入； 基于所述发动机数据和所述油门输入，决定所述燃烧室内的首选压缩比；以及 命令所述汽缸盖转换系统使所述汽缸盖向提供所述首选压缩比的方向移动，当所述首选压缩比大于目前压缩比时，命令使所述汽缸盖转换系统移动所述汽缸盖以接近所述活塞的上死点，且当所述首选压缩比小于所述目前压缩比时，命令使所述汽缸盖转换系统移动所述汽缸盖以远离所述活 塞的所述上死点。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述发动机数据至少包括下述其一:目前发动机转速、目前发动机负载、所述燃烧室内的早爆监测，以及增压且因此加热送入所述燃烧室的进气的涡轮增压器或增压器中至少一个的目前操作。
11.如权利要求1至10中任一权利要求所述的系统，进一步包括弹性回弹装置，所述弹性回弹装置远离所述汽缸的所述第一端点用预紧力偏向所述汽缸盖顶住停止阀，所述预紧力足以保持所述汽缸盖顶住所述停止阀至燃烧室阈值压力，以使得在发动机循环期间，当所述燃烧室阈值压力被超过时，所述汽缸盖朝向所述汽缸的所述第一端点移动以增加燃烧室容量。
12.—种方法,包括: 打开连接于第一端口的第一套筒阀，所述第一端口连接至燃烧室，所述燃烧室设置在内燃机的一汽缸中，且至少部分地由在所述汽缸内移动的活塞盖、设置在接近所述活塞对面的所述汽缸的第一端点的汽缸盖的内表面、以及第一套筒阀所定义，所述第一套筒阀至少部分地围绕所述活塞，所述打开操作包括移动所述第一套筒阀至打开位置，在所述打开位置处所述第一套筒阀暂时停止其在对齐于所述汽缸的轴线方向上的运动； 关闭所述第一套筒阀，所述关闭操作包括移动所述第一套筒阀至关闭位置，在关闭位置处所述第一套筒阀暂时停止其在对齐于所述汽缸的轴线方向上的运动，并且在关闭位置处所述套筒阀的封边被促使接触阀座以使得所述封边在所述关闭位置处比在所述打开位置处更加接近于所述汽缸所述的第一端点；以及 旋转通过连接杆以连接至所述活塞的机轴，所述机轴根据油门控制所要求的发动机转速在所述汽缸内的所述活塞的影响下而旋转。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括使冷却液流经所述汽缸盖中的一个或多个冷却管道，以保持所述汽缸盖的内表面处等于或低于目标汽缸盖温度。
14.如权利要求12至13中任一权利要求所述的方法，其中所述内燃机进一步包括设置在所述汽缸盖中的点火源。
15.如权利要求12至14中任一权利要求所述的方法，其中所述内燃机进一步包括连接于第二端口的第二阀，所述第二端口连接至所述燃烧室，所述第二阀包括至少部分地围绕所述汽缸盖的第二套筒阀以及一个或多个提升阀中的其一；其中，如果所述第二阀是所述第二套筒阀，所述第二套筒阀通过在第二打开位置和第二关闭位置间的第二运动，打开和关闭所述第二端口，包括所述第二套筒阀的第二封边的第二关闭位置被促使接触于第二阀座以使得所述第二封边在所述第二关闭位置比在所述第二打开位置更加远离于所述汽缸的所述第一端点，所述第二运动包括所述第二套筒阀在所述第二关闭位置和所述第二打开位置处，停止其与对齐于所述汽缸的所述轴线方向上的运动。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一端口包括吸入口，至少进气和空气燃料混合物通过所述吸入口而被送入所述燃烧室，且所述第二端口包括排出口，所述燃烧燃烧室中的燃烧混合物所产生的排出气体通过所述排出口而被排出。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述第二端口包括吸入口，至少一进气和空气燃料混合物通过所述吸入口被送入所述燃烧室，且所述第一端口包括排出口，燃烧所述燃烧室中的燃烧混合物产生的排出气体通过所述排出口而被排出。
18.如权利要求15所述的方法，进一步包括使用与所述第一套筒阀和所述第二套筒阀中至少一个相连接的主动冷却系统，以保持所述第一套筒阀和所述第二套筒阀中的至少一个等于或低于目标阀温度。
19.如权利要求15至18中任一权利要求所述的方法，其中所述第二阀包括一个或多个提升阀，且所述冷却系统包括插入一个或多个提升阀的阀杆中的供油管，用以在所述一个或多个提升阀的阀盖附近输送汽油，并因此保持所述阀盖的内表面处于等于或低于所述目标阀盖温度。
20.如权利要求12至19中任一权利要求所述的方法，进一步包括: 使用汽缸盖转换系统以使所述汽缸内的所述汽缸盖移动； 监测所述内燃机的操作特征以产生发动机数据； 接收所述油门控制器的油门输入； 基于所述发动机数据和所述油门输入决定所述燃烧室内的首选压缩比；以及 命令所述汽缸盖转换系统以改变从所述内燃机的第一循环至所述内燃机的其后的第二循环中的所述汽缸盖和所述活塞的上死点的间的距离，所述命令包括当所述首选压缩比大于目前压缩比时，使所述汽缸盖转换系统移动所述汽缸盖接近于所述活塞的所述上死点，以及当所述首选压缩比小于所述目前压缩比时，使所述汽缸盖转换系统移动所述汽缸盖远离所述活塞的所述上死点。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述发动机数据至少包括下述其一:目前发动机转速、目前发动机负载、所述燃烧室内的早爆监测，以及增压且因此加热送入所述燃烧室的进气的涡轮增压器或增压器中至少一个的目前操作。
22.如权利要求12至21中任一权利要求所述的方法，进一步包括用预紧力偏向所述汽缸盖顶住停止阀以远离所述汽缸的所述第一端点，所述预紧力足以保持所述汽缸盖顶住所述停止阀至燃烧室阈值压力，以使得在发动机循环期间，当所述燃烧室压力阈值压力被超过时，所述汽缸盖朝向所述汽缸的所述第一端点移动以增加燃烧室容量。
23.—种方法,包括: 监测内燃机的操作特征以产生发动机数据，所述内燃机包括在汽缸内移动的活塞和设置在接近所述活塞对面的所述汽缸的第一端点的汽缸盖； 接收所述内燃机的油门控制器的油门输入； 基于所述发动机数据和所述油门输入决定所述燃烧室内的首选压缩比；以及命令汽缸盖转换系统以改变从所述内燃机的第一循环至所述内燃机的其后的第二循环中的所述汽缸盖和所述活塞的上死点的间的距离，所述命令包括当所述首选压缩比大于目前压缩比时，使所述汽缸盖转换系统移动所述汽缸盖接近于所述活塞的所述上死点，以及当所述首选压缩比小于所述目前压缩比时，使所述汽缸盖转换系统移动所述汽缸盖远离所述活塞的所述上死点。
24.如权利要求23所述的方法，进一步包括连接于第一端口的第一套筒阀，所述第一端口连接至燃烧室，所述燃烧室设置在所述汽缸内并至少部分地由活塞盖、汽缸盖的内表面和所述第一套筒阀所定义。
25.如权利要求23至24中任一权利要求所述的方法，其中所述汽缸盖转换系统在时间尺度上改变所述汽缸盖和所述活塞的所述上死点间的距离，所述时间尺度大体上长于所述内燃机 的单个发动机循环。具有可变压缩比的单活塞套筒阀
对相关申请的交互引用
此申请根据美国35U.S.C.§ 119(e)要求2010年10月8日递交的美国临时申请案61/391，525，专利名称为“单活塞套筒阀”以及2011年6月27递交的美国临时申请案61/501，462，专利名称为“具有可变压缩比的单活塞套筒阀”的优先权。上述申请案以参考方式被完整地合并于此。技术领域
本发明大体上涉及内燃机，尤其涉及包括套筒阀的内燃机，套筒阀可以提供一种或者多种空气和/或燃料从具有单活塞的汽缸内进入和排出。
背景技术：
应用于内燃机中的套筒阀包括一个或多个设置在活塞和汽缸壁之间的机械套。通常，传统的套筒阀周期性地旋转和滑动，以使得套筒阀体内的一个或多个端口与形成于汽缸壁内的进气口和/或排气口，按照发动机的周期要求排成一行。
套筒阀被用于对置活塞发动机中，对置活塞发动机中的两个活塞共享一个汽缸，这样就不再需要汽缸盖。例如，在此以参考的方式引用共同拥有的美国专利7，559，298，用以描述此种发动机结构。发明内容
—方面，本发明的系统(可以是内燃机)包括:一活塞，其可以在如内燃机汽缸内进行往复运动；通过连杆连接至活塞的一机轴；设置在活塞对面的一汽缸盖其邻近于汽缸的第一端点；与第一端口相 连的一第一套筒阀，该第一端口与燃料室连接，燃料室至少部分地由活塞盖、汽缸盖内表面及第一套筒阀所定义。机轴在汽缸内的活塞运动影响下按照由油门控制要求的发动机转速而旋转。第一套筒阀至少部分地围绕活塞并且通过在第一打开位置和第一关闭位置间的第一运动打开和关闭第一端点。第一套筒阀的第一封边被促使在第一关闭位置与第一阀座接触，以使得第一封边在第一关闭位置比在第一打开位置处更加接近于汽缸第一端点。第一运动包括第一套筒阀在第一关闭位置和第一打开位置与汽缸的轴线对齐的方向上暂时停止其运动。
在相关联的方面，本发明的方法包括:打开第一端口相联的第一套筒阀，第一端口与内备有内燃机汽缸的燃烧室相连并且燃烧室至少部分地由在汽缸内移动的活塞盖、位于最接近活塞对面的汽缸的第一端点的汽缸盖内表面以及第一套筒阀定义；关闭第一套筒阀，并通过连接杆旋转连接于活塞的机轴以使得机轴在汽缸内活塞运动的影响下根据油门控制要求的发动机速度而旋转。第一套筒阀至少部分地包围活塞。打开套筒阀的步骤包括:移动第一套筒阀至打开位置，在打开位置处第一套筒阀可在与汽缸的轴线对齐的方向上暂时停止其运动。关闭套筒阀的步骤包括:移动第一套筒阀至关闭位置，在关闭位置处第一套筒阀可在与汽缸轴线对齐的方向上暂时停止其运动，并且套筒阀的封边被促使与阀座接触，以使得封边在打开位置处比在关闭位置处更接近于汽缸的第一端点。
在另一关联方面，本发明的方法包括:监测产生发动机数据的内燃机的操作特性，接收来自于内燃机油门控制的油门输入，基于发动机数据和油门输入决定首选的燃烧室压缩比，以及命令汽缸盖转换系统调节从内燃机第一循环至其后的第二循环中的汽缸盖和活塞上死点的距离。内燃机包括在气缸内移动的活塞以及位于最接近活塞相对的汽缸第一端点的汽缸盖。命令包括当首选的压缩比大于目前压缩比时，使汽缸盖转换系统移动汽缸盖接 近活塞的上死点，以及当首选的压缩比小于目前的压缩比时，使汽缸盖转换系统移动汽缸盖远离活塞上死点。
在一些变化中，任何或者所有下列特征可选地被包括在任何可行的组合中。在第一打开位置和第一关闭位置间的第一套筒阀运动可以大体上与汽缸中心轴线平行。冷却循环系统可选地使冷却液流经一个或多个汽缸盖中的冷却管道，以保持汽缸盖温度等于或低于目标汽缸盖温度。一个点火源，例如一个或多个火花塞，能可选择地被设置在汽缸盖上。系统可选择地包括与第二端口相连的第二阀，该第二端口连接至燃烧室。第二阀可选择地是一个至少部分地包围汽缸盖的第二套筒阀，也可以是一个或多个设置在汽缸盖上的提升阀。如果第二阀是第二套筒阀，第二阀可以通过在第二打开位置和第二关闭位置间的第二运动打开和关闭第二端口。第二打开位置可选地包括第二套筒阀的第二封边，第二套筒阀的第二封边被促使接触第二阀座以使得第二封边在第二关闭位置比在第二打开位置更加远离汽缸的第一端点。第二运动可选地包括:第二套筒阀在第二打开位置和第二关闭位置处与对齐于汽缸的轴线的方向上停止其运动。
第一端口可选择地包括进气口，至少一种进气和燃气混合物通过进气口被送入燃烧室，以及第二端口可选择地包括排气口，燃烧室内燃烧混合物产生的废气通过排气口而被排出。可选地，第二端口可选择地包括进气口，至少一进气和燃气混合物通过进气口而被送入燃烧室，以及第一端口可选择地包括排气口，燃烧室内燃烧混合物产生的废气通过排气口而被排出。
相连于第一套筒阀和第二阀中至少一个的主动冷却系统可选择地被包括，以保持第一套筒阀和第二阀中的至少一个阀的温度等于或低于目标阀温度。如果第二阀是提升阀，主动冷却系统可选择地包括插入提升阀的阀杆中的供油管，以在提升阀的阀盖附近送油并因而保持阀盖内表面温度等于目标温度或目标温度以下。
汽缸盖转换系统可选择地使汽缸内的汽缸盖移动从内燃机第一循环至内燃机其后的第二循环中的活塞上死点到汽缸盖的距离系可变的。控制器被配置用以执行操作，包括监测产生发动机数据的内燃机的操作特性，接受来自于油门控制的油门输入，基于发动机数据和油门输入决定首选的燃烧室内的压缩比，以及命令汽缸盖转换系统使汽缸盖平行汽缸中心轴运动以提供首选压缩比。如果首选的压缩比大于目前压缩比，命令可以使汽缸盖转换系统去移动汽缸盖靠近活塞上死点，以及如果首选的压缩小于目前的压缩比，命令可以使汽缸盖转换系统去移动汽缸盖远离活塞上死点。发动机数据能可选择地包括至少下列其一:目前的发动机转速、目前的发动机负载、燃烧室内的早爆监测以及增压且因此加热送入燃烧室的进气的涡轮增压器或增压器中其一的目前操作。汽缸盖转换系统在时间尺度上调节汽缸盖和活塞上死点间的距离，该距离大体上大于一个单独的内燃机的发动机循环。
在其它可选变化中，弹性回弹装置能可选择地用预紧力偏向汽缸盖顶住停止阀以远离汽缸的第一端点。预紧力足以保持汽缸盖顶住停止阀至燃烧室阈值压力，以使得在发动机循环期间，当燃烧室压力阈值压力被超过时，汽缸盖朝向汽缸第一端点移动以增加燃烧室容量。
控制单元能可选择地被安置在硬件或软件或者两者的组合中。汽缸盖的运动可以使汽缸压缩比的增加或减少，例如对油门命令做出响应。在一些例子中，当发动机在高负载下以较低速度操作时，较低的压缩比可以被提供。在高负载下以更高发动机转速时，更高的压缩比可以被提供。一个涡轮机增压器或增压器能可选择地与发动机一起使用，其包括一个或多个被在此描述的特征。为高功率操作增加进气压力可以配合压缩比的降低，例如减少在汽缸中的不受控制的爆炸或者“爆震”的发生率。例如，在以广大速度范围中的轻度和中度负载操作，可以使用高的压缩比。
与所述方法相同的系统和方法也同物品一样包括一具体实施的机器-可读介质，其可操作地使一个或多个机器(例如计算机等)产生在此描述的操作。相似地，所述计算机系统也可包括处理器和耦合到处理器的内存。内存包括一个或多个程序，该程序使处理器执行一个或多个所述操作。
本发明一个或多个变化的细节在以下所附的附图及说明书中进行阐述。通过该描述、附图和申请专利范围，本发明的其它特征、目的和优点将变得可被清楚了解。
附图作为说明书的一部分，反映本发明的某些方面，与说明书一起帮助理解与具体实施例相关联的原则，在附图中:
图1是具有套筒阀的单活 塞发动机部件的剖面图2A和图2B是具有套筒阀和提升阀的单活塞发动机部件的剖面图3是具有冷却油流动的提升阀冷却器的俯视正视图4是具有两个套筒阀和可活动汽缸盖的单活塞发动机部件的剖面图5是阐述方法方面的流程图，该方法具有一个或多个与本发明实施例相同的特征；
图6是阐述汽缸盖转换系统实施例的立体图7是阐述另一汽缸盖转换系统实施例的立体图8也是另一汽缸盖转换系统实施例的剖面图；以及
图9是阐述方法方面的流程图，该方法具有一个或多个与本发明实施例相同的特征。
当适用时，类似的参考编号表示相似的结构、特点、或元素。
具体实施方式
本发明实施例所提供的方法、系统、物品或制造及其它可能的有利变化，提供了具有用于与包括单活塞的汽缸相连的套筒阀的发动机。相较于现有技术中的套筒阀典型地包括螺旋、转动、或通常连续运动，本发明一个或多个实施例中的套筒阀可以间歇性移动以使得在关闭位置处发生运动中的停止当套筒阀的前缘和封边被促使与阀座接触，且反向运动发生当前缘和封边从阀座脱离以开启阀。
根据本发明的一个或多个实施例，仅有一个可移动活塞设置在汽缸中，且与机轴相连以代替具有两个连接机轴的活塞。另一个可被称为“汽缸盖”或者“固定活塞”的活塞可以保持静止。在上述说明中，“汽缸盖”被用于表示一种可以具有一个或多个与传统活塞(例如，位于汽缸内的在现有活塞对面的一个或多个压缩或者油封活塞环，就像对置式活塞发动机，等等)相似的物理特征的结构，但是不与机轴或者其它用于转换燃烧能源而作功的装置。可选择地，与本发明的一个或多个实施例一致的汽缸盖系可移动的，例如根据一个或多个发动机的油门条件去调节汽缸几何状况，并因而能够使发动机进行可变压缩比操作。
如上所述，本发明实施例所述的套筒阀可以在第一位置(至少一个端口系打开)与套筒阀关闭第一端口的第二位置之间的往复路径移动。
图1显示的剖面图阐述与本发明的一个或多个实施例相同的发动机100的特征。第一主动活塞102通过连接杆104连接至机轴106。主动活塞102设置在汽缸(未显示在图1中)内且位于至少部分地围绕其周围的套筒阀110，套筒阀110受一个或者多个弹簧(未图示)、摇臂114、凸轮116的影响而在打开地址及关闭位置间以间歇方式移动，推动杆臂连接摇臂和凸轮(未在图1中显示)，并且控制空气、空气及燃料流或者通过端口(未在图1中显示)排气，该端口取决于特定的发动机结构可以是吸入口或者排出口
设置在活塞盖118对面的是汽缸盖120。与第一活塞102不同的是为了动力输出，汽缸盖120既不直接也不通过连接杆与机轴相连。在如后详述的实施例中，汽缸盖120可以被连接至曲柄轴或者一些允许汽缸内汽缸盖120的位置能被调节的其它汽缸盖转换设备或系统。与第一活塞102亦不相同的是，在至少一些实施例中，汽缸盖120并不经历在发动机循环中的周期性运动。然而，在其它实施例中，汽缸盖120可以被耦合到例如弹簧的弹性回弹设备或者其它可促进峰值压力限制操作方式的设备上。在一些实施例中，汽缸盖120在汽缸中可以是静止的或者 被固定在于汽缸内的位置上，以使得汽缸内压缩比保持常数。可选地，并且与本发明实施例相同的，汽缸盖120可以被移动或者其它沿着汽缸旋转中心轴被转化以增加或者减少气缸内燃烧容积或者燃烧室的尺寸，例如从一个循环至下一个循环，并且借此能够通过改变燃烧室122的几何状态使发动机提供可变压缩比。
如图1所示，第二套筒阀119也可以被设置在至少部分地围绕汽缸盖120的位置上以通过第二端口(未显示)控制流动，第二端口可以是吸入口或者排出口。该第二套筒阀121可以连接摇臂114以及一个或多个弹簧112、凸轮(未在图1中显示)，等等。在一些实施例中，套筒阀110和121两者或其中任何一个可经历大体上线性、与汽缸旋转中心轴线平行的往复运动，以使得每个套筒阀110、121的封边对着套筒阀110、121的关闭位置上的各自的阀座来提供密封。
在一个或者多个实施例中，一个或者多个火花塞或者其它点火源124可以通过汽缸盖120被设置在燃烧室中心或者燃烧室中心附近。汽缸盖120也可以通过冷却流被直接冷却，例如通过一个或者多个冷却管道126，以使得其可以被保持在首选温度。相联系于燃烧室122中的可燃混合气体的汽缸盖120内表面的相对降低的温度可以因此被保持，以使得发动机100的压缩比可以被增加以及抗爆震性能可以被改善。
图2所示的本发明一实施例中，发动机200包括汽缸盖，汽缸盖包括位于汽缸盖
全文摘要
内燃机可以包括在汽缸内移动的活塞和设置在汽缸内的活塞盖对面的汽缸盖。汽缸盖可选地在接近活塞上死点的较高压缩比位置和远离活塞上死点的较低压缩比位置之间被移动。至少一个进气口可传送包括汽缸内燃烧室进气的流体。燃烧气体可以通过至少一个排气口被直接排出燃烧容积。进气口和排气口或其中任何一个可以通过至少部分围绕活塞的套筒阀的操作而进行打开和关闭。相关的物品、系统以及方法于此被描述。
文档编号F02B75/04GK103249920SQ201180059310
公开日2013年8月14日 申请日期2011年10月7日 优先权日2010年10月8日
发明者詹姆斯·M·克利维斯, 西蒙·杰克逊, 迈克尔·霍克斯, 迈克尔·A·威尔科克斯 申请人:品纳科动力有限公司