]如参考图1描述的，内燃机10可以可操作地连接到设置在车辆的一个或多个轮轴(未示出)上的多个车轮(未示出)以提供用于使得车辆沿着表面平移的动力。例如，内燃机10可以连接到曲轴12和变速器(未示出)，所述变速器可以转而使得一个或多个轮轴旋转。内燃机10可以向多个车轮提供直接动力，诸如，经由连接到一个或多个轮轴的曲轴12或者可以向一个或多个电机(未示出)和/或电池(未示出)提供电力，这可以转而向多个车轮提供直接动力。无论何种情况，内燃机10可以被构造用于通过燃烧燃料14(图2-图4)和将化学能转化为机械能而向车辆提供动力。
[0036]继续参考图1，内燃机10包括气缸体16和配合到气缸体16的气缸盖18。例如内燃机10可以包括构造为将气缸盖18密封地配合到气缸体16的气缸盖垫片(未示出)。气缸体16将气缸孔20限定在其中，所述气缸孔被成形以容置活塞22。例如，气缸体16可以在其中限定四个、六个、八个或者十二个气缸孔20，并且内燃机10可以因此相应表征为4缸、6缸、8缸或者12缸内燃机10。可替代地，气缸体16可以在其中限定一个、两个、三个或者五个气缸孔20，并且内燃机可以因此相应表征为I缸、2缸、3缸或5缸内燃机10。
[0037]此外，气缸体16在其中限定燃烧室24，所述燃烧室设置在活塞22与气缸盖18之间。更具体地，气缸盖18配合到气缸体16以使得气缸盖18覆盖燃烧室24。
[0038]通常，如图1所示，内燃机10可以包括与气缸孔20相同数量的活塞22以使得一个活塞设置在每个汽缸孔20内并且附接到曲轴12。每个活塞22可以包括活塞头26，所述活塞头26被形成为一定尺寸从而能够在气缸孔20内平移。因此，活塞头26可以交替地朝向和远离气缸盖18平移从而使得曲轴12旋转通过以旋转角度测量的多个旋转位置28 (图7至图9)以使得内燃机可以将活塞22的线性运动转化为旋转运动。
[0039]参考图1，多个活塞22中的每个被构造以在相应一个气缸孔20内在第一位置(大致示出为30)和第二位置(大致示出为32)之间往复从而集中地进气或者从内燃机10排出一定量的空气。例如，第一位置30可以表征为“上止点”并且可以指这样的位置，在所述位置处，活塞头26被设置为最远离曲轴12，并且曲轴12具有0°的旋转位置28 (图7-图9)。相似地，第二位置32可以表征为“下止点”并且可以指这样的位置，在所述位置处，活塞头26设置为最靠近曲轴12并且曲轴12具有180°的旋转位置28。因此，在多个活塞22在气缸孔20内在第一位置30与第二位置32之间往复时，内燃机10可以“呼吸”从而进气或者排出一定量的空气。
[0040]现在参考图2-图4，为了优化在内燃机24内的燃料14的燃烧，内燃机10还可以包括进气阀34和排气阀34。也就是说，气缸盖18在其中限定进气端口或者流道38，所述进气端口或者流道38可设置为与燃烧室24流体连通，并且进气阀34可以设置在进气端口38内。进气端口或者流道38可以被布置以在内燃机10的操作期间将进气进给(大致通过箭头40表示)到燃烧室24中。
[0041]因此，进气阀34可以被构造以交替地允许和防止进气端口 38与燃烧室24之间的流体连通。例如，在内燃机10操作期间，进气阀34可以从就位位置42(图2-图4)转换到未就位位置44 (图7-图9)，在所述就位位置，进气端口 38和燃烧室24不被设置为流体连通，在所述为就位位置44，所述进气端口 38和燃烧室24被设置为流体连通从而允许进气40进入燃烧室24中。相反地，进气阀34可以从未就位位置44转换到就位位置43从而防止进气40进入燃烧室24。在一个非限制实施例中，内燃机10包括在每个燃烧室24的两个进气阀34。在其他非限制实施例中，内燃机10可以包括在每个燃烧室24的一个进气阀34或者三个进气阀34。
[0042]相似地，参考图2-4，气缸盖18可以在其中限定排气端口或流道46，所述排气端口或流道46可设置为与燃烧室24流体连通，并且排气阀36可以设置在排气端口 46内。排气端口或流道46可以被布置以在内燃机10的操作期间从内燃机24传送排气气体(大致由箭头48表示)。排气端口或流道46还可以实现排气气体48再呼吸或者再引入。
[0043]因此，排气阀36可以被构造为交替地允许和阻止排气端口 46与燃烧室24之间的流体连通。例如，在内燃机10的操作期间，排气阀36可以从关闭位置50 (见图2-图4)转换为打开位置52 (见图7-图9)，在所述关闭位置，燃烧室24和排气端口 46不被设置为流体连通，在所述打开位置，燃烧室24与排气端口 46被设置为流体连通从而允许排气气体48从燃烧室24排出。相反地，进气阀34可以从打开位置52转换到关闭位置50从而防止排气气体48离开燃烧室24。在非限制实施例中，内燃机10包括每个燃烧室24的两个排气阀36。在其他非限制实施例中，内燃机10包括每个燃烧室24的一个排气阀36或者三个排气阀36。
[0044]现在参考图7-图9，在内燃机10操作期间，活塞22可以经由在燃烧循环期间的进气冲程54、压缩冲程56、膨胀冲程60和排气冲程62在气缸孔20内循环。特别地，在进气冲程54期间，活塞22可以从内燃机24内的第一位置30 (图1)行进到第二位置32 (图1)。因此，如果进气阀34设置在未就位位置44处，进气40可以在活塞头26朝向曲轴12行进时被吸入燃烧室24中。
[0045]随后，在压缩冲程56期间，活塞22可以从燃烧室24内的第二位置32 (图1)行进到第一位置30 (图1)。因此，如果进气阀34被设置在就位位置42处并且排气阀36被设置在关闭位置50处，活塞22可以压缩进气40并且增大燃烧室24内的压力58 (图7-图9)。
[0046]然后，在膨胀冲程60期间，活塞22可以从内燃机24内的第一位置30 (图1)行进到第二位置32。例如，由于在压缩冲程56之后燃料14被燃烧，由燃烧产生的压力58 (图7-图9)可以推动抵靠所述活塞头26并且活塞22可以向第二位置32行进。
[0047]最终，在排气冲程62期间，活塞22可以从内燃机24内的第二位置32 (图1)行进到第一位置(图1)。因此，如果进气阀34设置在就位位置42并且排气阀36设置在打开位置52，排气气体48可以经由排气端口 46从燃烧室24移除。
[0048]内燃机10还可以在若干气阀规程64、66(图7_图9)下操作。例如，参考图7，内燃机10可以在正气阀重叠(PVO)气阀规程64下操作，在所述正气阀重叠气阀规程中，对于曲轴12的一个或多个旋转位置28，进气阀34和排气阀36同时分别设置在未就位位置44和打开位置52处。也就是说，如在下文中更详细描述的，对于曲轴12的指定旋转位置38，进气阀34可以设置在未就位位置44处，即，可以具有正的气阀升程124，而排气阀36也可以设置在打开位置52。PVO气阀规程64的整个持续时间可以变化。也就是说，在内燃机循环的一部分期间，内燃机10可以在PVO气阀规程64下操作。
[0049]相反，参考图8和图9描述另一示例，内燃机10可以在负气阀重叠(NVO)规程66下操作，在负气阀重叠(NVO)规程66中，对于曲轴12的任何旋转位置28，进气阀34从不设置在未就位位置44处，同时排气阀36设置在打开位置52。而是，在NVO气阀规程66期间，如也在下文中详细描述的，进气阀34总是设置在就位位置42处(即，具有零气阀升程124)，同时排气阀36设置在打开位置52，和排气阀36总是设置在关闭位置50，同时进气阀34设置在未就位位置44。NVO气阀规程66的整个持续时间也可以变化。也就是说，内燃机10可以在内燃机循环的仅仅一部分期间在NVO气阀规程66下操作。
[0050]内燃机10还可以在若干燃烧状态下操作。例如，内燃机10可以在化学计量的燃烧状态下操作，其中，空气40和燃料14在燃烧室24内以一定化学计量比组合。可替代地，内燃机10可以在贫燃状态下操作，其中，空气40与燃料14不在燃烧室24内以化学计量比组合。贫燃状态包括这样的状态，其中燃料14由燃烧室内的空气40和/或排气气体48稀释并且可以表征为贫-分层燃烧、均质压缩点火(HCCI)燃烧、火花辅助压缩点火或者贫均质燃烧。在一个实施例中，内燃机10可以操作为小型增压稀释燃烧发动机，其中内燃机10包括减少数量的气缸孔20和燃烧室24并且包括诸如涡轮增压器或者机械增压器的增压装置。
[0051]参考图2至图4，内燃机10还包括燃料喷嘴68，所述燃料喷嘴68被构造为用于将燃料(作为一个非限制性示例，示意性地示出为锥形)喷射到内燃机24中。燃料14可以是任何成分，诸如但不局限于，汽油、乙醇、柴油、天然气机及其组合。燃料喷嘴68可以具有被构造用于喷射燃料14的端阀70并且可以延伸穿过汽缸盖18并延伸到燃烧室24中。端阀70可以先行多个孔(未示出)，燃料14可以喷射穿过所述多个孔。燃料14的喷射穿过多个孔中的一个的一部分可以称为燃料羽流72。因此，通过燃料喷嘴69喷射到燃烧室24中的燃料14可以包括一个或多个燃料羽流72。通常，燃料喷68可以被布置以将燃料14以根据内燃机10的期望燃烧特征和动力需求的形状和量输送到燃烧室24。通过非限制性的示例，燃料22可以具有大致锥形形状、大致三角形形状、大致筒形形状、大致长圆形状、大致椭圆形状或者大致无定形或不规则形状。
[0052]例如，如参考图2描述的，燃料14可以具有第一边界78和第二边界80，所述第一边界78和第二边界80在二者之间限定喷雾角82。在一个特定的非限制性示例中，燃料14可以具有大致锥形形状并且可以包括基准平面74，例如，大致圆形基准平面，中心纵向轴线76垂直于基准平面74延伸和设置，第一边界78与基准平面74相交，并且第二边界80与基准平面74相交。因此，第一边界78和第二边界80可以在二者之间限定喷雾角82并且可以在沿着中心纵向轴线76与基准平面74间隔开的顶点84处相交。也就是说，顶点84可以与燃料喷嘴68的端阀70对齐。
[0053]继续参考图2-图4，内燃机10还包括第一等离子体点火器86，所述第一等离子体点火器被构造用于在进气端口 38内产生第一多个自由基