压缩点火引擎的改良系统及方法与流程

本申请要求2016年1月14日提交的共同未决美国临时专利申请no.62/278,919、和2016年1月25日提交的共同未决美国临时专利申请no.62/286,795、和2016年2月15日提交的共同未决美国临时专利申请no.62/295,445、和2016年4月22日提交的共同未决美国临时专利申请no.62/326,594、和2016年5月17日提交的共同未决美国临时专利申请no.62/337,727、和2016年6月1日提交的共同未决美国临时专利申请no.62/344,230、和2016年11月4日提交的共同未决美国临时专利申请no.62/417,897、和2017年1月4日提交的共同未决美国临时专利申请no.62/442,336的优先权，这些美国临时专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。

本发明构思大体上涉及用于在内燃引擎中达成压缩点火(和/或火花辅助或燃料辅助压缩点火)的设备、系统及方法。更具体而言，本发明构思与用于利用多分区燃烧室(和/或多个燃烧室)在内燃引擎中达成压缩点火(和/或火花辅助或燃料辅助压缩点火)的改良设备、系统及方法有关。另外，本发明构思与用于在“联体气缸(siamesecylinder)”内燃引擎中达成和/或控制压缩点火(和/或火花辅助或燃料辅助压缩点火)的改良设备、系统及方法有关。

背景技术

几乎自内燃引擎发明以来，人们已尝试提高效率以及降低排放。两种常见类别的内燃引擎为火花点火及压缩点火(如本文中所使用，词组“压缩点火”包括但未必限于：柴油/分层充气压缩点火(diesel/stratifiedchargecompressionignition；scci)、均质充气压缩点火(homogeneouschargecompressionignition；hcci)、均质压缩点火(homogenouscompressionignition；hci)、均质充气伴火花点火(homogeneouschargewithsparkignition；hcsi)、气体直接压缩点火(gasdirectcompressionignition；gdci)、作为不同类型的燃料及燃料掺合物汽化和/或喷射的柴油及其他燃料以及燃料掺合物压缩点火、火花辅助点火、燃料辅助点火，等)。

火花点火引擎利用来自火花塞的火花来点燃引擎的燃烧室内的空气燃料混合物的燃烧程序。相比而言，压缩点火引擎利用燃烧室内的空气燃料混合物的温度及密度增大来自动点燃燃烧程序。火花点火引擎典型地具有比压缩点火引擎低得多的效率。因为火焰从点火(即火花)点传播，所以其导致不完全燃烧。在压缩点火引擎中，不存在火焰前缘，实际上因为燃烧是由增大之压力引发，因此点火是均匀的和/或发生于燃烧室内的多个位置内，引起遍及全部空气燃料混合物的近似同时/瞬时点火且导致更完全燃烧。常规压缩点火引擎必须谨慎地设计，以恰在上死点之前提供燃烧(考虑喷射至燃烧室(典型地，直接喷射以控制燃烧周期)中的燃料的时机)，以避免在燃烧发生过早的情况下对引擎的灾难性损坏。

归因于压缩点火引擎的燃烧室内的全部空气燃料混合物的近似瞬时点火，巨大量的压力突然产生于燃烧室内，与随着火焰传播遍及火花点火引擎的燃烧室而产生之压力的更渐进增大相反。此即刻压力增大在均质充气压缩点火(homogeneouschargecompressionignition；hcci)引擎中尤其高。由此，需要引擎制造商谨慎地控制压缩点火引擎，使得点火发生于引擎的活塞处于上死点或自上死点向下移动之时。否则，若点火发生在活塞达到上死点之前，则灾难性引擎故障将产生(即，包括但不限于活塞杆弯曲、活塞裙坍塌、盖垫片被冲，等)。尽管如此，这种精确控制需求使用于这种引擎的极其严格的设计参数、限制性压缩比和/或操作温度成为必需。过高压缩比可在上死点之前导致自动点火。然而，减小压缩比会提高达成自动点火所需的温度，因此使得引擎难以在低温环境中运行。

robertsjr.的美国专利第6,557,520号(其全部公开内容通过引用并入本文中)公开一种用于压缩点火引擎中的燃烧控制的多分区燃烧室及方法，其有助于控制在压缩点火引擎中所产生的即刻燃烧压力波动。robertsjr.经由活塞及气缸盖的阶梯式定形设计将燃烧室实体地分隔为多个较小的密封腔室(例如，主腔室及至少一个二级腔室，以及可能的三级或更多后续腔室)。具体而言，参见图1，robertsjr.公开杯形活塞140，其具有由该活塞的周缘凸起壁142部分包围的中心凹部141。robertsjr.的气缸盖132构造为以配合方式接收活塞的杯形状，且具有由周缘凹部134包围的中心凸起133。活塞的中心凹部141适于以滑动方式接收盖的中心凸起133，且周缘凸起壁142适于以滑动方式被接收于活塞气缸130与中心凸起133及凹部134之间。图2至图8说明robertsjr.的引擎的内燃程序的多阶段顺序，其中燃烧在主腔室143中起始，而在二级腔室144中延迟燃烧。

图2说明第一阶段，其开始于正常进气冲程之后，在正常进气冲程中，空气被引入至燃烧室146中。燃料经由阀41和/或燃料喷射器62被输送及混合至燃烧系统中。

图3说明燃烧室146的压缩冲程中的稍后第二阶段。此阶段说明因压缩加热导致的在主腔室143及二级腔室144中的未燃燃料/空气物质150、151内的化学反应的起始。在此阶段，归因于活塞的设计及运动以及燃烧室的设计，燃烧室146被分成两个个体燃烧室(主腔室143及二级腔室144)。

图4说明第三阶段，其中截留于主腔室143内的燃料/空气物质150经历压缩点火程序。当进行压缩点火时，主腔室143中的燃料/空气物质150的快速燃烧发生。主腔室143的大小调节截留于主腔室143中的能量的量，使得当燃料/空气物质150点燃时，所达成的压力及温度可经由设计加以控制。点燃燃料/空气物质150所需的压力随热力学相互作用而变。主腔室143及二级腔室144具有不同压缩比值，使得二级腔室144内的燃料/空气物质151将不因来自活塞的压缩而自动点燃。

图5说明第四阶段，其中压缩点火程序进行至主腔室143内的快速燃烧程序。由于主腔室143正用作对二级腔室144的点火控制，因此在tdc之后的时机是非必要的。

图6说明第五阶段，其中燃料/空气物质150已在主腔室143内转化为高压、高温的燃烧气体150a。在robertsjr.中，第五阶段发生在tdc之后，此时活塞140正沿下行冲程的方向44移动。在此第五阶段中，燃烧气体150a继续膨胀且保持与二级腔室144中的剩余燃料/空气物质151(或剩余可燃气体)分隔。

图7说明第六阶段，其中活塞140已移动至主腔室143与二级腔室144的分隔被消除的预定位置。第六阶段发生在tdc之后，此时活塞继续沿下行冲程的方向44移动。在此阶段中，二级腔室144中的剩余燃料/空气物质151的燃烧起始。图7示出来自主腔室143的燃烧气体150a与二级腔室144的剩余燃料/空气物质151热力地连通，且使燃烧气体转化为剩余燃烧气体151a。在主腔室143与二级腔室144已去除分隔且允许主腔室143的燃烧气体150a与二级腔室144连通之后，主腔室143中的燃烧气体150a及主腔室143的热力学状态被用作二级腔室144中的剩余燃料/空气物质151的点火源。

图8说明第七阶段，其中二级腔室144的剩余燃料/空气物质151的全部已点燃且转化为燃烧气体151a。二级腔室的点火可藉由压缩点火、直接火焰接触或其组合。

robertsjr.的多阶段燃烧程序允许燃烧程序藉由活塞所引发的压缩而起始，不要求对反应的精确控制以确保反应发生在活塞处于或经过上死点之时。实际上，燃烧室的分隔允许活塞仅在主腔室(其具有比二级腔室高的压缩比)中引发自动点火。主燃烧室的相对较小容积减小活塞上的向下力，从而减小引擎损坏的风险，即使活塞处于其上行冲程中。直至活塞处于其下行冲程中且主燃烧室与二级燃烧室之间的密封件/阻障(藉由活塞及盖形状产生)被移除，剩余燃烧才发生。

不论由多阶段燃烧程序提供的益处如何，robertsjr.的设备及方法遭受若干缺点。举例而言，活塞中心凹部141的设计及盖的周缘凹部134产生截留体积区域，在这些区域中，难以获得均质的空气燃料混合物(在下文用以意谓排气、废气再循环(exhaustgasrecirculation；egr)、进入的空气及燃料全部以均质形式混合)。这可显著地降低引擎的性能及效率。另外，活塞的中心凹部141降低将活塞连接至杆的活塞销的位置。这种设计增大引擎故障的可能性，引擎故障归因于减小的对活塞托架摆动/活塞撞击的控制以及活塞上的显著应力区域处的减小的强度。另外，产生于主燃烧室与二级(三级，等等)燃烧室之间的实体密封使产生均质空气燃料混合物时的难度变复杂，从而使得难以控制引擎爆震。因此，提供用于达成多阶段压缩点火的系统及方法将有益处，所述系统及方法减小截留体积从而减少引擎爆震和/或减小引擎故障的可能性，以在众多范围之rpm、温度和/或多种负载(有或无强化——例如，增压器、涡轮等)情况下具有对压缩点火的控制。

另外，压缩点火在“联体气缸”引擎中的使用已难以控制或不可能控制。“联体气缸”引擎为多气缸引擎，其中引擎气缸被布置为使得所述引擎气缸在相邻气缸之间的气缸壁中不具有供水或其他冷却剂循环的通道。这种配置典型地用于期望具有有限大小的引擎体之时或气缸内孔之稳定性有意义之时(诸如在赛车引擎中)。冷却剂的缺乏导致相邻气缸彼此相交的位置处的热点，此使得难以控制压缩点火。因此，提供用于在“联体气缸”内燃引擎中达成和/或控制压缩点火(包括火花辅助和/或燃料辅助压缩点火)的设备、系统及方法将有益处。

技术实现要素：

本发明构思包括用于以与robertsjr.中所描述的方式类似的方式达成多阶段压缩点火的设备、系统及方法，所述的设备、系统及方法同时也减小/最小化/消除截留体积、减少碳累积、减少引擎爆震和/或减小robertsjr.的设计中固有的引擎故障的可能性，且在众多范围的rpm、温度和/或多种负载(有或无任何种类的进气充气的强化)情况下提供对压缩点火的控制。本发明构思包括一种阶梯式活塞(steppedpiston)，其包括与气缸盖中的中心凹部(或多个凹部)配合的大体上在中心的凸起(或多个凸起)，以将引擎的燃烧室实体地分隔为多个较小腔室(例如，主腔室及至少一个二级腔室以及可能的三级或更多后续的腔室)。在一些实施例中，虽然阶梯式活塞将燃烧室实体地分隔为多个腔室，但分开的腔室并不彼此实体地密封，从而允许腔室之间的流体连通。在一些这种实施例中，燃烧室之间的流体连通是经由多阶段动态压缩点火燃烧程序来控制，在多阶段动态压缩点火燃烧程序中，主燃烧室/点火源与二级(以及三级等)燃烧室/点火源之间存在持续流体连通。在这种实施例中，多阶段动态程序帮助产生均质空气燃料混合物，且减缓点火以允许活塞在全面点火发生(例如，遍及包括主燃烧室、二级燃烧室等的整个燃烧室)之前移动经过上死点。

应了解，本发明构思的各种实施例将结合现在已知或此后发现的任何类型的压缩点火引擎技术而利用，压缩点火引擎技术包括但不限于：柴油/分层充气压缩点火、均质充气压缩点火、均质压缩点火(homogenouscompressionignition；hci)、均质充气伴火花点火、气体直接压缩点火、作为不同类型之燃料及燃料掺合物汽化和/或喷射的柴油及其他燃料以及燃料掺合物压缩点火、电花辅助点火、燃料辅助点火，及其类似者。本发明构思的实施例包括二循环及四循环技术两者、米勒循环(millercycle)、阿京生循环(atkinsoncycle)、旋转引擎、经修改的活塞引擎(例如，偏移椭圆活塞或其他回旋形状的活塞)、涡轮风扇、对置活塞、scuderi或其他分循环引擎，及现在已知或此后开发的其他引擎技术。在一些二循环实施例中，进气阀及排气阀被包括于盖中。在其他实施例中，排气装置位于侧面上，且活塞充当排气阀以控制排气。在一些优选实施例中，至少一个进气阀位于盖中以帮助将截留体积最小化。在一些实施例中，蝶形阀(或其他合适的阀组件)被包括于排气装置内。在这种实施例中，利用阀来截留燃烧室内部的热和/或废气，以抑制(或部分地抑制)下一燃烧循环并且协助引擎中的压缩点火。在一些这种实施例中，截留的热充当用于下一燃烧循环的催化剂。应了解，在各种实施例中，蝶形排气阀将在任何给定时间打开或闭合或进行调整以控制压缩点火程序。在一些实施例中，蝶形阀在较高rpm下打开更多且在较低rpm下闭合更多。应了解，发明构思的蝶形排气阀将结合本文中的引擎实施例中的任一者(诸如本文中所公开的多阶段动态压缩点火燃烧引擎)而被利用，单独地或与其他特征组合以及结合其他二循环、四循环或现有技术及此后发现的其他引擎类型(诸如不利用多阶段动态压缩点火燃烧的引擎)而被利用。

虽然未示出，但发明构思的各种实施例包括位于燃烧室周围的各种位置处的燃料喷射器以在整个腔室提供所需的均质空气/燃料/egr混合物。在一些实施例中，喷射器以变化的角度和取向定位，以将所需的燃料/空气之混合物提供至燃烧室中。在一些实施例中，不直接将燃料喷射至燃烧室中，改为在预进气区域中将燃料混合至空气中(例如，在经由进气阀进入燃烧室之前)。在各种实施例中，空气燃料混合是藉由高压或低压端口、节流阀本体(包括连接至节流阀本体中的上游线性egr，和/或用以帮助空气/燃料和/或egr掺合的较佳雾化的下游燃料喷射)、依序辅助端口、直接或间接喷射，或其任何组合而实现。在另外其他实施例中，汽化器用于实现空气燃料混合或其一部分。在一些实施例中，利用用于节流阀本体的分层云喷射(stratifiedcloudinjection)，其中经由电动或机械泵产生90psi或更高的燃料压力，以产生具有高雾化能力的细雾。在其他低压喷射实施例中，利用10psi或更高的燃料压力。一些实施例包括单、双、三、四等节流阀高压云节流阀本体。高压使燃料雾化以产生用于hcci的改良均质燃料混合物。在一些实施例中，发明构思利用经由多个喷嘴的高压燃料喷射来产生云喷射。

在一些实施例中，利用标准节流阀控制来控制引擎的进气。在一些实施例中，利用蝶形节流阀控制来限制进气。在一些实施例中，利用具有蝶形组件的节流阀本体和/或具有用以控制进入引擎进气阀的空气/燃料的量的可调整精简/丰富控制功能的汽化器。在一些实施例中，电子控制是结合浓化针利用，以在任何给定时间控制精简/丰富功能以及控制进气阀中的燃料的量。在一些实施例中，精简/丰富功能的电子控制器为汽化器的一部分。在一些实施例中，汽化器包括进气的节流阀控制。

在一些实施例中，利用火花塞或预热塞来帮助点火。举例而言，在一些实施例中，在低温、低rpm或引擎启动情况下利用火花塞。火花塞的角度及位置基于引擎的所需性能而变化。在一些实施例中，火花塞相对于活塞成45度角定位，以防止干扰进气阀。在一些实施例中，火花塞位于主腔室中。在一些实施例中，火花塞位于二级腔室(三级腔室等)中。在一些实施例中，火花塞位于主腔室及二级腔室两者中。

本发明构思的一些实施例包括用于在“联体气缸”内燃引擎中达成多阶段压缩点火的设备、系统及方法，其方式类似于上文所描述的方式。在一些实施例中，发明构思包括一种阶梯式活塞，其包括与气缸盖中的中心凹部配合的大体上在中心的凸起，以将引擎的燃烧室实体地分隔为多个较小腔室(例如，主腔室及至少一个二级腔室以及可能的三级或更多后续之腔室)。在一些实施例中，虽然阶梯式活塞将燃烧室实体地分隔为多个腔室，但分开的腔室并不彼此实体地密封，从而允许腔室之间的流体连通。在一些这种实施例中，燃烧室之间的流体连通是经由多阶段动态压缩点火燃烧程序来控制，在多阶段动态压缩点火燃烧程序中，主燃烧室/点火源与二级(以及三级等)燃烧室/点火源之间存在持续流体连通。在这种实施例中，多阶段动态程序帮助产生均质空气燃料混合物，且减缓点火以允许活塞在全面点火发生(例如，遍及包括主燃烧室、二级燃烧室等的整个燃烧室)之前移动经过上死点。

前述及其他目标旨在说明发明构思，且并不意谓有限制意义。可做出发明构思的诸多可能实施例，且在研究以下说明书及包括说明书的一部分的附图后，所述可能实施例将显而易见。发明构思的各种特征及子组合可在不参考其他特征及子组合的情况下使用。此发明构思的其他目标及优点将自结合附图进行的以下描述变得显而易见，在附图中，以说明及举例实例方式阐述此发明构思的实施例及其各种特征。

附图说明

发明构思的一优选实施例(其说明本申请人预期应用所述原理的最佳模式)阐述于以下描述中且示出于附图中。

图1示出现有技术的多分区燃烧室压缩点火引擎的截面图。

图2至图8说明图1的现有技术引擎中的燃烧的多个阶段。

图9示出本发明构思的实施例的多分区燃烧室压缩点火引擎的截面图。在图9中，活塞定位为使得燃烧室未被分隔。换言之，主燃烧室与二级(及任何后续)燃烧室彼此皆处于完全流体连通状态。

图10示出图9的引擎的截面图，其中活塞定位为使得燃烧室被分隔为主燃烧室及二级燃烧室。

图11为图9及图10的活塞的沿着图9的剖面线11-11截取的俯视剖面平面图。

图12为图9及图10的盖的沿着图9的剖面线12-12截取的仰视剖面平面图。

图13示出本发明构思的另一实施例的多分区燃烧室压缩点火引擎的截面图。在图13中，活塞定位为使得燃烧室未被分隔。换言之，主燃烧室与二级(及任何后续)燃烧室彼此皆处于完全流体连通状态。此外，在图13中，端口包括于活塞中以提供多阶段动态压缩点火燃烧。另外，端口被包括于盖中，以藉由在自动点火之前、之后和/或之时在燃烧室内产生自旋而帮助产生均质空气燃料混合物。

图14示出图13的引擎的截面图，其中活塞定位为使得燃烧室被分隔为主燃烧室及二级燃烧室。如图14中所示出，即使在燃烧室经分隔时，所述燃烧室彼此也不密封。

图15为图13及图14的活塞的沿着图13的剖面线19-19截取的俯视剖面平面图。

图16为图13及图14的盖的沿着图13的剖面线18-18截取的仰视剖面平面图。

图17示出图9及图10的引擎的替代实施例的截面图，其中活塞定位为使得燃烧室被分隔为主燃烧室及二级燃烧室。

图18a、图18b及图18c示出发明构思的实施例的多级喷射器的代表性剖面平面图。

图19a示出发明构思的二循环引擎的实施例，其中活塞充当排气阀及进气阀，且在排气出口内进一步包括蝶形阀以截留燃烧室内部的热及废气以帮助压缩点火。图19b及图19c示出发明构思的引擎的其他实施例，其在排气出口内包括蝶形阀以截留燃烧室内部的热及废气以帮助压缩点火。

图20示出三缸联体气缸引擎的代表性俯视平面图，其描绘发明构思的实施例的气缸及阀配置。

图21示出图20的引擎的正面剖面立面图。

图22示出三缸联体气缸引擎的另一实施例的代表性俯视平面图，其包括发明构思的多个凸起。

具体实施方式

根据需要，在此公开本发明构思的详细实施例；然而，应理解，所公开实施例对发明构思的原理仅具例示性，所公开实施例可以以各种形式实施。因此，本文中所公开的特定结构细节及功能性细节不应解释为限制性，而仅作为权利要求的依据以及作为教示本领域的技术人员以各种方式将本发明构思用于几乎任何恰当详细结构的代表性依据。

参见图9至图12，发明构思的一例示性实施例包括活塞100，该活塞构造为在气缸300的内孔内轴向往复，使得该活塞可在顶部位置与底部位置之间移动。盖500联接至气缸的顶部，使得该活塞的顶部表面在该活塞处于顶部位置时紧邻该盖的底部表面。在一些实施例中，该盖的底部表面及该活塞的顶部表面构造为在该活塞处于顶部位置时限定定位于活塞与盖之间的一个或更多个空隙的比容积。

在一些实施例中，大体上在中心的凸起110自活塞的主体的顶部延伸，使得该活塞的顶部表面部分地由该活塞的主体的顶部表面限定且部分地由该凸起的顶部表面限定。在一些这种实施例中，气缸盖500包括大体上在中心的凹部510，该凹部构造为在该活塞的凸起110处于接合构造时以配合方式接收该凸起。该活塞的中心凸起110适于在其移动于初始接合构造与完全接合构造之间时以滑动方式被接收于该盖的中心凹部510中，该凸起的完全接合构造与该活塞的顶部位置一致。随着活塞自底部位置朝向顶部位置(通常称为上死点)移动，活塞的中心凸起110自分离构造移动至初始接合构造(其与该活塞的凸起最初由该盖的凹部接收一致)。随着活塞继续朝向顶部位置移动，该凸起滑入该盖的中心凹部510中，从而产生主燃烧室600及二级燃烧室700。主燃烧室600由该凸起的顶部表面与该凹部的顶部表面之间的空隙限定。二级燃烧室700由该活塞的主体的顶部表面与该盖的底部表面之间的一个或更多个空隙限定。

在一些实施例中，主燃烧室600及二级燃烧室700的相应容积被设计为使得主燃烧室600的压缩比高于二级燃烧室700的压缩比(在其他实施例中，情况相反)。以该方式，可在活塞达到上死点之前、之时或之后在主燃烧室600中获得燃料空气混合物的自动点火，而不导致二级燃烧室700内的自动点火。随着活塞移动离开顶部位置，凸起110自接合构造朝向分离构造移动，在分离构造中，该凸起自该盖的凹部510移位，从而允许由主燃烧室600内的燃烧产生的压力扩展至二级燃烧室700中，从而开启二级燃烧室700内的燃烧、燃烧点火和/或点火。

参见图10，一些实施例限定在凸起处于接合构造时，凸起110的外周缘与凹部510的内壁之间的间隙800。在一些这种实施例中，诸如环件等一个或更多个间隙填充机构联接至凸起110和/或紧固于凹部510内，以防止或以其他方式抑制流体经由间隙800流出。在一些这种实施例中，间隙填充机构在凸起处于接合构造时，在主燃烧室600与二级燃烧室700之间产生气密式密封。然而，在其他实施例中，未利用诸如环件(或另一密封件)的间隙填充机构，因为间隙800的尺寸设计为允许足够压力产生于主燃烧室600内以产生自动点火，而不准许足够压力经由间隙800逸出从而在活塞处于顶部位置时、在活塞处于其下行冲程之前在二级燃烧室700内产生点火。在另外一些实施例中，如下文所论述，出于产生多阶段动态压缩点火燃烧的目的，主燃烧室及二级燃烧室彼此保持处于持续流体连通。在一些实施例中，间隙800足以在活塞冲程期间始终提供主燃烧室与二级燃烧室之间的这种持续流体连通。

如图9及图10中所示出，进气阀400位于气缸盖的凹部510内以减少和/或消除燃烧室内的截留体积(和/或富集气穴，和/或主腔室与二级腔室之间的不平衡燃烧)，以及确保整个燃烧室(主腔室及二级腔室)内的均质的空气/燃料/egr混合。应了解，在其他实施例中，额外的进气阀被包括在其他位置处，其中截留体积将以其他方式存在和/或其中需要空气/燃料/egr混合(诸如在二级燃烧室中)。举例而言，在具有三级或更多燃烧室的实施例中，每一燃烧室中都包括进气阀。应进一步了解，在一些实施例中，进气阀400(和/或其他进气阀)在排气冲程的至少一部分期间(和/或在一些实施例中，在动力冲程和/或压缩冲程的至少一部分期间)打开以消除截留体积。在一些这种实施例中，阀在排气冲程达到最大程度时打开。在一些实施例中，排气阀(未示出)位于二级燃烧室内。仍在其他实施例中，排气阀(未示出)被包括于凹部510中以帮助消除截留体积，和/或处于燃烧室内的其他所需位置。应了解，藉由消除截留体积，发明构思有助于产生相等的空气/燃料及排出egr、烃、一氧化碳且维持低nox排放。发明构思允许诸如上文所论述的robertsjr.的现有技术中不存在的2循环驱气。

参见图9及图10，活塞100的设计(其中凸起110位于活塞100的中心)允许活塞销210将杆200于活塞的增厚位置处(归因于凸起)附接至活塞。这增大原本处于增大应力下的位置处的强度。另外，活塞上的相对较高连接允许在活塞于气缸内上下移动时对活塞的较大控制及减小的活塞撞击。

参见图13至图16，一些实施例包括由盖500的一部分限定且延伸穿过该部分的一个或更多个盖端口520。在一些这种实施例中，当凸起处于初始接合构造时，每一盖端口520在主燃烧室600与二级燃烧室700之间延伸。在一些实施例中，所述端口设计为随着活塞100在气缸内往复而产生循环或自旋和/或滚动和/或翻滚空气流至燃烧室中，以产生空气/燃料的恒定混合。这有助于消除或以其他方式最小化燃烧室内的截留体积。在一些实施例中，如图13至图16中所示出，凸起110作为阀而操作以在凸起处于完全接合构造时闭合盖端口。在一些这种实施例中，盖端口随着凸起移动离开完全接合构造而重新开启。在其他实施例中，盖端口的开口定位于凹部内，使得不论凸起的位置如何，主腔室600经由至少一些盖端口520保持与二级腔室700处于连续流体连通。在一些实施例中，如图13至图16中所示出，端口520示出为自上而下成大致45度角。应了解，在各种实施例中将利用端口520的其他角度、大小、形状、长度等，以在燃烧室内/之间产生所需循环。另外，端口520的数目及位置以及出口角/入口角在实施例之间将变化以获得所需循环。在一些实施例中，间隙800足以在活塞冲程期间始终提供主腔室600与二级腔室700之间的持续流体连通。

在一些实施例中，如图13至图16中所示出，凸起限定自该凸起的顶部表面延伸至该凸起的侧表面的一个或更多个端口130。在一些这种实施例中，单个中心端口120自该凸起的顶部表面的中心沿轴向延伸至该凸起中，且多个横向端口自该中心端口延伸至该凸起的侧表面。在一些这种实施例中，每一横向端口相对于该中心端口成一角度而延伸，使得穿过该中心端口及横向端口中的任一者的任何路径的长度为与穿过该中心端口及其他横向端口中的任一者的路径的长度实质上相同的距离。

在一些实施例中，如图14中所示出，用于横向端口中的至少一些的开口沿着凸起的外表面定位，使得横向端口在凸起处于接合构造时(不论凸起处于初始接合构造抑或完全接合构造)与二级燃烧室700流体连通。以此方式，有可能维持主燃烧室600与二级燃烧室700之间的恒定且连续的流体连通，从而帮助多阶段动态压缩点火燃烧。在一些实施例中，所述端口设计为随着活塞100在气缸内往复而产生循环或自旋空气流至燃烧室中。这有助于消除或以其他方式最小化燃烧室内的截留体积。在一些实施例中，如图13至图16中所示出，端口120、130被示出为自上而下及在凸起110周围成各种角度。应了解，在各种实施例中将利用端口120、130的其他角度、大小、形状、长度等，以在燃烧室内/之产生间所需循环。另外，端口120及130的数目及位置以及出口角/入口角在实施例之间将变化以获得所需循环。在一些实施例中，如图15中所示出，端口130大体上沿切线方向脱离端口120，以便帮助在燃烧室内产生循环流。

参见图17，示出了图9及图10的引擎的替代实施例的截面图，其中活塞定位为使得燃烧室被分隔为主燃烧室及二级燃烧室。在图17中所示出的实施例中，活塞100的凸起110包括环绕凸起110的周缘的凹槽115。应了解，类似凹槽和/或凹陷被包括于本发明的各种实施例中，本发明的各种实施例类似于本文中所论述的实施例，包括但不限于上文关于图1至图16所示出的各种实施例。在一些实施例中，利用多个凹槽/凹陷。凹槽/凹陷产生摩擦以帮助在燃烧室内产生速度涡旋/湍流。

在一些实施例中，初始点火在二级点火发生于二级腔室700中之前发生于主腔室600中。应了解，在其他实施例中，初始点火发生于二级腔室700中且二级点火发生于主腔室600中。在这种实施例中，活塞100、凸起110、盖500及中心凹部510构造为使得在二级腔室700中获得比在主腔室600中高的压缩比。

在一些实施例中，阀400的外壳及或另一合适结构定位于凹部510内且构造为改变凹部510内的容积。以此方式，阀400的外壳能够调整主燃烧室600内的压缩比，以允许变化的性能水平和/或适应各种操作条件。在一些实施例中，与美国公开专利申请第2007/084428号(其全部公开内容以引用之方式并入本文中)中所示出的活塞配置类似的活塞配置被采用来改变凹部510内的容积。参见图9及图10，例示性可变压缩比活塞900容纳阀400，使得活塞900可在打开位置与闭合位置之间移动，由此允许可变压缩比活塞900改变凹部510内的容积。在一些实施例中，可变压缩比活塞为液压的(“液压可变压缩比活塞”)，而在其他实施例中，活塞位移为电机械液压的、压电机械液压的，或现在已知或此后开发的任何其他形式的位移。在一些实施例中，可变压缩比活塞经由电动马达及螺旋齿轮组件来移动。在一些这种实施例中，螺旋齿轮组件随着引擎rpm升高及降低而上调及下调可变压缩比活塞。在一些实施例中，螺旋齿轮组件被采用来对可变压缩比活塞进行总体上“减慢”的调整，其中可变压缩比活塞对于活塞的多个冲程维持在恒定位置，使得可变压缩比活塞在每一冲程并不移位至不同比率。在一些实施例中，经由连接杆及凸轮组件使可变压缩比活塞上下移动。一些这种实施例允许可变压缩比活塞的非常“更快”的位移，由此允许可变压缩比活塞在每一冲程移位至不同比率。在一些这种实施例中，可变压缩比活塞在每个燃烧循环与发明构思的活塞100的凸起的往复运动相反或以其他方式与之相对而往复。一些这种实施例允许主燃烧室中的最大化燃烧，由此在允许预燃烧时产生经由阀机构(valvetrain)至曲柄的能量。

应了解，在一些实施例中，发明构思的可变压缩比活塞为与任何阀分开的结构，使得可变压缩比活塞的唯一功能为改变凹部510内的容积。在一些实施例中，可变压缩比活塞包括在活塞内或作为活塞的一部分的进气阀，使得该阀随着活塞移位。在其他实施例中，进气阀与活塞分开，使得该阀在活塞移位时保持在静态位置中。

在一些实施例中，凸起110的顶部表面限定凹面形状。在一些这种实施例中，凹部510的顶部表面限定相应的凸面形状。在其他实施例中，凸起110的顶部表面限定凸面形状。在一些这种实施例中，凹部510的顶部表面限定相应的凹面形状。

在一些实施例中，活塞100的主体的顶部表面限定凸面形状，而在其他实施例中，活塞100的主体的顶部表面限定凹面形状。在一些这种实施例中，盖500的底部表面限定凹面形状，该凹面形状构造为对应于活塞的主体的顶部表面的凸面形状。在其他这种实施例中，盖500的底部表面限定凸面形状，该凸面形状构造为对应于活塞的主体的顶部表面的凹面形状。应了解，发明构思的各种实施例包括彼此组合的凹面形状及凸面形状连同与上文所论述的凹面表面及凸面表面组合的大体上平坦的表面的所有变化排列。在另外其他实施例中，利用非曲面形状。举例而言，在一些实施例中，凸起包括接合对置三角形或锥形形状的凹部的三角形或锥形形状的突出部。在其他实施例中，利用正方形或长方形形状的接头及凹部。在一些实施例中，凸起110包括楔形形状，使得宽度自凸起110的顶部朝向凸起110的底部变窄至较窄宽度，较窄宽度在凸起与活塞100的剩余部分相交的点处。这种楔形形状有助于减少或防止由干扰气缸盖所导致的碳累积。

在一些实施例中，活塞和/或盖的各种边缘成圆角、倒角或以其他方式弯曲，以使空气移动且产生来自主活塞的漏气(blow-by)的“圆环(donut)”作用和/或帮助燃烧室内的滚动及翻转。举例而言，图9中的位置114在一些实施例成圆角。在一些实施例中，边缘104成圆角。在一些实施例中，边缘112成圆角。在一些实施例中，盖的边缘502成圆角。在一些实施例中，活塞100的围绕凸起110的顶部表面102为凹面形状，例如用以形成杯状物。在其他实施例中，表面102为凸面形状。

应了解，各种凸起110以及相应的中心凹部510的尺寸及形状在本发明的实施例中会变化以提供所需压缩比及性能。在利用多个凸起的一些实施例中，大小及形状发生变化以产生不同燃烧室，例如主、二级、三级燃烧室等。在这种实施例中，容积将变化以提供不同压缩比。在一些实施例中，多个凸起将具有不同尺寸，但将具有相等容积以提供等效压缩比。在一些实施例中，中心凸起产生主燃烧室，而围绕该中心凸起的其他凸起产生二级(或三级等)燃烧室，且燃烧室的剩余部分(例如，腔室700)为三级(或后续)燃烧室。在其他实施例中，围绕该中心凸起的一个或更多个凸起将为主燃烧室。应进一步了解，内孔及冲程以及其他引擎设计参数将变化以优化、减少或增大用于不同类型的燃料的设计。

发明构思的一些实施例包括与上文所论述的那些活塞设计类似的对置活塞设计。在一些这种实施例中，存在单个主活塞，其在一些实施例中与上文所论述的可变压缩比活塞组合，可变压缩比活塞在单个气缸内完全与该主活塞配合。在其他实施例中，对置活塞在分开的对置气缸内操作。在一些这种实施例中，也利用可变压缩比活塞。

发明构思的实施例藉由在主燃烧室中产生压缩点火及允许燃烧随着活塞移动离开盖而传播至二级腔室中来产生按需火焰和/或压力传播，由此增大容积。

应了解，本文中所公开的多阶段及多阶段动态压缩点火燃烧引擎将包括变化数目的气缸(例如，1、2、4、6、8等)及变化的气缸排量。在本发明的一些实施例中，利用较低数目的气缸(例如2个气缸)来提供与在较高数目的气缸引擎(例如，8个气缸)中典型地存在的相同总引擎排量。因为发明构思允许完全压缩点火燃烧和/或按需火焰和/或压力传播，所以气缸的内孔大小可视需要按比例扩大及缩小，而无任何排放增大或效率减小。在一些实施例中，利用对置二气缸结构以设计较高排量(例如4.0公升等)引擎。这种结构导致引擎的较小总体大小，以及在制造时节省材料及劳力。

在发明构思的一些实施例中，热储存介质被包括于活塞的顶部上，诸如在发明构思的凸起的顶部上，和/或在气缸盖上，诸如接近该气缸的顶部的中心。在一些实施例中，该热储存介质设计为保留热且变得比活塞或气缸的壁热。在一些这种实施例中，该储存介质的增加的热接着耗散至压缩充气中，以辅助储存介质附近的自动点火。在一些实施例中，热储存介质为相对较小的金属件或其他材料，其具有合适的热力学性质以储存及释放热，从而如所描述地帮助自动点火。在一些实施例中，热储存介质为涂覆至活塞和/或盖的表面的涂层。

在一些实施例中，预热器被包括于进气歧管上或与之相关联，以加热进入引擎的空气/燃料和/或水，从而辅助启动及执行。

在一些实施例中(例如参见图20至图22)，发明构思的引擎包括定位于中心阀周围的偏移进气阀及排气阀，该中心阀与活塞的中心凸起及其相关联凹部相关联。在一些这种实施例中，排气阀位于引擎的右侧及左侧上，且进气阀与曲柄成一直线。在一些这种实施例中，排气端口自排气阀向上延伸且朝向相应排气阀的右方或左方伸出。排气阀相对于进气阀的偏移位置允许燃烧室内的均衡温度。在一些实施例中，阀的位置允许甚至更大的平衡，且允许来自燃烧的热被抽离气缸的中心及进气阀。在一些实施例中，所抽掉的热用于预热进气口。在其他实施例中，热并不用于预热进气口。尽管如此，应了解，在利用偏移阀设计的其他实施例中，进气阀与排气阀的位置颠倒。在一些实施例中，中心阀充当进气阀及排气阀两者。在一些实施例中，视气缸内需要的所需流动特性而定，所有阀位置能够进气、排气和/或同时进气及排气。在各种实施例中，每一阀打开及闭合的顺序、持续时间和/或时机会变化，且设计为达成气缸内所需的流动特性。应了解，发明构思的偏移阀设计将在各种实施例中与压缩点火以及常规点火引擎一起利用。

参见图18a、图18b及图18c，发明构思的一些实施例包括多级直接喷射器。该喷射器包括“阶梯式”喷射器销，将该销向上牵拉离开其支座少许量以打开允许第一最低流动量的第一级。参见图18a，喷射器销1000处于外壳1200内的安放位置，其中将不发生流体流动。图18b示出在喷射器销1000已自安放位置移动以打开流体端口1100之第一级之后的喷射器销1000。随着喷射器被进一步向上牵拉，喷射器经由其阶梯式设计而相继打开较大孔，以打开第二级、第三级、第四级、第五级等，从而在每一级渐进地增大流动量。图18c示出在喷射器销1000已自图18b之第一级移动至第二级之后的喷射器销1000，在第二级中，额外流体端口1100已打开。如图18c中所示出，流体端口1100的第三级保持由喷射器销1000封闭。在一些实施例中，沿着喷射器的每一级包括o形环以改良密封性。在图18a、图18b及图18c中所示出的实施例中，示出向喷射器馈料的单个燃料/流体线路。在其他实施例中，喷射器的每一级由单独燃料线路馈料。以此方式，在一些实施例中利用喷射器经由每一级馈送不同燃料类型或其他流体。举例而言，在一些实施例中(诸如在拖曳车中)，第一级喷射酒精，第二级喷射第一级的亚硝酸，且第三级喷射第二级的亚硝酸。在一些实施例中，发明构思的喷射器结合汽化式引擎而被利用，而在其他实施例中，发明构思的喷射器被用作燃料喷射系统的一部分。在一些实施例中，发明构思的喷射器用于涡轮风扇上。在其他实施例中，喷射器被用作塑料喷射器，例如用于塑料的多级注射成型。在另外其他实施例中，喷射器被用作油喷射器。

参见图19a、图19b及图19c，示出发明构思的引擎的各种实施例，其包括设计为选择性地将热和/或废气截留于燃烧室内以帮助压缩点火的蝶形阀465。图19a示出发明构思的二循环引擎的实施例，其中活塞充当排气阀及进气阀，选择性地阻断进气阀450及排气出口460，且进一步包括在排气出口460内的蝶形阀465以选择性地将热及废气截留燃烧室内部以帮助压缩点火。进气阀400位于气缸盖的凹部510内以减小和/或消除燃烧室的该部分内的截留体积。在图19a中所示出的引擎的存在单个排气端口的一些实施例中，蝶形阀465从不100％闭合。实际上，蝶形阀部分地闭合以截留废弃的一部分且预热进气口。在存在多个排气端口或线路的其他实施例中，蝶形阀465能够100％闭合排气阀的一部分，以提供所需的流动限制和/或预热作用。图19b示出一实施例中的蝶形阀465，在该实施例中，活塞充当排气阀且其中单独进气阀450连同阀400一起被利用。图19c示出二或四循环引擎的实施例中的蝶形阀465，在该实施例中，排气阀连同进气阀450及400一起位于盖内。应了解，与图19a至图19c中所示出的主腔室及二级(三级等)腔室相比，在其他实施例中，蝶形阀465被用于仅包括单个燃烧室的引擎中。此外，虽未示出于图19b及图19c中，但应了解，可变压缩比活塞900被包括于图19b及图19c的发明构思的各种实施例中。类似地，图19a的发明构思的各种实施例将在未示出可变压缩比活塞900的情况下利用。

本文中所描述的本发明构思的各种实施例包括和/或利用pct/us2014/64866(其全部公开内容以引用之方式并入本文中)中所论述的类型之二气缸增压引擎中的多阶段动态压缩点火燃烧。应理解，本文中所公开的发明构思的各种实施例包括单气缸、二气缸及额外气缸(例如，3、4、5、6、7、8个气缸等)结构，且还包括具有或不具任何类型的进气强化(例如，增压器和/或涡轮增压器)的结构(包括但不限于pct/us2014/64866中所公开的结构)。

参见图20及图21，发明构思的一例示性实施例示出为三气缸联体气缸引擎，其包括气缸300(及301及302)内的三个活塞100，活塞各自包括自活塞的主体的顶部突出的大体上在中心的凸起110。气缸盖500包括每一气缸内的大体上在中心的凹部510(及511及512)，其构造为以配合方式接收每一气缸的活塞的凸起110。活塞的中心凸起110适于以滑动方式被接收于盖的中心凹部510(及511及512)中。随着活塞朝向上死点向上移动，活塞的中心凸起110滑动至盖的中心凹部510(及511及512)中，从而产生主燃烧室及二级燃烧室。在一些实施例中，主燃烧室及二级燃烧室的相应容积设计为使得主燃烧室的压缩比高于二级燃烧室的压缩比(在其他实施例中，情况相反)。以该方式，在活塞达到上死点之前、之时或之后，在主燃烧室中获得自动点火，而不导致二级燃烧室内的自动点火。随着活塞自上死点向下移动且凸起110自盖的凹部510(及511及512)移出，允许由主燃烧室内的燃烧产生的压力扩展至二级燃烧室中，从而开始二级燃烧室内的燃烧、点火和/或燃烧点火。在一些实施例中，自动点火是经由主燃烧室至二级燃烧室(或反之亦然)的漏气的压力传播而开启。

关于气缸中的每一者，中心进气阀400(及401及402)位于气缸盖的凹部510(及511及512)内，以减小和/或消除燃烧室内的截留体积，以及确保整个燃烧室(主腔室及二级腔室)内的均质空气/燃料/egr混合。在所示出的实施例中，额外进气阀410(及420及430)及412(及422及432)及排气阀415(及425及435)及417(及427及437)位于二级燃烧室区域中。在所示出的实施例中，所有进气阀(400、401、402、410、412、420、422、430及432)沿着引擎体的中心线定位。以此方式，进气阀412、420、422及430定位紧邻且相邻于邻接活塞的气缸壁处(其为产生热点的位置)。阀的位置及经由阀产生的空气流允许热渗透于邻接气缸之间且远离热点位置。遍及引擎的改良热平衡允许对压缩点火的较多控制及使用。应了解，发明构思的热平衡将与单气缸及其他多气缸实施例(例如，2气缸、4气缸等)组合利用。

参见图21，示出顶置式双凸轮配置。中心进气阀400、401及402由顶置式凸轮轴1600控制。二级燃烧室进气阀410、412、420、422、430及432以及排气阀417、417、425、425、435及437皆由直接位于顶置式凸轮轴1600上方的顶置式凸轮轴1700控制。摇臂715及710(与气缸301及302相关联的摇臂未示出)自凸轮轴1700分别延伸至排气阀415及417。在其他实施例中，利用单个凸轮控制所有阀。在另外其他实施例中，利用三个或更多个凸轮。在一些三凸轮实施例中，中心凸轮轴控制中心进气阀，而引擎的每一侧上的凸轮控制引擎的该侧上的相应阀。在另外其他实施例中，机械、电子和/或液压控制器和/或其组合用以控制各种阀。应了解，在各种实施例中，本文中所示出的一些或全部排气阀将用作进气阀，且本文中所示出的一些或全部进气阀将用作排气阀。另外，在一些实施例中，视所需引擎性能而定，同一阀充当排气阀及进气阀两者。虽然图21中示出了顶置式双凸轮，但在其他实施例中，利用单个凸轮控制排气及进气两者。在其他实施例中，利用三个或更多个凸轮。在另外其他实施例中，利用用于阀致动的其他机构。在一些实施例中，进气阀是以电子方式致动，而排气阀是由凸轮以机械方式控制。虽然图21中未示出，但应了解，在一些实施例中，可变压缩比活塞将与图21中所示出的结构组合利用。

在一些实施例中，示出在单个气缸内(例如图20中)的多个进气阀受控制而以交错模式打开，以帮助控制燃烧室内的空气/燃料/egr混合物的滚动及翻转。在进气阀由凸轮控制的一些实施例中，阀开口彼此错开1至20度。在一些实施例中，以交错模式每次打开一个进气阀。在其他实施例中，以交错模式使多个阀与另一打开的阀同时打开。应了解，在不同实施例中，该模式将视燃烧室内的所需扫气运动以及组件的实体形状、大小及设计而变化。

参见图21，在所示出的实施例中，具有位于活塞100的中心的凸起110的活塞100的设计允许活塞销210将杆200于该活塞的增厚位置处(归因于凸起)附接至活塞。这增大原本处于增大应力下的位置处的强度。另外，活塞上的相对较高连接允许在活塞于气缸内上下移动时对活塞的较大控制及减小的活塞撞击。

在图20及图21中所示出的引擎的一些实施例中，进气及排气歧管设计为使得排气线路的至少一部分与进气线路实体接触，或至少紧邻。以此方式，排气线路用以预热进气口。在一些实施例中，蝶形阀(与图19a、图19b及图19c中所示出的类似)用以将来自与排气线路接触/接近的排气歧管的一部分的废气分流至远离进气线路定位的排气歧管的一部分。以此方式，预热可利用阀而选择性地进行及解除。在一些实施例中，阀位于歧管中的“t”处，且排气线路自端口大体上平行于进气线路而出，且“t”使废气向下分流且远离进气线路，或当未选择性地分流时，允许废气流动穿过持续平行于进气线路(且与进气线路接触或紧邻)的歧管的部分。在一些实施例中，存在自引擎的每一侧进入的单独进气线路，其连同在引擎的每一侧上的排气线路一起提供均衡热传递。在一些实施例中，引擎的每一侧上的进气线路及排气线路并排(彼此实体接触或紧邻)且朝向引擎的顶部向上弯曲。进气线路彼此会合且在引擎的顶部处连接在一起，且在一些实施例中，燃料喷射器位于进气口的顶部。在一些实施例中，排气线路也彼此会合且连接在一起，且朝外流入相交点附近的单个排气管中。在其他实施例中，每一排气线路延续越过引擎的顶部且沿着其起源的对置侧向下然后自引擎朝外。在一些实施例中，进气及排气歧管为拴接在引擎盖上的单个模制件或铸造件。在一些实施例中，进气线路聚集在引擎的顶部处。

参见图22，示出包括发明构思的多个凸起的三缸联体气缸引擎的另一实施例的俯视平面图。除凸起110(其在图22中与凹部510a、511a及512a接合)之外，其他凸起也位于活塞的围绕凸起110的顶部周围，且与凹部510b、510c、510d及510e、511b、511c、511d及511e、及512b、512c、512d及512e接合。应了解，凸起的数目、大小、形状及位置在不同实施例中会变化。在一些实施例中，每一凸起具有不同容积以提供不同压缩结果(例如，产生主、二级、三级等燃烧室)。在其他实施例中，每一凸起的容积相等以在每一凹部内提供相同压缩。

发明构思的以上实施例中所示出及所描述的阀在各种实施例中藉由机械、电、机电、液压、其组合和/或现在已知或此后发现的用于致动的其他机构来控制。虽然以上一些实施例中示出了凸轮及摇臂组件，但应了解，在其他实施例中，将结合其中所描述的发明构思的相同或类似特征而利用其他阀致动机构。在各种实施例中，进气阀及排气阀依序或不按顺序致动，视设计及所需性能而定。

虽然本文中未示出及未描述，但应了解，联体气缸发明构思的各种实施例是结合本文中所公开的压缩点火的其他系统及方法的各种特征、组合及子组合而使用。

在前文描述中，已为了简洁、清楚及理解起见而使用某些术语；但并不由其暗示超出现有技术的要求的不必要限制，这是因为这种术语用于描述目的且意欲被广泛地解释。另外，本发明的描述及说明是作为示例，且本发明的范围并不限于所示出或描述的确切细节。

虽然已参考例示性实施例描述了本发明的前述详细描述，且已示出及描述了预期用于执行本发明的最佳模式，但应理解，可在实施以上发明时且在其建构中进行某些改变、修改或变化，除本文中特定阐述的那些改变、修改或变化以外的改变、修改或变化可由本领域的技术人员在不背离本发明的精神及范围的情况下达成，且这种改变、修改或变化可被视为在本发明的总范围内。因此，预期涵盖本发明及属于本文中所公开及主张的基本原理的真实精神及范围内的任何及所有改变、修改、变化或等效物。因此，本发明的范围意欲仅由所附权利要求书限制，含于上文描述中且示出于附图中的所有事项应解释为说明性的且无限制性意义。

现已描述本发明的特征、发现及原理，用来建构及使用本发明的方式，建构的特性，以及所获得的有利、新颖及有用结果；在所附权利要求书中阐述新颖及有用的结构、装置、组件、配置、部件及组合。

还应理解，以下权利要求书意欲涵盖本文中所描述的本发明的一般及特定特征的全部，以及按照语言可能称为属于其间的对本发明的范围的所有陈述。