特表 2024-530262 燃料に依存しない圧縮着火エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-16

(54)【発明の名称】燃料に依存しない圧縮着火エンジン

(51)【国際特許分類】

   F02B 1/14 20060101AFI20240808BHJP

   F02M 31/04 20060101ALI20240808BHJP

   F02M 31/13 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

F02B1/14

F02M31/04 B

F02M31/13 301Q

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024510426

(86)(22)【出願日】2022-08-24

(85)【翻訳文提出日】2024-04-12

(86)【国際出願番号】 US2022041391

(87)【国際公開番号】W WO2023028156

(87)【国際公開日】2023-03-02

(31)【優先権主張番号】63/236,965

(32)【優先日】2021-08-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521479301

【氏名又は名称】クリアフレーム エンジンズ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】ブルムライター，ジュリー

(72)【発明者】

【氏名】ジョンソン，バーナード

(72)【発明者】

【氏名】シャンツ，ロバート

(72)【発明者】

【氏名】ヴィタッル，マノハール

【テーマコード（参考）】

3G023

【Ｆターム（参考）】

3G023AA01

3G023AB05

3G023AC08

3G023AD02

(57)【要約】

本明細書に記載の一部の実施形態は、圧縮着火（ＣＩ）エンジンを動作させる方法に関する。ＣＩエンジンは、燃焼室を備える可能性がある。ＣＩエンジンを動作させる方法は、ある量の吸気チャージを燃焼室に受け入れること、吸気チャージを圧縮すること、燃焼室内にセタン価が約４０未満のある量の燃料を噴射すること、及び、ある量の燃料の実質的に全てを燃焼させること、を含む。燃焼室内にある量の燃料を噴射することと燃焼の開始との間の遅延が、約２ｍｓ未満である。ＣＩエンジンは、少なくとも２ストロークエンジン、対向ピストンエンジン、２ストローク対向ピストンエンジン、５ストロークエンジン、６ストロークエンジン、フリーピストンエンジン、フリーピストンエンジンリニア、ロータリエンジン、及び／又は、ヴァンケルロータリエンジンを含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼室を備えた圧縮着火エンジンを動作させる方法であって、
前記燃焼室にある量の吸気チャージを受け入れるステップ、
前記吸気チャージを圧縮するステップ、
前記燃焼室内にセタン価が約４０未満のある量の燃料を噴射するステップ、及び、
前記ある量の燃料の実質的に全てを燃焼させるステップ、を含み、
前記燃焼室内に前記ある量の燃料を噴射することと燃焼の開始との間の遅延が、約２ｍｓ未満であり、
前記圧縮着火エンジンが、２ストロークエンジン、対向ピストンエンジン、２ストローク対向ピストンエンジン、５ストロークエンジン、６ストロークエンジン、フリーピストンエンジン、フリーピストンエンジンリニア、ロータリエンジン、又は、ヴァンケルロータリエンジン、のうちの少なくとも１つを含む、方法。

【請求項2】

前記吸気チャージが、前記燃焼室内に前記ある量の燃料を噴射することと燃焼の開始との間の前記遅延を約２ｍｓ未満に制限するのに十分な前記燃焼室内の温度の生成を支援するように操作される、請求項１の方法。

【請求項3】

前記ある量の燃料の約５０％以下が、燃焼の開始時に前記ある量の吸気チャージと予混合される、請求項１の方法。

【請求項4】

前記ある量の燃料の約２０％以下が、燃焼の開始時に前記ある量の吸気チャージと予混合される、請求項３の方法。

【請求項5】

前記ある量の燃料を燃焼させることから生成される前記エネルギーの少なくとも４０％が、前記ある量の燃料が前記燃焼室内に噴射されている間に生成される、請求項１から４のいずれか一項の方法。

【請求項6】

前記有効圧縮比が、約１５：１と約２５：１の間にある、請求項１から５のいずれか一項の方法。

【請求項7】

前記有効圧縮比が、約１５：１より大きい、請求項１から６のいずれか一項の方法。

【請求項8】

前記燃料が、第１の燃料であり、
前記ある量の吸気チャージが、第１の量の吸気チャージであり、
前記燃料噴射のタイミングが、前記エンジンサイクルの前記イベントに対する第１のタイミングであり、
前記方法が更に、
前記燃焼室にある量の吸気チャージを受け入れること、
前記吸気チャージを圧縮すること、
前記燃焼室内に、第２の期間中に前記エンジンサイクルの前記イベントに対する第２のタイミングで、前記第１の燃料とセタン価、発熱量及び／又は化学組成が異なるある量の第２の燃料を噴射すること、
前記ある量の第２の燃料の実質的に全てを燃焼させること、を含み、
前記第２のエンジンクランク角度が、前記ある量の第２の燃料の約５０％以下が、燃焼の開始時に前記第２の量の吸気チャージと予混合されるように前記圧縮プロセスにおいて十分に遅い、請求項１から７のいずれか一項の方法。

【請求項9】

前記第２の燃料が、前記第１の燃料の前記セタン価より低いセタン価を有する、請求項８の方法。

【請求項10】

前記ある量の燃料及び前記ある量の吸気チャージが、前記燃焼室に非化学量論的燃料空気比で導入される、請求項１から９のいずれか一項の方法。

【請求項11】

燃料噴射に先立つ任意の時点に前記ある量の吸気チャージに温度制御戦略を適用することを更に含む、請求項１から１０のいずれか一項の方法。

【請求項12】

前記燃焼室に入る前に前記ある量の吸気チャージに温度制御戦略を適用することを更に含む、請求項１から１１のいずれか一項の方法。

【請求項13】

前記温度制御戦略が、前記ある量の吸気チャージを電気ヒータに当てることを含む、請求項１１又は１２の方法。

【請求項14】

前記ある量の吸気チャージが、前記燃焼室に入る前に少なくとも約８０℃の温度を有する、請求項１から１３のいずれか一項の方法。

【請求項15】

前記温度制御戦略が、前記ある量の吸気チャージを保炎バーナ及び／又は触媒バーナに当てることを含む、請求項１１又は１２の方法。

【請求項16】

前記圧縮着火エンジンが、ターボチャージャ及び／又はスーパーチャージャ、圧縮器、及び／又はブロワなどを含む、空気を大気圧から大気圧よりも高い圧力に加圧する強制誘導デバイスを備え、
前記方法が更に、前記強制誘導デバイスに対するアフタークーリングを実質的に排除することを含む、請求項１から１５のいずれか一項の方法。

【請求項17】

前記温度制御戦略が、熱を排気ガスから前記ある量の吸気チャージに伝達することを含む、請求項１１から１６のいずれか一項の方法。

【請求項18】

前記温度制御戦略が、前記排気ガスの少なくとも部分的滞留、再呼吸及び／又は再循環を含む、請求項１から１７のいずれか一項の方法。

【請求項19】

前記排気ガスが、前記燃焼室内に前記ある量の燃料を噴射することと燃焼の開始との間の前記遅延を約２ｍｓ未満に制限するのに十分な前記燃焼室内の温度の生成を支援するように捕集、再呼吸、又は操作される、請求項１８の方法。

【請求項20】

前記排気ガスが、前記吸気チャージを前記燃焼室に受け入れる前に前記吸気チャージ中のある量の空気と少なくとも部分的に混合される、請求項１８又は１９の方法。

【請求項21】

前記ある量の燃料が、噴射が継続するとき、前記ある量の燃料及び前記ある量の吸気チャージを反応させて混合制限プルームを生成する、請求項１から２０のいずれか一項の方法。

【請求項22】

前記第１の燃料が、約１０未満のセタン価を有する、請求項１から２１のいずれか一項の方法。

【請求項23】

燃料噴射直前のエンジンシリンダ内の前記ある量の吸気チャージの平均温度が、約１０００Ｋから約１２５０Ｋの範囲にある、請求項１から２２のいずれか一項の方法。

【請求項24】

前記ある量の燃料が、セタン価の大幅な変化をもたらす約３ｗｔ％未満の添加剤を含む、請求項１から２３のいずれか一項の方法。

【請求項25】

前記ある量の燃料が、セタン価の大幅な変化をもたらす約１ｗｔ％未満の添加剤を含む、請求項２４の方法。

【請求項26】

前記ある量の燃料が、セタン価の大幅な変化をもたらす１，０００ｐｐｍ未満の添加剤を含む、請求項２５の方法。

【請求項27】

前記ある量の吸気チャージが、大気、湿った空気、酸素が富化された空気、排気ガスで希釈された空気、及び／又は不活性ガスで希釈された空気を含む、請求項１から２６のいずれか一項の方法。

【請求項28】

前記燃料が、ナフサ、ガソリン、アルコール、ブタノール、プロパノール、エタノール、メタノール、ガス状炭化水素、天然ガス、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ヘキサン、代替燃料、水素、アンモニア、合成ガス、及び／又はＣＯ、又はこれらの混合物を含む、請求項１から２７のいずれか一項の方法。

【請求項29】

前記ある量の燃料が、少なくとも約８００バールの絶対圧力で前記燃焼室内に噴射される、請求項１から２８のいずれか一項の方法。

【請求項30】

前記圧縮着火エンジンが、前記燃料の特性を検出し、前記燃料の前記特性に基づいて前記温度制御戦略又はエンジン動作のその他の側面を制御するように構成されたセンサを備える、請求項１から２９のいずれか一項の方法。

【請求項31】

前記圧縮着火エンジンが、前記ある量の燃料を前記燃焼室内に噴射することと燃焼の開始との間の前記遅延を約２ｍｓ未満に制限するのに十分な前記燃焼室内の温度の生成を支援する断熱性を備える、請求項１から３０のいずれか一項の方法。

【請求項32】

燃焼室を備えた圧縮着火エンジンを動作させる方法であって、
前記燃焼室にある量の吸気チャージを受け入れるステップ、
前記ある量の吸気チャージを、少なくとも約１５：１の有効圧縮比に達するように圧縮するステップ、
前記燃焼室内にセタン価が約４０未満のある量の燃料を噴射するステップ、及び、
前記ある量の燃料の実質的に全てを燃焼させるステップ、を含み、
前記噴射タイミングが、前記ある量の燃料を燃焼させることから生成される前記エネルギーの少なくとも３０％が、前記ある量の燃料が前記燃焼室内に噴射されている間に生成されるように前記圧縮プロセスにおいて十分に遅く、
前記圧縮着火エンジンが、２ストロークエンジン、対向ピストンエンジン、２ストローク対向ピストンエンジン、５ストロークエンジン、６ストロークエンジン、フリーピストンエンジン、フリーピストンエンジンリニア、ロータリエンジン、又は、ヴァンケルロータリエンジン、のうちの少なくとも１つを含む、方法。

【請求項33】

前記燃焼室が、少なくとも約２の局所当量比を有する点を含む、請求項３２の方法。

【請求項34】

燃料噴射時の前記燃焼室内の前記温度及び圧力が、前記燃料噴射の開始と前記ある量の燃料の着火との間に約２ｍｓ以下が経過する状況を作り出す、請求項３２又は３３の方法。

【請求項35】

前記噴射タイミングが、前記ある量の燃料の約５０％以下が燃焼の開始時に前記ある量の吸気チャージと予混合されるように前記圧縮プロセスにおいて十分に遅い、請求項３２又は３３の方法。

【請求項36】

燃料噴射時の前記燃焼室内の前記温度及び圧力が、前記ある量の燃料の約５０％以下が燃焼の開始時に前記ある量の吸気チャージと予混合される状況を作り出す、請求項３２から３５のいずれか一項の方法。

【請求項37】

前記燃料が、第１の燃料であり、
前記ある量の吸気チャージが、第１の量の吸気チャージであり、
前記噴射タイミングが、前記エンジンサイクルの前記他のイベントに対する第１のタイミングであり、
前記方法が更に、
前記燃焼室に第２の量の吸気チャージを受け入れること、
前記第２の量の吸気チャージを圧縮すること、
前記燃焼室内に、前記エンジンサイクルにおける前記他のイベントに対する第２の噴射タイミングで、前記第１の燃料とセタン価、発熱量、及び／又は化学組成が異なるある量の第２の燃料を噴射すること、
前記ある量の第２の燃料の実質的に全てを燃焼させること、を含み、
前記第２の噴射タイミングが、前記ある量の第２の燃料の約５０％以下が、燃焼の開始時に前記第２の量の吸気チャージと予混合されるように前記圧縮プロセスにおいて十分に遅い、請求項３２から３５のいずれか一項の方法。

【請求項38】

前記第２の燃料が、前記第１の燃料の前記セタン価より低いセタン価を有する、請求項３７の方法。

【請求項39】

前記吸気チャージを前記燃焼室に受け入れる前に前記ある量の吸気チャージに温度制御戦略を適用することを更に含む、請求項３２から３８のいずれか一項の方法。

【請求項40】

前記温度制御戦略が、前記ある量の吸気チャージを保炎バーナ及び／又は触媒バーナに当てることを含む、請求項３９の方法。

【請求項41】

前記温度制御戦略が、熱を排気ガスから前記ある量の吸気チャージに伝達することを含む、請求項３９から４０のいずれか一項の方法。

【請求項42】

前記温度制御戦略が、前記排気ガスの少なくとも部分的滞留、再呼吸、及び／又は再循環を含む、請求項４１の方法。

【請求項43】

燃料噴射直前の前記燃焼室内の前記ある量の吸気チャージの平均温度が、約１０００Ｋから約１２５０Ｋの範囲にある、請求項３２から４２のいずれか一項の方法。

【請求項44】

前記ある量の燃料が、セタン価の大幅な変化をもたらす約３ｗｔ％未満の添加剤を含む、請求項３２から４３のいずれか一項の方法。

【請求項45】

燃焼室を備えた圧縮着火エンジンを動作させる方法であって、
前記燃焼室にある量の吸気チャージを受け入れるステップ、
前記エンジン内で前記ある量の吸気チャージを、少なくとも約１５：１の有効圧縮比、及び前記燃焼室において自己着火を誘発するのに十分な圧力及び温度に達するように圧縮するステップ、
前記燃焼室内にセタン価が約３０未満のある量の燃料を第１のタイミングで噴射するステップ、及び、
前記吸気チャージ中の前記ある量の燃料の燃焼による圧力上昇の速度を約１５ＭＰａ／ｍｓ未満に制御するように、前記ある量の燃料の前記噴射タイミングを変更するステップ、を含み、
前記圧縮着火エンジンが、２ストロークエンジン、対向ピストンエンジン、２ストローク対向ピストンエンジン、５ストロークエンジン、６ストロークエンジン、フリーピストンエンジン、フリーピストンエンジンリニア、ロータリエンジン、又は、ヴァンケルロータリエンジン、のうちの少なくとも１つを含む、方法。

【請求項46】

前記燃焼室の前記圧力上昇の速度が、前記ある量の燃料の前記噴射タイミングを変更することによってのみ行われる、請求項４５の方法。

【請求項47】

前記噴射タイミングが、前記ある量の燃料の約５０％以下が燃焼の開始時に前記ある量の吸気チャージと予混合されるように前記圧縮プロセスにおいて十分に遅い、請求項４５又は４６の方法。

【請求項48】

燃料噴射時の前記燃焼室内の前記温度及び圧力が、前記ある量の燃料の約５０％以下が燃焼の開始時に前記ある量の吸気チャージと予混合される状況を作り出す、請求項４５から４７のいずれか一項の方法。

【請求項49】

前記燃料が、第１の燃料であり、
前記ある量の吸気チャージが、第１の量の吸気チャージであり、
前記噴射タイミングが、第１の噴射タイミングであり、
前記方法が更に、
前記燃焼室に第２の量の吸気チャージを受け入れること、
前記ある量の吸気チャージを圧縮すること、
前記燃焼室内に、第２の期間中に第２の噴射タイミングで、前記第１の燃料とセタン価、発熱量及び／又は化学組成が異なるある量の第２の燃料を噴射すること、
前記ある量の第２の燃料の実質的に全てを燃焼させること、を含み、
前記第２の噴射タイミングが、前記ある量の第２の燃料の約５０％以下が、燃焼の開始時に前記第２の量の吸気チャージと予混合されるように前記圧縮プロセスにおいて十分に遅い、請求項４５から４８のいずれか一項の方法。

【請求項50】

前記第２の燃料が、前記第１の燃料の前記セタン価より低いセタン価を有する、請求項４９の方法。

【請求項51】

前記ある量の吸気チャージを前記燃焼室に受け入れる前に前記ある量の吸気チャージに温度制御戦略を適用することを更に含む、請求項４５から５０のいずれか一項の方法。

【請求項52】

燃焼室を備えた圧縮着火エンジンを動作させる方法であって、
前記燃焼室に第１の量の吸気チャージを受け入れるステップ、
前記第１の量の吸気チャージを、少なくとも約１５の前記第１の量の吸気チャージの有効圧縮比に達するように圧縮するステップ、
第１の期間において第１の噴射タイミングで約４０未満の第１のセタン価を有するある量の第１の燃料を前記燃焼室内に噴射して、前記ある量の第１の燃料を前記燃焼室内に噴射する１ｍｓ前に測定される第１の温度を有する前記第１の量の吸気チャージにするステップ、
前記ある量の第１の燃料の実質的に全てを燃焼させるステップ、
前記燃焼室に第２の量の吸気チャージを受け入れるステップ、
前記第２の量の吸気チャージを、少なくとも約１５の有効圧縮比に達するように圧縮するステップ、
第２の期間において、前記第１の燃料と異なり前記第１のセタン価より低い第２のセタン価を有するある量の第２の燃料を前記燃焼室内に噴射して、前記第１の温度より高く前記ある量の第２の燃料を前記燃焼室内に噴射する１ｍｓ前に測定される第２の温度を有する前記第２の量の吸気チャージにするステップ、
前記ある量の第２の燃料の実質的に全てを燃焼させるステップ、を含み、
前記ある量の前記第１の燃料及び前記第２の燃料を前記燃焼室内に噴射することと各燃料の燃焼の開始との間の遅延が、約２ｍｓ未満であり、
前記圧縮着火エンジンが、２ストロークエンジン、対向ピストンエンジン、２ストローク対向ピストンエンジン、５ストロークエンジン、６ストロークエンジン、フリーピストンエンジン、フリーピストンエンジンリニア、ロータリエンジン、又は、ヴァンケルロータリエンジン、のうちの少なくとも１つを含む、方法。

【請求項53】

前記圧縮着火エンジンが、搭載燃料センサを備える、請求項５２の方法。

【請求項54】

前記燃焼室の前記温度を、前記燃料センサにより検出される燃料特性に基づいて調整する熱管理技術を実装することを更に含む、請求項５３の方法。

【請求項55】

前記第１の燃料が、約３０から約４０のセタン価を有し、
前記第１の温度が、少なくとも約９００Ｋである、請求項５２から５４のいずれか一項の方法。

【請求項56】

前記第１の燃料が、約２０から約３０のセタン価を有し、
前記第１の温度が、少なくとも約１０００Ｋである、請求項５２から５４のいずれか一項の方法。

【請求項57】

前記第１の燃料が、約１０から約２０のセタン価を有し、
前記第１の温度が、少なくとも約１０５０Ｋである、請求項５２から５４のいずれか一項の方法。

【請求項58】

前記第１の燃料が、約０から約１０のセタン価を有し、
前記第１の温度が、少なくとも約１１５０Ｋである、請求項５２から５４のいずれか一項の方法。

【請求項59】

前記第１の燃料が、約０未満のセタン価を有し、
前記第１の温度が、少なくとも約１２５０Ｋである、請求項５２から５４のいずれか一項の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001] この出願は、２０２１年８月２５日出願の「Fuel Agnostic Compression Ignition Engine」と題する米国仮出願第６３／２３６，９６５号の優先権及び利益を主張し、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

[0002] 本明細書に記載の実施形態は、燃料に依存しない圧縮着火エンジン、及びそれを動作させる方法に関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] ディーゼルエンジンは、高トルク／効率かつ主に燃焼プロセスの非予混合性質により可能になる着火制御が簡易な堅牢で信頼できるエンジンアーキテクチャである。標準的なディーゼルエンジン動作は、空気中で十分に着火可能な、少なくとも８５０Ｋまでの噴射前温度を必要とする燃料に依存する。これらの温度は、最も一般的には空気を約１７：１の幾何学的体積比で圧縮することによって達成される。動作中、この空気圧縮は、燃料が燃料噴射器から高圧直接噴射で噴霧される前にシリンダ内で行われる（すなわち、燃料噴射器の圧力は、燃料が噴射される時点において８００バールより大きい）。ディーゼル燃料自体はこの着火基準を満たす（すなわち、空気中で８５０Ｋで十分に短い着火遅延で着火すること）が、数多くの他の燃料は満たさない。この着火基準は、コストや、地域的可用性や、燃焼方法に関連する他の特性などの他の理由で望ましい属性を有する燃料の除外をもたらす。現在、ディーゼル着火基準を満たし得る燃料しかディーゼルサイクル（つまり、非予混合、混合制御圧縮着火）では使用することができない。着火基準は、燃料の着火遅延の測定によって定められ（ピストン運動及び吸気又は排気イベント持続時間などのエンジンサイクルの他の時間スケールと比較して短い、つまり短い着火遅延が、非予混合燃焼プロセスに望まれる）、セタン価と呼ばれる値として報告される。標準的なディーゼルエンジンは、燃料をディーゼルエンジンにおいて適切に燃焼させ得る、狭い範囲のセタン価を有する。

【発明の概要】

【0004】

[0004] 本明細書に記載の実施形態は、セタン価に関係なく任意の燃料でディーゼルサイクルで動作可能なエンジン、及びこのエンジンを動作させる方法に関する。本明細書に記載の一部の実施形態は、圧縮着火（ＣＩ）エンジンを動作させる方法に関する。ＣＩエンジンは燃焼室を備える可能性がある。ＣＩエンジンを動作させる方法は、燃焼室にある量の吸気チャージを受け入れること、吸気チャージを圧縮すること、燃焼室内に約４０未満のセタン価を有するある量の燃料を噴射すること、及びある量の燃料の実質的に全てを燃焼させることを含む。ある量の燃料を燃焼室内に噴射することと燃焼の開始との間の遅延が約２ｍｓ未満である。ＣＩエンジンには、少なくとも２ストロークエンジン、対向ピストンエンジン、２ストローク対向ピストンエンジン、５ストロークエンジン、６ストロークエンジン、フリーピストンエンジン、フリーピストンエンジンリニア、ロータリエンジン、ヴァンケルロータリエンジンが含まれる。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】[0005] 着火温度の関数である様々な燃料の自己着火遅延時間の図である。

【図2】[0006] ある実施形態に係る、圧縮着火アーキテクチャの概略図である。

【図3】[0007] ある実施形態に係る、圧縮着火エンジンを動作させる方法のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

[0008] 化学燃料（石油、アルコール類、バイオディーゼルなど）は、重荷重道路輸送にとって依然として重要である。化学燃料の高いエネルギー密度は、長距離を移動し素早く燃料補給する必要のあるユーザにとって重要である。結果として、化学燃料ディーゼルエンジンの需要は数十年にわたって持続することになる。一方、ディーゼル燃料価格は過去３０年にわたって大幅に上昇しており、また、ディーゼル燃料は温室効果ガス排出の大きな一因である。また、二酸化窒素及び酸化窒素（ＮＯｘと総称される）及び煤の排出基準は益々厳しくなりつつある。

【0007】

[0009] 本明細書に記載の実施形態は、セタン価に関係なく任意の燃料でディーゼルサイクルで動作可能なエンジン、及びこのエンジンを動作させる方法に関する。一部の実施形態では、エンジンは、エンジン内部又はエンジンのすぐ近くに高温環境を作り出すことによって「燃料に依存しない」エンジンとして動作することができる。一部の実施形態では、高温環境は伝統的なディーゼルエンジンアーキテクチャを変更する必要なく作り出される可能性がある。換言すれば、ディーゼルエンジンの圧縮比は同じままで、ディーゼルエンジンの他のコンポーネント又は態様にわずかな変更しかない可能性がある。温度上昇が燃料の着火遅延を短縮し、燃料がより着火しやすい燃料がより低い温度で振る舞うのと同じように振る舞うことが可能になる可能性がある。例えばセタン価が５５の第１の燃料の７００Ｋにおける着火遅延が、１０００Ｋにおけるセタン価が１５の第２の燃料の着火遅延と同様である可能性がある。十分に高い温度では、全ての燃料（耐着火性が最も高いものも含め）が、ディーゼル式エンジン動作を維持するのに十分な短い着火遅延を有する。燃料は、燃料が噴射されるシリンダ内の空気混合物の温度、圧力、酸素含有量、及び／又は他の要因に依存し得る着火遅延曲線を有する。

【0008】

[0010] 一部の実施形態では、「燃料に依存しない」特性を達成するために作成された高温は、２ストロークエンジン、対向ピストンエンジン、２ストローク対向ピストンエンジン、５ストロークエンジン、６ストロークエンジン、フリーピストンエンジン、フリーピストンエンジンリニア、ロータリ又はヴァンケルロータリエンジンの設計、又はその他の内燃機関の設計などを含む、４ストロークディーゼルエンジンアーキテクチャ以外のエンジンアーキテクチャに実装される可能性がある。

【0009】

[0011] 図１は、着火温度の関数である様々な燃料の自己着火遅延時間の図を示している。ｘ軸は着火時の初期温度を示す一方、ｙ軸は初期温度の関数である自己着火遅延時間を示す。この図に示された燃料には、メタン、イソオクタン、ｎ－ヘプタン、及びジメチルエーテル（ＤＭＥ）が含まれる。図示された燃料の中で、ＤＭＥが最も高いセタン価、約５５を有する。したがって、図示された他の燃料（ｎ－ヘプタン、イソオクタン、メタン）は、一定の遅延期間（例えば２ｍｓ）後に着火するためにＤＭＥより高い温度を必要とする。着火遅延は、燃焼室内の温度を操作することによって減らされたり細かく調整されたりする可能性がある。

【0010】

[0012] 燃焼室内に高温を作り出すことの利点には、セタン価に関係なく、あらゆる燃料で動作する自由がある、ディーゼルエンジンのトルク及び出力密度と匹敵し得る燃料フレキシブルなエンジンの使用可能性が含まれる可能性がある。一部の実施形態では、燃料に依存しない又は燃料フレキシブルなエンジンは、１つ以上の搭載センサが燃料特性を検出し、エンジンで使用されている温度制御機構を制御するように構成される可能性がある。例えば温度制御機構は、センサが低セタン燃料を検出した場合に補償するために更に加熱することができる。一部の実施形態では、エンジンは、搭載センサが検出した燃料に基づいて、燃料の噴射量、噴射タイミング／スケジューリング、噴射圧力、排気ガス滞留（ＥＧＲ）量、又は所望のエンジン負荷及び燃焼フェーズを達成するための任意の他の適切な要因を調整するように構成される可能性がある。この種の多用途性は、エンジンの所有者又は操作者が、最も入手しやすく最も手ごろな燃料、又はいつでも任意の他の所望の基準を満たす燃料を選ぶことを可能にする可能性がある。燃料に依存しない燃焼プロセスは、ディーゼルサイクルの望ましい属性を、ディーゼル燃料の着火特性と同様の着火特性を有する燃料から切り離すことができる。代わりに燃料は、コスト、入手可能性、炭素強度、又は排出基準などの他の要因に基づいて選ばれる可能性がある。

【0011】

[0013] 図２は、シリンダ２１０と、シリンダ２１０内で移動するように構成されたピストン２２０と、ヘッドデッキ２２５と、吸気バルブ２３０と、排気バルブ２４０とを備える圧縮着火（ＣＩ）エンジン２００を示している。シリンダ２１０、ピストン２２０、ヘッドデッキ２２５、吸気バルブ２３０、及び排気バルブ２４０は、全体として燃焼室２５０を画定する。吸気バルブ２３０は吸気ポート（図示せず）を覆うことができ、吸気バルブ２３０を開放して吸気ポートを露出する（すなわち、吸気ポートを通る流体の流れを可能にする）ことができる。排気バルブ２４０は排気ポートを覆うことができ、排気バルブ２４０を開放して排気ポートを露出する（すなわち、排気ポートを通る流体の流れを可能にする）ことができる。一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は吸気バルブ２３０及び排気バルブ２４０がなく、単に吸気ポート及び排気ポートを備える可能性がある。そのような実施形態の非制限的な一例として、２ストロークエンジンに吸気バルブ及び／又は排気バルブがない可能性がある。

【0012】

[0014] 一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００には、対向ピストンエンジンの場合など、シリンダヘッドがない可能性がある。そのような場合、燃焼室２５０の境界は、複数のピストン、シリンダ壁、及び／又は燃焼室を作り出す他の境界などの他の表面によって画定される可能性がある。

【0013】

[0015] 一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、ヴァンケル式ロータリエンジン又は他のロータリエンジン設計の場合のように、非円筒形の燃焼室を有する可能性がある。この場合、エンジンは「シリンダ」ではなく、ピストンと燃焼室の壁とにより画定される燃焼室を有する。

【0014】

[0016] 図に示すように、ＣＩエンジン２００は、第１の燃料供給２６０ａと、第２の燃料供給２６０ｂと（燃料供給２６０と総称される）、排気後処理デバイス２６５と、燃料噴射器２７０と、センサ２７２と、クランクシャフト２８０と、再循環経路２９０と、ＥＧＲクーラ２９５と、を更に備える。吸気バルブ２４０及び排気バルブ２５０はいずれも、所望の吸気を実現するのに必要なタイミング及び距離に従って吸気バルブ２４０及び排気バルブ２５０を開放及び閉鎖するように回転するカムシャフト（図示せず）と接触している可能性がある。一部の実施形態では、吸気バルブ２４０及び排気バルブ２５０は、その開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる２０２０年５月１４日に出願された、「Cold Start for High-Octane Fuels in a Diesel Engine Architecture」と題する国際特許公開ＷＯ２０２０／２３２２８７（「‘２８７公開」）に記載されている可変バルブタイミング（ＶＶＴ）スキームで動作することができる。一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００の１つ以上のコンポーネントは、その開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１５年４月６日に出願された、「Stoichiometric High-Temperature Direct-Injection Compression-Ignition Engine」と題する米国特許第９，９０３，２６２号（「‘２６２特許」）に記載されている遮熱コーティング２５５を含む可能性がある。燃料に依存しない実施例の例が、その開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる２０２１年２月２６日に出願された、「Fuel Agnostic Compression Ignition Engine」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０２１／０１９９３０号（「‘９３０特許」）に記載されている。

【0015】

[0017] 一部の実施形態では、シリンダ２１０は、少なくとも約１ｃｍ、少なくとも約２ｃｍ、少なくとも約３ｃｍ、少なくとも約４ｃｍ、少なくとも約５ｃｍ、少なくとも約６ｃｍ、少なくとも約７ｃｍ、少なくとも約８ｃｍ、少なくとも約９ｃｍ、少なくとも約１０ｃｍ、少なくとも約２０ｃｍ、少なくとも約３０ｃｍ、少なくとも約４０ｃｍ、少なくとも約５０ｃｍ、少なくとも約６０ｃｍ、少なくとも約７０ｃｍ、少なくとも約８０ｃｍ、少なくとも約９０ｃｍ、又は少なくとも約１００ｃｍ（１ｍ）の内径を有する可能性がある。一部の実施形態では、シリンダ２１０は、約１００ｃｍ（１ｍ）以下、約９０ｃｍ以下、約８０ｃｍ以下、約７０ｃｍ以下、約６０ｃｍ以下、約５０ｃｍ以下、約４０ｃｍ以下、約３０ｃｍ以下、約２０ｃｍ以下、約１０ｃｍ以下、約９ｃｍ以下、約８ｃｍ以下、約７ｃｍ以下、約６ｃｍ以下、約５ｃｍ以下、約４ｃｍ以下、約３ｃｍ以下、又は約２ｃｍ以下の内径を有する可能性がある。

【0016】

[0018] シリンダ２１０の上記の内径値の組み合わせ（例えば、少なくとも約１ｃｍ及び約１００ｃｍ以下、又は少なくとも約５ｃｍ及び約２０ｃｍ以下）も、それらの間の全ての値及び範囲も含めて可能である。一部の実施形態では、シリンダ２１０は、約１ｃｍ、約２ｃｍ、約３ｃｍ、約４ｃｍ、約５ｃｍ、約６ｃｍ、約７ｃｍ、約８ｃｍ、約９ｃｍ、約１０ｃｍ、約２０ｃｍ、約３０ｃｍ、約４０ｃｍ、約５０ｃｍ、約６０ｃｍ、約７０ｃｍ、約８０ｃｍ、約９０ｃｍ、約１００ｃｍ、又は約１００ｃｍよりも大きい内径を有する可能性がある。

【0017】

[0019] 図に示すように、第１の燃料供給２６０ａは、燃料噴射器２７０に流体結合されている。燃料噴射器２７０は燃焼室２５０内に燃料を噴射する。図に示すように、第２の燃料供給２６０ｂも燃料噴射器２７０に流体結合されている。図に示すように、第１の燃料供給２６０ａ及び第２の燃料供給２６０ｂはいずれも同じ燃料噴射器２７０に流体結合されている。一部の実施形態では、第１の燃料供給２６０ａは第１の燃料噴射器に流体結合される可能性があり、第２の燃料供給２６０ｂは第２の燃料噴射器に流体結合される可能性がある。一部の実施形態では、第１の燃料供給２６０ａは第１の燃料を含む可能性があり、第２の燃料供給２６０ｂは第２の燃料を含む可能性がある。一部の実施形態では、第２の燃料は、第１の燃料と異なるセタン価、発熱量、及び／又は化学組成を有する可能性がある。図に示すように、ＣＩエンジンは、２つの燃料供給２６０ａ、２６０ｂを備える。一部の実施形態では、ＣＩエンジンは、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、又は少なくとも２０個（これらの間の全ての値及び範囲を含む）の燃料供給２６０を備える可能性がある。一部の実施形態では、排気後処理デバイス２６５は三元触媒を備える可能性がある。

【0018】

[0020] 図示されているように、燃料噴射装置２７０は、ピストン２２０の動きに平行に燃料を噴射する。一部の実施形態では、燃料噴射装置２７０は、ピストン２２０の動きに対して、約５°、約１０°、約１５°、約２０°、約２５°、約３０°、約３５°、約４０°、約４５°、約５０°、約５５°、約６０°、約６５°、約７０°、約７５°、約８０°、約８５°、又は約９０°（これらの間の全ての値及び範囲を含む）の角度で燃料を噴射することができる。

【0019】

[0021] 一部の実施形態では、ピストン２２０は、低熱伝達ピストンを含む可能性がある。一部の実施形態では、ピストン２２０は、断熱材を含む全鋳造ピストンを含む可能性がある。一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００はピストンがない可能性があり、燃焼室２５０内部の内容物の圧縮は、（例えば、燃焼室内の内容物の圧縮が偏心シャフトを中心とするロータの回転を介して行われるヴァンケルロータリエンジン内の）他の手段によって達成される可能性がある。

【0020】

[0022] 一部の実施形態では、センサ２７２は、燃焼室２５０内に噴射されている燃料の種類の検出又は検出の支援を行うことができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、燃料が燃焼されると、燃料の特定の特性の検出又は検出の支援を行うことができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、燃焼室２５０内に噴射されている燃料の比誘電率を検出する、又は容量原理を用いることができる。一部の実施形態では、センサ２７２はｐＨを検出することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、センサ２７２が燃焼室２５０に入る燃料の沸点又は蒸発点を検知することができるように発熱体を備える可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は圧力トランスデューサを備える可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は温度センサ又は温度検知デバイスを含む可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は赤外線分光法のための工具を備える可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は、特定の種類の燃料（例えば一酸化炭素）を吸収したときに色を変えるゲルを含む可能性がある。一部の実施形態では、光センサがゲルの色の変化を検出することができ、それに応じて噴射されている燃料の種類を検出することができる。一部の実施形態では、センサ２７２が排気ポート、マニホールド、経路、又は後処理デバイスの近くにある場合に、検出した燃料又は燃料の燃焼生成物の酸素含有量、温度、及び／又はその他の量を用いて燃料属性を推測し、それに応じて温度制御機構及び燃料注入を調整するように制御機構に知らせることができる。

【0021】

[0023] 一部の実施形態では、センサ２７２は、ＣＩエンジン２００の様々なコンポーネントと通信することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は再循環経路２９０と通信することができる。例えばセンサ２７２は、センサ２７２が低セタン燃料を検出したときに、燃焼室２５０内の温度を上げるためにより多くの排気を再循環させるように再循環経路２９０に警告することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、燃焼室２５０内の温度を上げるために冷却を減らすようにＥＧＲクーラ２９５と通信することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、より大量の排気を再循環経路２９０に通過させるために排気マニホールド内の圧力を高めるように可変ジオメトリターボチャージャ及び／又は任意の他の可変排気規制デバイスと通信することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、燃焼室２５０に入るある量の空気が加熱される速度を変化させるようにグリッドヒータ（図示せず）と通信することができる。一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、ＥＧＲクロスオーバチューブ（図示せず）を備える可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は、シリンダ内のガスの質量平均温度を変化させるために排気の捕捉量又は再吸気量を増減させるように可変バルブタイミング機構と通信することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、燃焼室２５０に入るある量の空気が加熱される速度を変化させるように保炎器（図示せず）と通信することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、燃焼室２５０に入るある量の空気が加熱される速度を変化させるように触媒バーナ（図示せず）と通信することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、空気を大気圧よりも大きい圧力に圧縮するように強制誘導デバイス（図示せず）と通信することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、ターボチャージャ及び／又はスーパーチャージャ（図示せず）のアフタークーリングの量を変化させるようにターボチャージャ及び／又はスーパーチャージャと通信することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、ルーツブロワ（図示せず）の圧縮量又はアフタークーリングの量を変化させるようにルーツブロワと通信することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、ターボチャージャ、スーパーチャージャ、及び／又は他の強制誘導デバイスのアフタークーリングを実質的に排除することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、燃料噴射器２７０から燃料が噴射される圧力を修正するために燃料噴射器２７０と通信することができる。一部の実施形態では、センサ２７２は、燃料噴射イベントのタイミング又はスケジューリングを変更するために燃料噴射器２７０と通信することができる。

【0022】

[0024] 図に示すように、センサ２７２は燃焼室２５０内に配設されている。一部の実施形態では、センサ２７２は、燃料供給２６０と燃料噴射器２７０との間のある所で燃料経路に結合される可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は燃料タンク又は燃料供給２６０に結合される可能性がある。一部の実施形態では、センサは燃料タンクの内部に位置する可能性がある。一部の実施形態では、センサは排気ストリームに結合される可能性がある。一部の実施形態では、センサは排気ポート及び／又は排気マニホールドに位置する可能性がある。一部の実施形態では、センサは排気再循環経路２９０に位置する可能性がある。一部の実施形態では、センサは後処理デバイス（例えば、後処理デバイス２６５）の近くに位置する可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は燃料噴射器２７０に物理的に結合される可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は、燃焼室２５０内部で燃料噴射器２７０に物理的に結合される可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は、燃焼室２５０外部で燃料噴射器２７０に物理的に結合される可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は燃焼室２５０のボウル領域に配設される可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は燃焼室２５０のスキッシュ領域に配設される可能性がある。一部の実施形態では、ＣＩエンジンは、様々な場所に配設された複数のセンサを備える可能性がある。一部の実施形態では、センサ２７２は、温度、酸素濃度、又はその他の量を検知するように排気孔に位置する可能性がある。

【0023】

[0025] センサ２７２が検出する燃料特性に基づいて、着火遅延が最小の燃焼を促進するために熱管理技術を実装することができる。例えばグリッドヒータが、着火遅延を最小限に抑えるために、センサ２７２による低セタン燃料の検出に基づいて熱を加えたり、熱供給の速度を高めたりすることができる。

【0024】

[0026] センサ２７２が検出する燃料特性に基づいて、エンジン制御の他の属性を、噴射タイミング又はスケジューリングの調整、パイロット噴射の追加、噴射圧力、排気背圧、ＥＧＲバルブ位置、及び／又は任意の他のエンジン制御属性の調整など、所望のフェーズによる燃焼を促進するために実装することができる。

【0025】

[0027] 一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、吸気マニホールド（図示せず）を備える可能性がある。一部の実施形態では、吸気マニホールドはヒータを備える可能性がある。一部の実施形態では、吸気マニホールド加熱が、０°Ｃを超える周囲温度で実施される可能性がある。一部の実施形態では、吸気マニホールドヒータの動作は、アイドル状態又は「オフ」動作状態を含む可能性がある。一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、吸気マニホールド加熱をいつ使用し、いつ使用しないかについての制御戦略を含む可能性がある。一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、専用のＥＧＲシリンダ（図示せず）を備える可能性がある。一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、高温排気の外部源（図示せず）を備える可能性がある。

【0026】

[0028] 一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、アフタークーラ（図示せず）を備える可能性がある。一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、調整可能なアフタークーラバイパス（図示せず）を備える可能性がある。一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、アフタークーラバイパスを採用し、燃焼空気温度を制御することができる。

【0027】

[0029] 一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、可変ジオメトリターボチャージャ（ＶＧＴ）又はウェイストゲートターボチャージャを装備する可能性があり、同時に排気マニホールド内の背圧を調整しながら、ターボチャージャにより引き出される仕事及び提供される圧縮の調整を可能にする。一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、吸気条件（例えば、吸気チャージの温度、圧力、及び／又は混合物組成）を制御するために、ＶＧＴ又は他の調整可能な背圧デバイスを使用して、再循環経路により多くの排気を強制的に流すことができるように動作させることができる。

【0028】

[0030] 一部の実施形態では、ＣＩエンジン２００は、ＥＧＲポンプ、又は排気ポンプデバイスを装備する可能性がある。一部の実施形態では、ＥＧＲポンプ又は排気ポンプデバイスを使用して、駆動圧力勾配がない場合に再循環経路に強制排気すること、又は逆圧力勾配を克服することができる。一部の実施形態では、ＥＧＲポンプ又は排気ポンプデバイスを使用して、吸気条件（吸気チャージの温度、圧力、又は混合物組成）を制御することができる。一部の実施形態では、ＥＧＲポンプ又は排気ポンプデバイスは、吸気条件、燃料特性、排気組成もしくは特性、又はエンジンの動作の他の側面を検出する１つ又は多数のセンサに結合される可能性がある。

【0029】

[0031] 図３は、ある実施形態に係る、ＣＩエンジンを動作させる方法１０のブロック図である。図に示すように、方法１０は、ステップ１１においてある量の吸気チャージを燃焼室に受け入れることを含む。方法１０は任意選択で、ステップ１２において温度制御戦略を適用することを含む。一部の実施形態では、ステップ１２における温度制御戦略は、ステップ１１において吸気チャージを燃焼室に受け入れる前に行われる可能性がある。方法１０は、任意選択でステップ１３において吸気バルブを閉鎖することを含み、任意選択でステップ１４においてＢＤＣからＴＤＣまでピストンを移動させることを含む。一部の実施形態では、燃焼室の内容物は、ＢＤＣからＴＤＣまでピストンを移動させること以外の、例えばロータリ又はヴァンケルエンジン内の何らかの手段によって圧縮される。方法１０は、ステップ１５において燃料を燃焼室内に噴射すること、及びステップ１６において燃料を燃焼させることを含む。方法１０は任意選択で、ステップ１７において追加燃料（例えば第２の燃料）を噴射し燃焼させることを含む。一部の実施形態では、ＣＩエンジン及び燃焼室は、図２を参照して以上で説明したＣＩエンジン２００及び燃焼室２５０と同一か又は実質的に類似している可能性がある。

【0030】

[0032] ステップ１１は、ある量の吸気チャージを燃焼室に受け入れることを含む。一部の実施形態では、４ストロークエンジンクランク角度規約を用いて、吸気プロセスは、少なくとも約６６０°、少なくとも約６６５°、少なくとも約６７０°、少なくとも約６７５°、少なくとも約６８０°、少なくとも約６８５°、少なくとも約６９０°、少なくとも約６９５°、又は少なくとも約７００°のエンジンクランク角度で開始する可能性がある。一部の実施形態では、吸気プロセスは、約７０５°以下、約７００°以下、約６９５°以下、約６９０°以下、約６８５°以下、約６８０°以下、約６７５°以下、約６７０°以下、又は約６６５°以下のエンジンクランク角度で開始する可能性がある。上記で参照した吸気プロセスの開始のためのエンジンクランク角度の組み合わせ（例えば、少なくとも約６６０°及び約７０５°以下又は少なくとも約６６５°及び約７００°以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、吸気プロセスは、約６６０°、約６６５°、約６７０°、約６７５°、約６８０°、約６８５°、約６９０°、約６９５°、約７００°、又は約７０５°のエンジンクランク角度で開始する可能性がある。

【0031】

[0033] 一部の実施形態では、ステップ１１において燃焼室に吸い込まれるある量の吸気チャージは、大気、湿った空気、酸素が富化された空気、排気ガスで希釈された空気、不活性ガスで希釈された空気、ある量の未燃焼燃料が混合された空気、又はそれらの任意の組み合わせを含む可能性がある。一部の実施形態では、ある量の吸気チャージは、ある量の吸気チャージが容量で少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、又は少なくとも約５５％の酸素含有量を有するように酸素が富化される可能性がある。一部の実施形態では、ある量の吸気チャージは、容量で約６０％以下、約５５％以下、約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、又は約３０％以下の酸素含有量を有する可能性がある。上記で参照したある量の吸気チャージにおける酸素含有量の値の組み合わせ（例えば、容量で少なくとも約２５％及び約６０％以下又は容量で少なくとも約３０％及び約５０％以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、ある量の吸気チャージは、容量で約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、又は約６０％の酸素含有量を有する可能性がある。

【0032】

[0034] 一部の実施形態では、ステップ１１において燃焼室に吸い込まれるある量の吸気チャージは燃料を含む可能性がある。一部の実施形態では、ステップ１１において燃焼室に吸い込まれるある量の吸気チャージは、少なくとも約１％、少なくとも約２％、少なくとも約３％、少なくとも約４％、少なくとも約５％、少なくとも約６％、少なくとも約７％、少なくとも約８％、少なくとも約９％、少なくとも約１０％、少なくとも約１１％、少なくとも約１２％、少なくとも約１３％、少なくとも約１４％、少なくとも約１５％、少なくとも約１６％、少なくとも約１７％、少なくとも約１８％、又は少なくとも約１９％ｖ：ｖの燃料を含む可能性がある。一部の実施形態では、ステップ１１において燃焼室に吸い込まれるある量の吸気チャージは、約２０％ｖ：ｖ以下、約１９％ｖ：ｖ以下、約１８％ｖ：ｖ以下、約１７％ｖ：ｖ以下、約１６％ｖ：ｖ以下、約１５％ｖ：ｖ以下、約１４％ｖ：ｖ以下、約１３％ｖ：ｖ以下、約１２％ｖ：ｖ以下、約１１％ｖ：ｖ以下、約１０％ｖ：ｖ以下、約９％ｖ：ｖ以下、約８％ｖ：ｖ以下、約７％ｖ：ｖ以下、約６％ｖ：ｖ以下、約５％ｖ：ｖ以下、約４％ｖ：ｖ以下、約３％ｖ：ｖ以下、又は約２％ｖ：ｖ以下の燃料を含む可能性がある。上記で参照したある量の吸気チャージにおける燃料の容積百分率の組み合わせ（例えば、少なくとも約１％及び約２０％以下又は少なくとも約５％及び約１５％以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、ステップ１１において燃焼室に吸い込まれるある量の吸気チャージは、約１％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１１％、約１２％、約１３％、約１４％、約１５％、約１６％、約１７％、約１８％、約１９％、又は約２０％ｖ：ｖの燃料を含む可能性がある。

【0033】

[0035] ステップ１２において、方法１０は任意選択で、温度制御戦略を適用することを含む。一部の実施形態では、燃焼室内の温度は、ある量の吸気チャージを燃焼室に吸い込む前にある量の吸気チャージを加熱することによって操作される可能性がある。チャージがエンジンサイクルの圧縮工程中に加熱されるため、流入空気温度が、燃焼室内への燃料の噴射の前に燃焼室内の十分に高い温度を達成するように、吸気の前、間、もしくは後に、又は圧縮工程の前、間、もしくは後に高められる可能性がある。換言すれば、ある量の吸気チャージは、燃焼室に入る前又は入ったときに中間値に加熱される可能性があり、その後、燃焼室における圧縮が、ある量の吸気チャージ（及び燃料）の温度を、着火遅延が最小の適切な燃焼室まで上げる可能性がある。一例として、ある量の吸気チャージは、約１１００℃の燃焼室内部の燃料噴射前温度を達成するために約１３０℃の温度に加熱される可能性がある。一部の実施形態では、ある量の吸気チャージは、燃焼室に入る前又は入ったときに、少なくとも約５０℃、少なくとも約６０℃、少なくとも約７０℃、少なくとも約８０℃、少なくとも約９０℃、少なくとも約１００℃、少なくとも約１１０℃、少なくとも約１２０℃、少なくとも約１３０℃、少なくとも約１４０℃、少なくとも約１５０℃、少なくとも約１６０℃、少なくとも約１７０℃、少なくとも約１８０℃、少なくとも約１９０℃、少なくとも約２００℃、少なくとも約２１０℃、少なくとも約２２０℃、少なくとも約２３０℃、少なくとも約２４０℃、少なくとも約２５０℃、少なくとも約２６０℃、少なくとも約２７０℃、少なくとも約２８０℃、又は少なくとも約２９０℃の温度に加熱される可能性がある。一部の実施形態では、ある量の吸気チャージは、燃焼室に入る前又は入ったときに、約３００℃以下、約２９０℃以下、約２８０℃以下、約２７０℃以下、約２６０℃以下、約２５０℃以下、約２４０℃以下、約２３０℃以下、約２２０℃以下、約２１０℃以下、約２００℃以下、約１９０℃以下、約１８０℃以下、約１７０℃以下、約１６０℃以下、約１５０℃以下、約１４０℃以下、約１３０℃以下、約１２０℃以下、約１１０℃以下、約１００℃以下、約９０℃以下、約８０℃以下、約７０℃以下、又は約６０℃以下の温度に加熱される可能性がある。上記で参照した燃焼室に入る前又は入ったときのある量の吸気チャージの温度の組み合わせ（例えば、少なくとも約５０℃及び約３００℃以下又は少なくとも約１００℃及び約２００℃以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、ある量の吸気チャージは、燃焼室に入る前又は入ったときに、約５０℃、約６０℃、約７０℃、約８０℃、約９０℃、約１００℃、約１１０℃、約１２０℃、約１３０℃、約１４０℃、約１５０℃、約１６０℃、約１７０℃、約１８０℃、約１９０℃、約２００℃、約２１０℃、約２２０℃、約２３０℃、約２４０℃、約２５０℃、約２６０℃、約２７０℃、約２８０℃、約２９０℃、又は約３００℃の温度に加熱される可能性がある。

【0034】

[0036] 一部の実施形態では、ステップ１２は、ターボチャージャ、スーパーチャージャ、及び／又は他の強制誘導デバイスのアフタークーリングを排除する、電気加熱を使用すること、エンジンの排気からの熱を加えること、エンジンの排気を加えるもしくは再循環させること、又は温度を上昇させる他の何らかの方法を含む可能性がある。一部の実施形態では、ＣＩエンジンの排気からの熱を加えることは、熱交換による（すなわち熱交換装置の壁を介した）ものである可能性がある。一部の実施形態では、ＣＩエンジンの排気からの熱を加えることは、燃焼室に吸い込まれるある量の吸気チャージに高温排気ガスを導入すること（すなわちＥＧＲ）を含む可能性がある。一部の実施形態では、吸気バルブを開放するときに燃焼室に吸い込まれるある量の吸気チャージは、重量で再循環排気ガスの少なくとも約１％、少なくとも約２％、少なくとも約３％、少なくとも約４％、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、又は少なくとも約５５％を含む可能性がある。一部の実施形態では、吸気バルブを開放するときに燃焼室に吸い込まれるある量の吸気チャージは、重量で再循環排気ガスの約６０％以下、約５５％以下、約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下、約２５％以下、約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、約５％以下、約４％以下、約３％以下、又は約２％以下を含む可能性がある。上記で参照した吸気バルブを開放するときに燃焼室に吸い込まれるある量の吸気チャージにおける排気ガスの重量百分率の組み合わせ（例えば、少なくとも約１％及び約５０％以下又は少なくとも約１０％及び約３０％以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、吸気バルブを開放するときに燃焼室に吸い込まれるある量の吸気チャージは、重量で再循環排気ガスの約１％、約２％、約３％、約４％、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、又は約６０％を含む可能性がある。一部の実施形態では、保炎バーナ及び／又は触媒バーナが、燃焼室に吸い込まれる空気の温度を上げるためにＣＩエンジンの吸気路に高温の燃焼生成物を作り出すのに使用される可能性がある。一部の実施形態では、指定排気シリンダが、高温排気を吸気チャージに与えるのに使用される可能性がある。一部の実施形態では、高温排気又は高温空気が外部源からの吸気チャージになる可能性がある。一部の実施形態では、グリッドヒータが、燃焼室に吸い込まれる前にある量の吸気チャージに熱を加えるのに使用される可能性がある。

【0035】

[0037] より高温の空気又は吸気混合物をＣＩエンジンに導入することに加えて、ＣＩエンジン内の断熱効果が、ディーゼル式アーキテクチャにおける任意の燃料の燃焼を達成するために十分に高い噴射前温度を達成し得る熱エネルギーを保持する可能性がある。一部の実施形態では、断熱には、表面処理、低熱伝導率材料の使用、冷却水温度の上昇、及び／又は他の冷却を減少させる方法が含まれる可能性がある。一部の実施形態では、断熱材は、ピストン上、吸気バルブの表面、吸気バルブ内、排気バルブの表面、排気バルブ内、存在する場合のシリンダヘッド上、及び／又はＣＩエンジン内の任意の他の適切な場所に位置する可能性がある。更なる断熱の例は‘２６２特許に記載されている。

【0036】

[0038] 一部の実施形態では、上記で参照した熱管理方法の任意の組み合わせが、並列及び／又は直列に一緒に用いられる可能性がある。換言すれば、第１の熱管理方法が第１の期間に用いられる可能性があり、第２の熱管理方法が第２の期間に用いられる可能性がある。一部の実施形態では、第２の熱管理方法は第１の熱管理方法と異なる可能性がある。一部の実施形態では、第１の期間は第２の期間と少なくとも部分的に重なる可能性がある。一部の実施形態では、第１の期間は第２の期間と完全に重なる可能性がある。一部の実施形態では、第１の期間は第２の期間と別である可能性がある。一部の実施形態では、第１の熱管理方法は、第２の熱管理方法よりも短い応答時間を有する可能性がある。例えば、過渡的な状況では、第１の期間にヒータ（例えば、グリッドヒータ又はグロープラグ）が使用される可能性があり、第２の期間にＥＧＲが使用される可能性がある。ヒータの方が反応時間が短く、より素早く（すなわち１秒未満で）有効になる可能性があるのに対し、ＥＧＲは反応し有効になるのが遅い可能性がある。

【0037】

[0039] 一部の実施形態では、方法１０は、燃焼室の外部にＥＧＲ再循環戦略を実施することを含む可能性がある。一部の実施形態では、方法１０は、規定の電力レベルまでＥＧＲ冷却なしに実施される可能性がある。一部の実施形態では、吸気チャージ温度が、ＥＧＲ冷却を制限するか又は完全に排除することによって制御される可能性がある。換言すれば、方法１０は、予室又はグロープラグを使用することなく実施される可能性がある。

【0038】

[0040] 一部の実施形態では、第１の期間及び／又は第２の期間は、約２０ｍｓ、約４０ｍｓ、約６０ｍｓ、約８０ｍｓ、０．１秒、約０．２秒、約０．３秒、約０．４秒、約０．５秒、約０．６秒、約０．７秒、約０．８秒、約０．９秒、約１秒、約１．１秒、約１．２秒、約１．３秒、約１．４秒、約１．５秒、約１．６秒、約１．７秒、約１．８秒、約１．９秒、約２秒、約４秒、約６秒、約８秒、約１０秒、約１２秒、約１４秒、約１６秒、約１８秒、約２０秒、約２５秒、約３０秒、約３５秒、約４０秒、約４５秒、約５０秒、約５５秒、約６０秒、約７０秒、約８０秒、約９０秒、約１００秒、約１１０秒、又は約１２０秒（これらの間の全ての値及び範囲を含む）である可能性がある。

【0039】

[0041] 方法１０は、ステップ１３において吸気バルブを閉鎖することを更に含む可能性がある。吸気バルブを閉鎖することは、吸気バルブを備えたエンジン設計（例えば、一部の４ストロークエンジン設計）に関連する可能性があるが、吸気バルブのないエンジン設計（例えば、一部の２ストロークエンジン設計）には関係がない可能性がある。一部の実施形態では、吸気バルブは、（４ストロークエンジンクランク角度規約を用いて）少なくとも約１６０°、少なくとも約１６５°、少なくとも約１７０°、少なくとも約１７５°、少なくとも約１８０°、少なくとも約１８５°、少なくとも約１９０°、少なくとも約１９５°、少なくとも約２００°、少なくとも約２０５°、少なくとも約２１０°、少なくとも約２１５°、少なくとも約２２０°、少なくとも約２２５°、少なくとも約２３０°、少なくとも約２３５°、少なくとも約２４０°、少なくとも約２４５°、少なくとも約２５０°、又は少なくとも約２５５°のエンジンクランク角度で閉鎖される可能性がある。一部の実施形態では、吸気バルブは、約２６０°以下、約２５５°以下、約２５０°以下、約２４５°以下、約２４０°以下、約２３５°以下、約２３０°以下、約２２５°以下、約２２０°以下、約２１５°以下、約２１０°以下、約２０５°以下、約２００°以下、約１９５°以下、約１９０°以下、約１８５°以下、約１８０°以下、約１７５°以下、約１７０°以下、又は約１６５°以下のエンジンクランク角度で閉鎖される可能性がある。上記で参照した吸気バルブの閉鎖のためのエンジンクランク角度の組み合わせ（例えば、少なくとも約１６０°及び約２６０°以下又は少なくとも約１８０°及び約２００°以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、吸気バルブは、約１６０°、約１６５°、約１７０°、約１７５°、約１８０°、約１８５°、約１９０°、約１９５°、約２００°、約２０５°、約２１０°、約２１５°、約２２０°、約２２５°、約２３０°、約２３５°、約２４０°、約２４５°、約２５０°、約２５５°、又は約２６０°のエンジンクランク角度で閉鎖される可能性がある。

【0040】

[0042] 方法１０は、ステップ１３において、吸気バルブを閉鎖すること、又は吸気プロセスを終了することを更に含む可能性がある。吸気バルブを閉鎖することは、吸気バルブを含むエンジン設計（一部の４ストロークエンジン設計など）には関連するが、吸気バルブのないエンジン設計（一部の２ストロークエンジン設計など）には関係ない。一部の実施形態では、吸気プロセスは、圧縮プロセスの終了に対して、圧縮プロセスの終了の少なくとも約１ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約２ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約５ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約１０ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約２５ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約５０ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約１００ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約２５０ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約５００ｍｓ前、又は圧縮プロセスの終了の少なくとも約１秒前に終了する可能性がある。一部の実施形態では、吸気プロセスは、圧縮プロセスの終了の約１秒以内前、圧縮プロセスの終了の約５００ｍｓ以内前、圧縮プロセスの終了の約２５０ｍｓ以内前、圧縮プロセスの終了の約１００ｍｓ以内前、圧縮プロセスの終了の約５０ｍｓ以内前、圧縮プロセスの終了の約２５ｍｓ以内前、圧縮プロセスの終了の約１０ｍｓ以内前、圧縮プロセスの終了の約５ｍｓ以内前、圧縮プロセスの終了の約２ｍｓ以内前、又は圧縮プロセスの終了の約１ｍｓ以内前に終了する可能性がある。上記で参照した圧縮プロセスの終了に対する吸気バルブの閉鎖又は誘導プロセスの終了のタイミングの組み合わせ（例えば、圧縮プロセスの終了の少なくとも約２ｍｓ及び約１秒以内前、又は少なくとも約１０ｍｓ及び約５０ｍｓ以内前）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、圧縮プロセスの終了に対して、圧縮プロセスの終了の約１ｍｓ前、約２ｍｓ前、約５ｍｓ前、約１０ｍｓ前、約２５ｍｓ前、約５０ｍｓ前、約１００ｍｓ前、約２５０ｍｓ前、約５００ｍｓ前、約７５０ｍｓ前、又は約１秒前に、吸気バルブが閉鎖されるか又は吸気プロセスが終了する可能性がある。

【0041】

[0043] 一部の実施形態では、圧縮プロセス以外の圧縮行程においてソースからＣＩエンジンに熱エネルギーが加えられる可能性がある。一部の実施形態では、燃焼室は、グロープラグ、高温空気ジェット、プラズマ、及び／又は着火前の燃焼室内のある量の吸気チャージ及び／又はある量の燃料に追加の熱エネルギーを導入するための任意の他のデバイスなどの加熱デバイスを備える可能性がある。一部の実施形態では、着火前の燃焼室内のある量の吸気チャージ及び／又はある量の燃料の温度は、エンジンで使用されている各燃料の着火特性に合わせられる可能性がある。一部の実施形態では、燃焼室内のある量の吸気チャージ及び／又はある量の燃料の温度の上昇は、エンジンで使用される燃料が最小着火遅延（例えば２ｍｓ未満の着火遅延）で着火するほど高い値に一定に保たれる可能性がある。

【0042】

[0044] 方法１０は任意選択で、ステップ１４において吸気を圧縮するためにＢＤＣからＴＤＣまでピストンを移動させることを含む。方法１０のステップ１４は、吸気を吸気時の圧力よりも高い圧力に圧縮する他の方法を含む可能性がある。多くのエンジンは、吸気を圧縮することがピストン運動を用いて達成される可能性がある。ロータリエンジンやヴァンケルエンジンなどのエンジンは、吸気を圧縮することが、圧縮を達成するために燃焼室の境界を画定する他のコンポーネントの運動によって達成される可能性がある。一部の実施形態では、ＣＩエンジンは、少なくとも約１０：１、少なくとも約１１：１、少なくとも約１２：１、少なくとも約１３：１、少なくとも約１４：１、少なくとも約１５：１、少なくとも約１６：１、少なくとも約１７：１、少なくとも約１８：１、少なくとも約１９：１、少なくとも約２０：１、少なくとも約２１：１、少なくとも約２２：１、少なくとも約２３：１、少なくとも約２４：１、少なくとも約２５：１、少なくとも約２６：１、少なくとも約２７：１、少なくとも約２８：１、又は少なくとも約２９：１の圧縮比を有する可能性がある。一部の実施形態では、ＣＩエンジンは、約３０：１以下、約２９：１以下、約２８：１以下、約２７：１以下、約２６：１以下、約２５：１以下、約２４：１以下、約２３：１以下、約２２：１以下、約２１：１以下、約２０：１以下、約１９：１以下、約１８：１以下、約１７：１以下、約１６：１以下、約１５：１以下、約１４：１以下、約１３：１以下、約１２：１以下、又は約１１：１以下の圧縮比を有する可能性がある。上記で参照した圧縮比の組み合わせ（例えば、少なくとも約１０：１及び約３０：１以下又は少なくとも約１３：１及び約２０：１以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、ＣＩエンジンは、約１０：１、約１１：１、約１２：１、約１３：１、約１４：１、約１５：１、約１６：１、約１７：１、約１８：１、約１９：１、約２０：１、約２１：１、約２２：１、約２３：１、約２４：１、約２５：１、約２６：１、約２７：１、約２８：１、約２９：１、又は約３０：１の圧縮比を有する可能性がある。

【0043】

[0045] 一部の実施形態では、圧縮を達成するためにピストン又は燃焼室の他の機構を移動させることは、吸気チャージの燃焼室への誘導と少なくとも部分的に同時に行われる可能性がある。一部の実施形態では、圧縮を達成するためにピストン又は燃焼室の他の機構を移動させることは、吸気チャージの燃焼室への誘導と実質的に同時に行われる可能性がある。一部の実施形態では、圧縮を達成するためにピストン又は燃焼室の他の機構を移動させることは、吸気チャージの燃焼室への誘導とほとんど又は全く重複して行われない可能性がある。一部の実施形態では、（ＢＤＣ及びＴＤＣ指定を有する２ストローク、４ストローク、又は他のエンジン設計の場合に）ＢＤＣからＴＤＣまでピストンを移動させることは、吸気バルブの閉鎖と少なくとも部分的に同時に行われる可能性がある。一部の実施形態では、圧縮を達成するためにピストン又は燃焼室の他の機構を移動させることは、吸気チャージの燃焼室への誘導と実質的に同時に行われる可能性がある。一部の実施形態では、圧縮を達成するためにピストン又は燃焼室の他の機構を移動させることは、吸気チャージの燃焼室への誘導とほとんど又は全く重複して行われない可能性がある。

【0044】

[0046] 方法１０は、ステップ１５においてある量の燃料を燃焼室内に噴射することを含む。一部の実施形態では、ある量の燃料及びある量の吸気チャージは、化学量論比で燃焼室に導入される可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料及びある量の吸気チャージは、非化学量論比で燃焼室に導入される可能性がある。

【0045】

[0047] 一部の実施形態では、燃料は、少なくとも約－１０、少なくとも約－５、少なくとも約０、少なくとも約５、少なくとも約１０、少なくとも約１５、少なくとも約２０、少なくとも約２５、少なくとも約３０、又は少なくとも約３５のセタン価を有する可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、約４０以下、約３５以下、約３０以下、約２５以下、約２０以下、約１５以下、約１０以下、約５以下、約０以下、又は約－５以下のセタン価を有する可能性がある。上記で参照した燃料のセタン価の組み合わせ（例えば、少なくとも約－１０及び約４０以下又は少なくとも約１０及び約２０以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、燃料は、約－１０、約－５、約０、約５、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、又は約４０のセタン価を有する可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、ナフサ、ガソリン、アルコール、ブタノール、プロパノール、エタノール、メタノール、ガス状炭化水素、天然ガス、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ヘキサン、代替燃料、水素、アンモニア、合成ガス、及び／又はＣＯを含む可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、Ｃ１（１分子当たり１個の炭素原子）炭化水素、Ｃ２（１分子当たり２個の炭素原子）炭化水素、Ｃ３炭化水素、Ｃ４炭化水素、及び／又は炭素原子を持たない燃料を含む可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、セタン価の実質的な変化をもたらす少量の添加剤を有する可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、燃料の潤滑性又は粘度を調整する少量の添加剤を含む可能性がある。

【0046】

[0048] 一部の実施形態では、燃料は、前述の燃料のいずれかの任意の混合物又は組み合わせ（例えば、メタノール／エタノール、メタン／エタン、メタン／プロパン、エタン／プロパン、メタン／エタン／プロパン、メタン／ブタン、エタン／ブタン、プロパン／ブタン、メタン／エタン／ブタン、エタン／プロパン／ブタン、メタン／エタン／プロパン／ブタン、水素／合成ガス、水素／ＣＯ）を含む可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、前述の燃料のいずれかと、ガソリン又はそれに添加された任意の他の高炭化水素燃料との任意の混合物又は組み合わせ（例えば、メタノール／エタノール＋ガソリン、メタン／エタン＋ガソリン、メタン／プロパン＋ガソリン、エタン／プロパン＋ガソリン、メタン／エタン／プロパン＋ガソリン、メタン／ブタン＋ガソリン、エタン／ブタン＋ガソリン、プロパン／ブタン＋ガソリン、メタン／エタン／ブタン＋ガソリン、エタン／プロパン／ブタン＋ガソリン、メタン／エタン／プロパン／ブタン＋ガソリン、水素／合成ガス＋ガソリン、水素／ＣＯ＋ガソリン）を含む可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、前述の燃料のうちの２つ以上の混合物を含む可能性がある。

【0047】

[0049] 一部の実施形態では、燃料は、重量で約５，０００ｐｐｍ未満、約４，０００ｐｐｍ未満、約３，０００ｐｐｍ未満、約２，０００ｐｐｍ未満、約１，０００ｐｐｍ未満、約９００ｐｐｍ未満、約８００ｐｐｍ未満、約７００ｐｐｍ未満、約６００ｐｐｍ未満、又は約５００ｐｐｍ未満の、セタン価の実質的な変化をもたらす添加剤を含む可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、セタン価の実質的な変化をもたらす添加剤を実質的に含まない可能性がある。

【0048】

[0050] 一部の実施形態では、燃料は、重量で約５，０００ｐｐｍ未満、約４，０００ｐｐｍ未満、約３，０００ｐｐｍ未満、約２，０００ｐｐｍ未満、約１，０００ｐｐｍ未満、約９００ｐｐｍ未満、約８００ｐｐｍ未満、約７００ｐｐｍ未満、約６００ｐｐｍ未満、又は約５００ｐｐｍ未満の、潤滑性又は粘度の実質的な変化をもたらす添加剤を含む可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、潤滑性又は粘度の実質的な変化をもたらす添加剤を実質的に含まない可能性がある。

【0049】

[0051] 一部の実施形態では、燃料は、少なくとも約５０、少なくとも約５５、少なくとも約６０、少なくとも約６５、少なくとも約７０、少なくとも約７５、少なくとも約８０、少なくとも約８５、少なくとも約９０、少なくとも約９５、少なくとも約１００、少なくとも約１０５、少なくとも約１１０、少なくとも約１１５、少なくとも約１２０、少なくとも約１２５、少なくとも約１３０、少なくとも約１３５、少なくとも約１４０、又は少なくとも約１４５のオクタン価（すなわち（ＲＯＮ＋ＭＯＮ）／２法によって計算される）を有する可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、約１５０以下、約１４５以下、約１４０以下、約１３５以下、約１３０以下、約１２５以下、約１２０以下、約１１５以下、約１１０以下、約１０５以下、約１００以下、約９５以下、約９０以下、約８５以下、約８０以下、約７５以下、約７０以下、約６５以下、約６０以下、又は約５５以下のオクタン価を有する可能性がある。上記で参照したオクタン価の組み合わせ（例えば、少なくとも約５０及び約１５０以下又は少なくとも約８０及び約１２０以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、燃料は、約５０、約５５、約６０、約６５、約７０、約７５、約８０、約８５、約９０、約９５、約１００、約１０５、約１１０、約１１５、約１２０、約１２５、約１３０、約１３５、約１４０、約１４５、又は約１５０のオクタン価を有する可能性がある。

【0050】

[0052] 一部の実施形態では、燃料は、少なくとも約０°Ｃ、少なくとも約５°Ｃ、少なくとも約１０°Ｃ、少なくとも約１５°Ｃ、少なくとも約２０°Ｃ、少なくとも約２５°Ｃ、少なくとも約３０°Ｃ、少なくとも約３５°Ｃ、少なくとも約４０°Ｃ、又は少なくとも約４５°Ｃの引火点を有する可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、約５０°Ｃ以下、約４５°Ｃ以下、約４０°Ｃ以下、約３５°Ｃ以下、約３０°Ｃ以下、約２５°Ｃ以下、約２０°Ｃ以下、約１５°Ｃ以下、約１０°Ｃ以下、又は約５°Ｃ以下の引火点を有する可能性がある。上記で参照した燃料の引火点の組み合わせ（例えば、少なくとも約０°Ｃ及び約５０°Ｃ以下又は少なくとも約１０°Ｃ及び約４０°Ｃ以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、燃料は、約０°Ｃ、約５°Ｃ、約１０°Ｃ、約１５°Ｃ、約２０°Ｃ、約２５°Ｃ、約３０°Ｃ、約３５°Ｃ、約４０°Ｃ、約４５°Ｃ、又は約５０°Ｃの引火点を有する可能性がある。

【0051】

[0053] 一部の実施形態では、ある量の燃料は、少なくとも約４００バール（絶対）、少なくとも約５００バール、少なくとも約６００バール、少なくとも約７００バール、少なくとも約８００バール、少なくとも約９００バール、少なくとも約１，０００バール、少なくとも約１，１００バール、少なくとも約１，２００バール、少なくとも約１，３００バール、少なくとも約１，４００バール、少なくとも約１，５００バール、少なくとも約１，６００バール、少なくとも約１，７００バール、少なくとも約１，８００バール、少なくとも約１，９００バール、少なくとも約２，０００バール、少なくとも約２，１００バール、少なくとも約２，２００バール、少なくとも約２，３００バール、少なくとも約２，４００バール、少なくとも約２，５００バール、少なくとも約２，６００バール、少なくとも約２，７００バール、少なくとも約２，８００バール、又は少なくとも約２，９００バールの噴射圧力で燃料噴射器（例えば図２を参照して以上で説明した燃料噴射器２７０）から噴射される可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料は、約３，０００バール以下、約２，９００バール以下、約２，８００バール以下、約２，７００バール以下、約２，６００バール以下、約２，５００バール以下、約２，４００バール以下、約２，３００バール以下、約２，２００バール以下、約２，１００バール以下、約２，０００バール以下、約１，９００バール以下、約１，８００バール以下、約１，７００バール以下、約１，６００バール以下、約１，５００バール以下、約１，４００バール以下、約１，３００バール以下、約１，２００バール以下、約１，１００バール以下、約１，０００バール以下、約９００バール以下、約８００バール以下、約７００バール以下、約６００バール以下、約５００バール以下、約４００バール以下の噴射圧力で燃料噴射器から噴射される可能性がある。上記で参照した噴射圧力の組み合わせ（例えば、少なくとも約４００バール及び約３，０００バール以下又は少なくとも約１，２００バール及び約２，０００バール以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、燃料は、約８００バール、約９００バール、約１，０００バール、約１，１００バール、約１，２００バール、約１，３００バール、約１，４００バール、約１，５００バール、約１，６００バール、約１，７００バール、約１，８００バール、約１，９００バール、約２，０００バール、約２，１００バール、約２，２００バール、約２，３００バール、約２，４００バール、約２，５００バール、約２，６００バール、約２，７００バール、約２，８００バール、約２，９００バール、又は約３，０００バールの噴射圧力で燃料噴射器から噴射される可能性がある。

【0052】

[0054] 一部の実施形態では、燃料は、１分子当たり１個の炭素原子を含む燃料（例えば、メタン、メタノール、ＣＯ）を含む可能性がある。一部の実施形態では、燃料は炭素原子を含まない可能性がある（例えば、水素、アンモニア）。一部の実施形態では、燃料は、１分子当たり少なくとも約１個の炭素原子、１分子当たり少なくとも約２個の炭素原子、１分子当たり少なくとも約３個の炭素原子、１分子当たり少なくとも約４個の炭素原子、１分子当たり少なくとも約５個の炭素原子、１分子当たり少なくとも約６個の炭素原子、１分子当たり少なくとも約７個の炭素原子、１分子当たり少なくとも約８個の炭素原子、又は１分子当たり少なくとも約９個の炭素原子を含む燃料を含む可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、１分子当たり約１０個以下の炭素原子、１分子当たり約９個以下の炭素原子、１分子当たり約８個以下の炭素原子、１分子当たり約７個以下の炭素原子、１分子当たり約６個以下の炭素原子、１分子当たり約５個以下の炭素原子、１分子当たり約４個以下の炭素原子、１分子当たり約３個以下の炭素原子、又は１分子当たり約２個以下の炭素原子を含む燃料を含む可能性がある。上記で参照した１分子当たりの炭素原子の数の組み合わせ（例えば、１分子当たり少なくとも約１個の炭素原子及び１分子当たり約１０個以下の炭素原子又は１分子当たり少なくとも約１個の炭素原子及び１分子当たり約３個以下の炭素原子）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、燃料は、１分子当たり約１個の炭素原子、１分子当たり約２個の炭素原子、１分子当たり約３個の炭素原子、１分子当たり約４個の炭素原子、１分子当たり約５個の炭素原子、１分子当たり約６個の炭素原子、１分子当たり約７個の炭素原子、１分子当たり約８個の炭素原子、１分子当たり約９個の炭素原子、又は１分子当たり約１０個の炭素原子を含む燃料を含む可能性がある。

【0053】

[0055] 一部の実施形態では、ある量の燃料は、（４ストロークエンジンクランク角度規約を用いて）少なくとも約３１０度、少なくとも約３１５度、少なくとも約３２０度、少なくとも約３２５度、少なくとも約３３０度、少なくとも約３３５度、少なくとも約３４０度、少なくとも約３４５度、少なくとも約３５０度、少なくとも約３５５度、少なくとも約３６０度、少なくとも約３６５度、又は少なくとも約３７０度のエンジンクランク角度で噴射される可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料は、約３７５度以下、約３７０度以下、約３６５度以下、約３６０度以下、約３５５度以下、約３５０度以下、約３４５度以下、約３４０度以下、約３３５度以下、約３３０度以下、約３２５度以下、約３２０度以下、又は約３１５度以下のエンジンクランク角度で噴射される可能性がある。上記で参照したある量の燃料の噴射におけるエンジンクランク角度の組み合わせ（例えば、少なくとも約３１０度及び約３７５度以下又は少なくとも約３３０度及び約３６５度以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、ある量の燃料は、約３１０度、約３１５度、約３２０度、約３２５度、約３３０度、約３３５度、約３４０度、約３４５度、約３５０度、約３５５度、約３６０度、約３６５度、約３７０度、又は約３７５度のエンジンクランク角度で噴射される可能性がある。

【0054】

[0056] 一部の実施形態では、ある量の燃料は、圧縮プロセスの終了の少なくとも約１０ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約８ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約６ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約４ｍｓ前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約２ミリ秒前、圧縮プロセスの終了の少なくとも約１ミリ秒前、圧縮プロセスの終了とほぼ同時に、圧縮プロセスの終了の少なくとも約１ｍｓ後、圧縮プロセスの終了の少なくとも約２ｍｓ後、圧縮プロセスの終了の少なくとも約４ｍｓ後、圧縮プロセスの終了の少なくとも約８ｍｓ後、圧縮プロセスの終了の少なくとも約１０ｍｓ後に噴射される可能性がある。

【0055】

[0057] 一部の実施形態では、ある量の燃料は、圧縮プロセスの終了の約１０ｍｓ以内後、圧縮プロセスの終了の約８ｍｓ以内後、圧縮プロセスの終了の約６ｍｓ以内後、圧縮プロセスの終了の約４ｍｓ以内後、圧縮プロセスの終了の約２ｍｓ以内後、圧縮プロセスの終了の約１ｍｓ以内後、圧縮プロセスの終了の約１ｍｓ以内前、圧縮プロセスの終了の約２ｍｓ以内前、圧縮プロセスの終了の約４ｍｓ以内前、圧縮プロセスの終了の約６ｍｓ以内前、圧縮プロセスの終了の約８ｍｓ以内前、又は圧縮プロセスの終了の約１０ｍｓ以内前の時点に噴射される可能性がある。上記で参照したある量の燃料の噴射のタイミングの組み合わせ（例えば、少なくとも約１０ｍｓ前及び圧縮プロセスの終了の約２ｍｓ以内後又は圧縮プロセスの終了の少なくとも約５ｍｓ前及び圧縮プロセスの終了の約１ｍｓ以内後）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、ある量の燃料は、圧縮プロセスの終了（ｔ＝０）に対して、約－１０ｍｓ、約－８ｍｓ、約－６ｍｓ、約－４ｍｓ、約－２ｍｓ、約－１ｍｓ、約０ｍｓ（又は圧縮プロセスの終了とほぼ一致）、約１ｍｓ、約２ｍｓ、約４ｍｓ、約６ｍｓ、約８ｍｓ、又は約１０ｍｓのタイミングで噴射される可能性がある。

【0056】

[0058] 一部の実施形態では、ある量の燃料の１０％以下は、（４ストロークエンジンクランク角度規約を用いて）約３１０度、約３１５度、約３２０度、約３２５度、約３３０度、約３３５度、約３４０度、約３４５度、約３５０度、約３５５度、約３６０度、約３６５度、約３７０度、約３７５度、約３８０度、約３８５度、又は約３９０度（これらの間の全ての値及び範囲を含む）のクランク角度の前に噴射される。

【0057】

[0059] 一部の実施形態では、ある量の燃料の１０％以下は、圧縮プロセスの終了（ｔ＝０）に対して、約－１０ｍｓ、約－８ｍｓ、約－６ｍｓ、約－４ｍｓ、約－２ｍｓ、約－１ｍｓ、圧縮プロセスの終了とほぼ一致する０ｍｓ、約１ｍｓ、約２ｍｓ、約４ｍｓ、約６ｍｓ、約８ｍｓ、約１０ｍｓ（これらの間の全ての値及び範囲を含む）のエンジンサイクルのタイミングに先立って噴射される。

【0058】

[0060] 一部の実施形態では、ある量の燃料の噴射は、（ＢＤＣ及びＴＤＣ指定を有する２ストローク、４ストローク、又は他のエンジン設計の場合に）ピストンをＢＤＣからＴＤＣまで移動させることと少なくとも部分的に同時に行われる可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料の噴射は、ピストンをＢＤＣからＴＤＣまで移動させることと実質的に同時に行われる可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料の噴射は、ピストンをＢＤＣからＴＤＣまで移動させることとほとんど又は全く重複して行われない可能性がある。

【0059】

[0061] 一部の実施形態では、ある量の燃料の噴射は、燃焼室内部で吸気を圧縮することと少なくとも部分的に同時に行われる可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料の噴射は、燃焼室内部で吸気を圧縮することと実質的に同時に行われる可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料の噴射は、燃焼プロセスとほとんど又は全く重複して行われない可能性がある。

【0060】

[0062] 一部の実施形態では、ある量の燃料の噴射は、ある量の燃料の燃焼による燃焼室内の圧力上昇の速度を制御するために調整される可能性がある。圧力上昇速度は、エンジンの騒音や振動を最小限に抑えようとする際のエンジンの制約として扱われることが多い。一部の代替的な燃焼戦略（例えば予混合圧縮着火エンジン）は、特に高負荷時に圧力上昇速度を最小限に抑えるのに苦労する可能性がある。本明細書に記載の実施形態は、燃焼速度を制御することによって（すなわち、混合制限システムにおける混合及び噴射を制御することによって）圧力上昇速度を制御する方法に関する。換言すれば、圧力上昇速度は、騒音及び振動の低減を望む程度に低く、かつ従来のディーゼルエンジンと同様に制御される可能性がある。

【0061】

[0063] 一部の実施形態では、圧力上昇速度は、クランク角度当たり約１５バール未満、クランク角度当たり約１４バール未満、クランク角度当たり約１３バール未満、クランク角度当たり約１２バール未満、クランク角度当たり約１１バール未満、クランク角度当たり約１０バール未満、クランク角度当たり約９バール未満、クランク角度当たり約８バール未満、クランク角度当たり約７バール未満、クランク角度当たり約６バール未満、クランク角度当たり約５バール未満、クランク角度当たり約４バール未満、クランク角度当たり約３バール未満、クランク角度当たり約２バール未満、又はクランク角度当たり約１バール未満（これらの間の全ての値及び範囲を含む）である可能性がある。一部の実施形態では、圧力上昇速度を制御することは、ある量の燃料の噴射タイミングを変更することから独立して行われる可能性がある。一部の実施形態では、燃焼室の圧力上昇速度を制御することは、ある量の燃料の噴射タイミングを変更することによってのみ行われる可能性がある。一部の実施形態では、噴射タイミングは、所望の時間に開弁する燃料噴射器をトリガしてタイミングを早めたり遅らせたりする電気的手段又は油圧手段を使用してエンジン制御ユニットによって変更される可能性がある。一部の実施形態では、噴射タイミングは、エンジン速度などの動作条件を変更することに応答して、カム又は他のデバイスとの機械的結合に基づいて機械的に変更される可能性がある。

【0062】

[0064] 一部の実施形態では、圧力上昇速度は、約３６ＭＰａ／ｍｓ未満、約３４ＭＰａ／ｍｓ未満、約３２ＭＰａ／ｍｓ未満、約３０ＭＰａ／ｍｓ未満、約２８ＭＰａ／ｍｓ未満、約２６ＭＰａ／ｍｓ未満、約２４ＭＰａ／ｍｓ未満、約２２ＭＰａ／ｍｓ未満、約２０ＭＰａ／ｍｓ未満、約１８ＭＰａ／ｍｓ未満、約１６ＭＰａ／ｍｓ未満、約１４ＭＰａ／ｍｓ未満、約１２ＭＰａ／ｍｓ未満、約１０ＭＰａ／ｍｓ未満、約８ＭＰａ／ｍｓ未満、約６ＭＰａ／ｍｓ未満、約４ＭＰａ／ｍｓ未満、約２ＭＰａ／ｍｓ未満、又は約１ＭＰａ／ｍｓ未満（これらの間の全ての値及び範囲を含む）である可能性がある。

【0063】

[0065] 一部の実施形態では、圧力上昇速度を制御することは、ある量の燃料の噴射タイミングを変更することから独立して行われる可能性がある。一部の実施形態では、燃焼室の圧力上昇速度を制御することは、ある量の燃料の噴射タイミングを変更することによってのみ行われる可能性がある。一部の実施形態では、噴射タイミングは、所望の時間に開弁する燃料噴射器をトリガしてタイミングを早めたり遅らせたりする電気的手段又は油圧手段を使用してエンジン制御ユニットによって変更される可能性がある。一部の実施形態では、噴射タイミングは、エンジン速度などの動作条件を変更することに応答して、カム又は他のデバイスとの機械的結合に基づいて機械的に変更される可能性がある。

【0064】

[0066] 方法１０は、ステップ１６においてある量の燃料を燃焼させることを含む。一部の実施形態では、ステップ１６においてある量の燃料を燃焼させることは、ステップ１５において燃料を燃焼室内に噴射することと少なくとも部分的に同時に行われる可能性がある。一部の実施形態では、ステップ１６は、ある量の燃料の実質的に全てを燃焼させることを含む可能性がある。一部の実施形態では、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、少なくとも約５００Ｋ、少なくとも約５５０Ｋ、少なくとも約６００Ｋ、少なくとも約６５０Ｋ、少なくとも約７００Ｋ、少なくとも約７５０Ｋ、少なくとも約８００Ｋ、少なくとも約８５０Ｋ、少なくとも約９００Ｋ、少なくとも約９５０Ｋ、少なくとも約１，０００Ｋ、少なくとも約１，０５０Ｋ、少なくとも約１，１００Ｋ、少なくとも約１，１５０Ｋ、少なくとも約１，２００Ｋ、少なくとも約１，２５０Ｋ、少なくとも約１，３００Ｋ、少なくとも約１，３５０Ｋ、少なくとも約１，４００Ｋ、又は少なくとも約１５００Ｋである可能性がある。一部の実施形態では、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約１５００Ｋ以下、約１，４５０Ｋ以下、約１，４００Ｋ以下、約１，３５０Ｋ以下、約１，３００Ｋ以下、約１，２５０Ｋ以下、約１，２００Ｋ以下、約１，１５０Ｋ以下、約１，１００Ｋ以下、約１，０５０Ｋ以下、約１，０００Ｋ以下、約９５０Ｋ以下、約９００Ｋ以下、約８５０Ｋ以下、約８００Ｋ以下、約７５０Ｋ以下、約７００Ｋ以下、約６５０Ｋ以下、約６００Ｋ以下、又は約５５０Ｋ以下である可能性がある。上記で参照した着火直前の燃焼室内の容量平均温度の組み合わせ（例えば、少なくとも約５００Ｋ及び約１，５００Ｋ以下又は少なくとも約７００Ｋ及び約１，１００Ｋ以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約５００Ｋ、約５５０Ｋ、約６００Ｋ、約６５０Ｋ、約７００Ｋ、約７５０Ｋ、約８００Ｋ、約８５０Ｋ、約９００Ｋ、約９５０Ｋ、約１，０００Ｋ、約１，０５０Ｋ、約１，１００Ｋ、約１，１５０Ｋ、約１，２００Ｋ、約１，２５０Ｋ、約１，３００Ｋ、約１，３５０Ｋ、約１，４００Ｋ、又は約１，５００Ｋである可能性がある。

【0065】

[0067] 一部の実施形態では、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、燃料のセタン価の関数である可能性がある。一部の実施形態では、燃料が約３０～約４０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、少なくとも約７００Ｋ、少なくとも約７５０Ｋ、少なくとも約８００Ｋ、少なくとも約８５０Ｋ、少なくとも約９００Ｋ、少なくとも約９５０Ｋ、少なくとも約１，０００Ｋ、少なくとも約１，０５０Ｋ、少なくとも約１，１００Ｋ、少なくとも約１，１５０Ｋ、少なくとも約１，２００Ｋ、又は少なくとも約１，２５０Ｋである可能性がある。一部の実施形態では、燃料が約３０～約４０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約１，３００Ｋ以下、約１，２５０Ｋ以下、約１，２００Ｋ以下、約１，１５０Ｋ以下、約１，１００Ｋ以下、約１，０５０Ｋ以下、約１，０００Ｋ以下、約９５０Ｋ以下、約９００Ｋ以下、約８５０Ｋ以下、約８００Ｋ以下、又は約７５０Ｋ以下である可能性がある。上記で参照した着火直前の燃焼室内の容量平均温度の組み合わせ（例えば、少なくとも約７００Ｋ及び約１，３００Ｋ以下又は少なくとも約８００Ｋ及び約１，０００Ｋ以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、燃料が約３０～約４０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約７００Ｋ、約７５０Ｋ、約８００Ｋ、約８５０Ｋ、約９００Ｋ、約９５０Ｋ、約１，０００Ｋ、約１，０５０Ｋ、約１，１００Ｋ、約１，１５０Ｋ、約１，２００Ｋ、約１，２５０Ｋ、又は約１，３００Ｋである可能性がある。

【0066】

[0068] 一部の実施形態では、燃料が約２０～約３０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、少なくとも約８００Ｋ、少なくとも約８５０Ｋ、少なくとも約９００Ｋ、少なくとも約９５０Ｋ、少なくとも約１，０００Ｋ、少なくとも約１，０５０Ｋ、少なくとも約１，１００Ｋ、少なくとも約１，１５０Ｋ、少なくとも約１，２００Ｋ、少なくとも約１，２５０Ｋ、少なくとも約１，３００Ｋ、又は少なくとも約１，３５０Ｋである可能性がある。一部の実施形態では、燃料が約２０～約３０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約１，４００Ｋ以下、約１，３５０Ｋ以下、約１，３００Ｋ以下、約１，２５０Ｋ以下、約１，２００Ｋ以下、約１，１５０Ｋ以下、約１，１００Ｋ以下、約１，０５０Ｋ以下、約１，０００Ｋ以下、約９５０Ｋ以下、約９００Ｋ以下、又は約８５０Ｋ以下である可能性がある。上記で参照した着火直前の燃焼室内の容量平均温度の組み合わせ（例えば、少なくとも約８００Ｋ及び約１，４００Ｋ以下又は少なくとも約９００Ｋ及び約１，１００Ｋ以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、燃料が約２０～約３０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約８００Ｋ、約８５０Ｋ、約９００Ｋ、約９５０Ｋ、約１，０００Ｋ、約１，０５０Ｋ、約１，１００Ｋ、約１，１５０Ｋ、約１，２００Ｋ、約１，２５０Ｋ、約１，３００Ｋ、約１，３５０Ｋ、又は約１，４００Ｋである可能性がある。

【0067】

[0069] 一部の実施形態では、燃料が約１０～約２０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、少なくとも約８５０Ｋ、少なくとも約９００Ｋ、少なくとも約９５０Ｋ、少なくとも約１，０００Ｋ、少なくとも約１，０５０Ｋ、少なくとも約１，１００Ｋ、少なくとも約１，１５０Ｋ、少なくとも約１，２００Ｋ、少なくとも約１，２５０Ｋ、少なくとも約１，３００Ｋ、少なくとも約１，３５０Ｋ、又は少なくとも約１，４００Ｋである可能性がある。一部の実施形態では、燃料が約１０～約２０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約１，４５０Ｋ以下、約１，４００Ｋ以下、約１，３５０Ｋ以下、約１，３００Ｋ以下、約１，２５０Ｋ以下、約１，２００Ｋ以下、約１，１５０Ｋ以下、約１，１００Ｋ以下、約１，０５０Ｋ以下、約１，０００Ｋ以下、約９５０Ｋ以下、又は約９００Ｋ以下である可能性がある。上記で参照した着火直前の燃焼室内の容量平均温度の組み合わせ（例えば、少なくとも約８５０Ｋ及び約１，４５０Ｋ以下又は少なくとも約９５０Ｋ及び約１，１５０Ｋ以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、燃料が約１０～約２０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約８５０Ｋ、約９００Ｋ、約９５０Ｋ、約１，０００Ｋ、約１，０５０Ｋ、約１，１００Ｋ、約１，１５０Ｋ、約１，２００Ｋ、約１，２５０Ｋ、約１，３００Ｋ、約１，３５０Ｋ、約１，４００Ｋ、又は約１，４５０Ｋである可能性がある。

【0068】

[0070] 一部の実施形態では、燃料が約０～約１０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、少なくとも約９５０Ｋ、少なくとも約１，０００Ｋ、少なくとも約１，０５０Ｋ、少なくとも約１，１００Ｋ、少なくとも約１，１５０Ｋ、少なくとも約１，２００Ｋ、少なくとも約１，２５０Ｋ、少なくとも約１，３００Ｋ、少なくとも約１，３５０Ｋ、少なくとも約１，４００Ｋ、少なくとも約１，４５０Ｋ、又は少なくとも約１，５００Ｋである可能性がある。一部の実施形態では、燃料が約０～約１０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約１，５５０Ｋ以下、約１，５００Ｋ以下、約１，４５０Ｋ以下、約１，４００Ｋ以下、約１，３５０Ｋ以下、約１，３００Ｋ以下、約１，２５０Ｋ以下、約１，２００Ｋ以下、約１，１５０Ｋ以下、約１，１００Ｋ以下、約１，０５０Ｋ以下、又は約１，０００Ｋ以下である可能性がある。上記で参照した着火直前の燃焼室内の容量平均温度の組み合わせ（例えば、少なくとも約９５０Ｋ及び約１，５５０Ｋ以下又は少なくとも約１，０５０Ｋ及び約１，２５０Ｋ以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、燃料が約０～約１０のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約９５０Ｋ、約１，０００Ｋ、約１，０５０Ｋ、約１，１００Ｋ、約１，１５０Ｋ、約１，２００Ｋ、約１，２５０Ｋ、約１，３００Ｋ、約１，３５０Ｋ、約１，４００Ｋ、約１，４５０Ｋ、約１，５００Ｋ、又は約１，５５０Ｋである可能性がある。

【0069】

[0071] 一部の実施形態では、燃料が約０未満のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、少なくとも約１，０５０Ｋ、少なくとも約１，１００Ｋ、少なくとも約１，１５０Ｋ、少なくとも約１，２００Ｋ、少なくとも約１，２５０Ｋ、少なくとも約１，３００Ｋ、少なくとも約１，３５０Ｋ、少なくとも約１，４００Ｋ、少なくとも約１，４５０Ｋ、少なくとも約１，５００Ｋ、少なくとも約１，５５０Ｋ、又は少なくとも約１，６００Ｋである可能性がある。一部の実施形態では、燃料が約０未満のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約１，６５０Ｋ以下、約１，６００Ｋ以下、約１，５５０Ｋ以下、約１，４００Ｋ以下、約１，４５０Ｋ以下、約１，４００Ｋ以下、約１，３５０Ｋ以下、約１，３００Ｋ以下、約１，２５０Ｋ以下、約１，２００Ｋ以下、約１，１５０Ｋ以下、又は約１，１００Ｋ以下である可能性がある。上記で参照した着火直前の燃焼室内の容量平均温度の組み合わせ（例えば、少なくとも約１，０５０Ｋ及び約１，６５０Ｋ以下又は少なくとも約１，１５０Ｋ及び約１，３５０Ｋ以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、燃料が約０未満のセタン価を有する場合、着火直前の燃焼室内の容量平均温度は、約１，０５０Ｋ、約１，１００Ｋ、約１，１５０Ｋ、約１，２００Ｋ、約１，２５０Ｋ、約１，３００Ｋ、約１，３５０Ｋ、約１，４００Ｋ、約１，４５０Ｋ、約１，５００Ｋ、約１，５５０Ｋ、約１，６００Ｋ、又は約１，６５０Ｋである可能性がある。

【0070】

[0072] 一部の実施形態では、ある量の燃料の５０％未満が、燃焼の開始時にある量の吸気チャージと予混合される可能性がある。換言すれば、ある量の燃料の着火は混合制御されている、すなわちＭＣＣＩである可能性がある。一部の実施形態では、燃料はガソリンを含む可能性があり、ある量の燃料の着火にはガソリンのＭＣＣＩが含まれる（すなわち、ガソリンのＨＣＣＩも、任意の他の燃料のＨＣＣＩも含まれない）可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料の少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、又は少なくとも約４５％が、燃焼の開始時にある量の吸気チャージと予混合される可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料の約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下、約２５％以下、約２０％以下、約１５％以下、又は約１０％以下が、燃焼の開始時にある量の吸気チャージと予混合される可能性がある。上記で参照したある量の吸気チャージと予混合されるある量の燃料の百分率の組み合わせ（例えば、少なくとも約５％及び約５０％以下又は少なくとも約１０％及び約４０％以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、ある量の燃料の約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、又は約５０％が、燃焼の開始時にある量の吸気チャージと予混合される可能性がある。一部の実施形態では、燃焼室内の各点における局所当量比は、少なくとも約１．５、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、少なくとも約９、又は少なくとも約１０（これらの間の全ての値及び範囲を含む）である可能性がある。

【0071】

[0073] 一部の実施形態では、ある量の燃料の燃焼から生成されるエネルギーの少なくとも約２５％が、ある量の燃料が燃焼室内に噴射されている間に生成される可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料の燃焼から生成されるエネルギーの少なくとも約３０％が、ある量の燃料が燃焼室内に噴射されている間に生成される可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料の燃焼から生成されるエネルギーの少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、又は少なくとも約９０％が、ある量の燃料が燃焼室内に噴射されている間に生成される可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料の燃焼から生成されるエネルギーの約９５％以下、約９０％以下、約８５％以下、約８０％以下、約７５％以下、約７０％以下、約６５％以下、約６０％以下、約５５％以下、約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、又は約３０％以下が、ある量の燃料が燃焼室内に噴射されている間に生成される可能性がある。上記で参照したある量の燃料の燃焼から生成されるエネルギーの百分率の組み合わせ（例えば、少なくとも約４０％及び約９５％以下又は少なくとも約６０％及び約８０％以下）が、それらの間の全ての値及び範囲を含め、ある量の燃料が燃焼室内に噴射されている間に生成される可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料の燃焼から生成されるエネルギーの約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、又は約９５％が、ある量の燃料が燃焼室内に噴射されている間に生成される可能性がある。

【0072】

[0074] 一部の実施形態では、ある量の吸気チャージは、燃焼室に最初に吸い込まれるとき、少なくとも約８０℃、少なくとも約９０℃、少なくとも約１００℃、少なくとも約１５０℃、少なくとも約２００℃、少なくとも約２５０℃、少なくとも約３００℃、少なくとも約３５０℃、少なくとも約４００℃、少なくとも約４５０℃、少なくとも約５００℃、少なくとも約５５０℃、少なくとも約６００℃、少なくとも約６５０℃、少なくとも約７００℃、又は少なくとも約７５０℃の温度を有する可能性がある。一部の実施形態では、ある量の吸気チャージは、燃焼室に最初に吸い込まれるとき、約８００℃以下、約７５０℃以下、約７００℃以下、約６５０℃以下、約６００℃以下、約５５０℃以下、約５００℃以下、約４５０℃以下、約４００℃以下、約３５０℃以下、約３００℃以下、約２５０℃以下、約２００℃以下、約１５０℃以下、約１００℃以下、又は約９０℃以下の温度を有する可能性がある。上記で参照した燃焼室に最初に吸い込まれるときのある量の吸気チャージの温度の組み合わせ（例えば、少なくとも約８０℃及び約８００℃以下又は少なくとも約２００℃及び約６００℃以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、ある量の吸気チャージは、燃焼室に最初に吸い込まれるとき、約８０℃、約９０℃、約１００℃、約１５０℃、約２００℃、約２５０℃、約３００℃、約３５０℃、約４００℃、約４５０℃、約５００℃、約５５０℃、約６００℃、約６５０℃、約７００℃、約７５０℃、又は約８００℃の温度を有する可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料は噴射が継続すると混合制限プルームを生成する可能性がある。一部の実施形態では、ある量の燃料及びある量の吸気チャージは、化学反応で混合制限プルームに化合する可能性がある。

【0073】

[0075] 一部の実施形態では、ある量の燃料の燃焼室内への最初の噴射と燃焼の開始との間の遅延が、約５ｍｓ未満、約４．９ｍｓ未満、約４．８ｍｓ未満、約４．７ｍｓ未満、約４．６ｍｓ未満、約４．５ｍｓ未満、約４．４ｍｓ未満、約４．３ｍｓ未満、約４．２ｍｓ未満、約４．１ｍｓ未満、約４ｍｓ未満、約３．９ｍｓ未満、約３．８ｍｓ未満、約３．７ｍｓ未満、約３．６ｍｓ未満、約３．５ｍｓ未満、約３．４ｍｓ未満、約３．３ｍｓ未満、約３．２ｍｓ未満、約３．１ｍｓ未満、約３ｍｓ未満、約２．９ｍｓ未満、約２．８ｍｓ未満、約２．７ｍｓ未満、約２．６ｍｓ未満、約２．５ｍｓ未満、約２．４ｍｓ未満、約２．３ｍｓ未満、約２．２ｍｓ未満、約２．１ｍｓ未満、約２ｍｓ未満、約１．９ｍｓ未満、約１．８ｍｓ未満、約１．７ｍｓ未満、約１．６ｍｓ未満、約１．５ｍｓ未満、約１．４ｍｓ未満、約１．３ｍｓ未満、約１．２ｍｓ未満、約１．１ｍｓ未満、約１ｍｓ未満、約０．９ｍｓ未満、約０．８ｍｓ未満、約０．７ｍｓ未満、約０．６ｍｓ未満、又は約０．５ｍｓ未満（これらの間の全ての値及び範囲を含む）である可能性がある。

【0074】

[0076] 一部の実施形態では、方法１０は、燃焼燃料、未燃焼燃料、過剰空気、及び／又は他の気体又は液体を排出するために排気バルブを開閉することを含む可能性がある。一部の実施形態では、燃焼燃料、未燃焼燃料、過剰空気、及び／又は他の気体又は液体を排出する排気プロセスは、排気バルブの非存在下で行われる可能性がある。排気バルブを開閉することは、排気バルブを含むエンジン設計（例えば、一部の４ストロークエンジン設計）に関連する可能性があるが、排気バルブのないエンジン設計（例えば、一部の２ストロークエンジン設計）に関係がない可能性がある。一部の実施形態では、排気プロセスは、仕事抽出プロセスの終了に対して、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約１ｓ前、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約７５０ｍｓ前、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約５００ｍｓ前、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約２５０ｍｓ前、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約１００ｍｓ前、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約５０ｍｓ前、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約１０ｍｓ前、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約５ｍｓ前、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約２ｍｓ前、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約１ｍｓ前、仕事抽出プロセスの終了とほぼ同時、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約１ｍｓ後、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約２ｍｓ後、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約５ｍｓ後、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約１０ｍｓ後、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約２５ｍｓ後、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約５０ｍｓ後、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約１００ｍｓ後、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約２５０ｍｓ後、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約５００ｍｓ後、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約７５０ｍｓ後、又は仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約１ｓ後に開始される可能性がある。一部の実施形態では、排気プロセスは、仕事抽出プロセスの終了の少なくとも約１秒、少なくとも約７５０ｍｓ、少なくとも約５００ｍｓ、少なくとも約２５０ｍｓ、少なくとも約１００ｍｓ、少なくとも約５０ｍｓ、少なくとも約２５ｍｓ、少なくとも約１０ｍｓ、少なくとも約５ｍｓ、少なくとも約２ｍｓ、又は少なくとも約１ｍｓ前に始まる可能性がある。

【0075】

[0077] 一部の実施形態では、排気プロセスは、仕事抽出プロセスの約１ｍｓ以内後、仕事抽出プロセスの約２ｍｓ以内後、仕事抽出プロセスの約５ｍｓ以内後、仕事抽出プロセスの約１０ｍｓ以内後、仕事抽出プロセスの約２５ｍｓ以内後、仕事抽出プロセスの約５０ｍｓ以内後、仕事抽出プロセスの約１００ｍｓ以内後、仕事抽出プロセスの約２５０ｍｓ以内後、仕事抽出プロセスの約５００ｍｓ以内後、仕事抽出プロセスの約７５０ｍｓ以内後、又は仕事抽出プロセスの約１秒以内後に始まる可能性がある。上記で参照した排気プロセスを始めるタイミングの組み合わせ（例えば、仕事抽出の終了の少なくとも約１０ｍｓ及び約７５０ｍｓ以内前、又は仕事抽出の終了の少なくとも約５０ｍｓ及び約１００ｍｓ以内前）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、排気バルブは、仕事抽出の終了の約１秒、約７５０ｍｓ、約５００ｍｓ、約２５０ｍｓ、約１００ｍｓ、約５０ｍｓ、約２５ｍｓ、約１０ｍｓ、約５ｍｓ、約２ｍｓ、もしくは約１ｍｓ前に、又は仕事抽出プロセスの終了の約１ｍｓ、約２ｍｓ、約５ｍｓ、約１０ｍｓ、約２５ｍｓ、約５０ｍｓ、約１００ｍｓ、約２５０ｍｓ、約５００ｍｓ、約７５０ｍｓ、もしくは約１秒後に開放される可能性がある。

【0076】

[0078] 一部の実施形態では、排気バルブの閉鎖は、熱管理を支援するために燃焼室において排気ガスを捕集するようにタイミングが計られる可能性がある。一部の実施形態では、排気バルブの閉鎖は、熱管理を支援するために排気ガスを燃焼室に再導入するようにタイミングが計られる可能性がある。（４ストロークエンジンクランク角度規約を用いた）一部の実施形態では、排気バルブは、少なくとも約－２０°、少なくとも約－１５°、少なくとも約－１０°、少なくとも約－５°、少なくとも約０°、少なくとも約５°、又は少なくとも約１０°のエンジンクランク角度で閉鎖される可能性がある。一部の実施形態では、排気バルブは、約１５°以下、約１０°以下、約５°以下、約０°以下、約－５°以下、約－１０°以下、又は約－１５°以下のエンジンクランク角度で閉鎖される可能性がある。上記で参照した排気バルブの閉鎖のためのエンジンクランク角度の組み合わせ（例えば、少なくとも約－２０°及び／又は約１５°以下又は少なくとも約－１０°及び約５°以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、排気バルブは、約－２０°、約－１５°、約－１０°、約－５°、約０°、約５°、約１０°、又は約１５°のエンジンクランク角度で閉鎖される可能性がある。

【0077】

[0079] 一部の実施形態では、方法１０は、ステップ１７において追加燃料を噴射し燃焼させることを含む可能性がある。一部の実施形態では、第１の燃料がステップ１５において噴射される可能性があり、第１の燃料と異なるセタン価、発熱量、及び／又は化学組成を有する第２の燃料がステップ１７において噴射される可能性がある。一部の実施形態では、第２の燃料は、第１の燃料と異なるエンジンサイクルにおいて噴射される可能性がある。一部の実施形態では、第２の燃料は、第１の燃料を参照して以上で説明したものと同じ又は実質的に類似したステップに従う可能性がある。換言すれば、方法１０は、第２の量の吸気チャージを燃焼室に受け入れること、任意選択で温度制御戦略を適用すること、吸気バルブを閉鎖すること、ピストンをＢＤＣからＴＤＣまで移動させること、ある量の第２の燃料を燃焼室内に噴射すること、及び、ある量の第２の燃料の実質的に全てを燃焼させること、を含む可能性がある。一部の実施形態では、第２の燃料は、第１の燃料を参照して以上で説明したものと同じ又は実質的に類似したパラメータ（例えば、燃料噴射時のエンジンクランク角度、噴射時の燃料圧力、着火遅延など）に従う可能性がある。

【0078】

[0080] 一部の実施形態では、ステップ１１で受け入れられるある量の吸気チャージは、第１の燃料の噴射の直前（すなわち、第１の燃料の噴射の開始の０．５ｍｓ、１ｍｓ、１．５ｍｓ、又は２ｍｓ前）の第１の温度を有する可能性がある。一部の実施形態では、第２の量の吸気チャージは、第２の燃料の噴射の直前の第２の温度を有する可能性がある。一部の実施形態では、第２の温度は、第１の温度よりも約１°Ｃ、約２°Ｃ、約３°Ｃ、約４°Ｃ、約５°Ｃ、約６°Ｃ、約７°Ｃ、約８°Ｃ、約９°Ｃ、約１０°Ｃ、約１５°Ｃ、約２０°Ｃ、約２５°Ｃ、約３０°Ｃ、約３５°Ｃ、約４０°Ｃ、約４５°Ｃ、約５０°Ｃ、約６０°Ｃ、約７０°Ｃ、約８０°Ｃ、約９０°Ｃ、又は約１００°Ｃだけ高い可能性がある。

【0079】

[0081] 一部の実施形態では、第２の燃料は、第１の燃料と異なるセタン価を有する可能性がある。一部の実施形態では、第２の燃料は、第１の燃料よりも高いセタン価を有する可能性がある。一部の実施形態では、第２の燃料は、第１の燃料よりも低いセタン価を有する可能性がある。一部の実施形態では、第２の燃料は、少なくとも約－５、少なくとも約０、少なくとも約５、少なくとも約１０、少なくとも約１５、少なくとも約２０、少なくとも約２５、少なくとも約３０、少なくとも約３５、少なくとも約４０、少なくとも約４５、少なくとも約５０、少なくとも約５５、少なくとも約６０、又は少なくとも約６５のセタン価を有する可能性がある。一部の実施形態では、第２の燃料は、約７０以下、約６５以下、約６０以下、約５５以下、約５０以下、約４５以下、約４０以下、約３５以下、約３０以下、約２５以下、約２０以下、約１５以下、約１０以下、約５以下、又は約０以下のセタン価を有する可能性がある。上記で参照した第２の燃料のセタン価の組み合わせ（例えば、少なくとも約－５及び約７０以下又は少なくとも約２０及び約５０以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、第２の燃料は、約－５、約０、約５、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、約４０、約４５、約５０、約５５、約６０、約６５、又は約７０のセタン価を有する可能性がある。

【0080】

[0082] 一部の実施形態では、第２の燃料は、第１の燃料と異なるオクタン価を有する可能性がある。一部の実施形態では、第２の燃料は、第１の燃料よりも低いオクタン価を有する可能性がある。一部の実施形態では、第２の燃料は、第１の燃料よりも高いオクタン価を有する可能性がある。一部の実施形態では、第２の燃料は、少なくとも約４０、少なくとも約４５、少なくとも約５０、少なくとも約５５、少なくとも約６０、少なくとも約６５、少なくとも約７０、少なくとも約７５、少なくとも約８０、少なくとも約８５、少なくとも約９０、少なくとも約９５、少なくとも約１００、少なくとも約１０５、少なくとも約１１０、少なくとも約１１５、少なくとも約１２０、少なくとも約１２５、少なくとも約１３０、又は少なくとも約１３５のオクタン価を有する可能性がある。一部の実施形態では、燃料は、約１４０以下、約１３５以下、約１３０以下、約１２５以下、約１２０以下、約１１５以下、約１１０以下、約１０５以下、約１００以下、約９５以下、約９０以下、約８５以下、約８０以下、約７５以下、約７０以下、約６５以下、約６０以下、約５５以下、約５０以下、又は約４５以下のオクタン価を有する可能性がある。上記で参照したオクタン価の組み合わせ（例えば、少なくとも約４０及び約１４０以下又は少なくとも約７０及び約１１０以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、燃料は、約４０、約４５、約５０、約５５、約６０、約６５、約７０、約７５、約８０、約８５、約９０、約９５、約１００、約１０５、約１１０、約１１５、約１２０、約１２５、約１３０、約１３５、又は約１４０のオクタン価を有する可能性がある。

【0081】

[0083] 一部の実施形態では、センサが、噴射される燃料に基づいてエンジン内の状態を調整する可能性がある。一部の実施形態では、センサは、図２を参照して以上で説明したセンサ２７２と同じ又は実質的に類似した特性を有する可能性がある。一部の実施形態では、燃焼の状態は、噴射される燃料の種類に基づいて調整される可能性がある。一部の実施形態では、温度制御機構のパラメータは、噴射される燃料の種類に基づいて修正される可能性がある。例えば、第２の燃料が第１の燃料よりも高いセタン価を有する場合、噴射前にある量の吸気チャージに加えられる熱の強度は、燃焼室内部の温度が第２の燃料の適時の着火（例えば約２ｍｓ未満）を促進するほど高い必要はないため低減される可能性がある。一部の実施形態では、燃料噴射におけるクランク角度は、噴射される燃料の種類に基づいて修正される可能性がある。一部の実施形態では、燃焼室に吸い込まれるある量の吸気チャージの組成は、噴射される燃料の種類に基づいて変化する可能性がある。例えば、適時に着火するために、より高いセタン価を有する燃料が、低セタン燃料と同じくらい酸素富化レベルが高いある量の吸気チャージと混合される必要がない場合がある。一部の実施形態では、燃焼室内の圧力は、噴射される燃料の種類に基づいて修正される可能性がある。

【0082】

[0084] 一部の実施形態では、第１の燃料は第１の期間に噴射される可能性があり、第２の燃料は第２の期間に噴射される可能性がある。一部の実施形態では、第１の期間は、実質的に第２の期間との重なりを有しない可能性がある。一部の実施形態では、第１の期間は第２の期間との部分的な重なりを有する可能性がある。換言すれば、第１の燃料は段階的に除去される可能性がある一方、第２の燃料は段階的に導入される。一部の実施形態では、第１の期間は第２の期間とかなりの重なりを有する可能性がある。一部の実施形態では、第１の期間と第２の期間との重複期間が、少なくとも約０．１秒、少なくとも約０．２秒、少なくとも約０．３秒、少なくとも約０．４秒、少なくとも約０．５秒、少なくとも約０．６秒、少なくとも約０．７秒、少なくとも約０．８秒、少なくとも約０．９秒、少なくとも約１秒、少なくとも約２秒、少なくとも約３秒、少なくとも約４秒、少なくとも約５秒、少なくとも約６秒、少なくとも約７秒、少なくとも約８秒、又は少なくとも約９秒である可能性がある。一部の実施形態では、第１の期間と第２の期間との重複期間は、約１０秒以下、約９秒以下、約８秒以下、約７秒以下、約６秒以下、約５秒以下、約４秒以下、約３秒以下、約２秒以下、約１秒以下、約０．９秒以下、約０．８秒以下、約０．７秒以下、約０．６秒以下、約０．５秒以下、約０．４秒以下、約０．３秒以下、又は約０．２秒以下である可能性がある。上記で参照した第１の期間と第２の期間との重複期間の組み合わせ（例えば、少なくとも約０．１秒及び約１０秒以下又は少なくとも約０．３秒及び約０．５秒以下）も、それらの間の全ての値及び範囲を含めて可能である。一部の実施形態では、第１の期間と第２の期間との重複期間は、約０．１秒、約０．２秒、約０．３秒、約０．４秒、約０．５秒、約０．６秒、約０．７秒、約０．８秒、約０．９秒、約１秒、約２秒、約３秒、約４秒、約５秒、約６秒、約７秒、約８秒、約９秒、又は約１０秒である可能性がある。

【0083】

[0085] 一部の実施形態では、方法１０は、第１の燃料及び第２の燃料と異なる第３の燃料を噴射し燃焼させることを更に含む可能性がある。一部の実施形態では、方法１０は、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０の燃料、第１１の燃料、第１２の燃料、第１３の燃料、第１４の燃料、第１５の燃料、第１６の燃料、第１７の燃料、第１８の燃料、第１９の燃料、第２０の燃料、又は任意の数の追加燃料を噴射し燃焼させることを含む可能性がある。

【0084】

[0086] 一部の実施形態では、本明細書に記載の高温燃料に依存しない戦略は、ピストンの動きに基づいて、又はクリーブスサイクルエンジンの「スリーブバルブ」設計などの他のコンポーネントの動きに基づいて覆われていない、吸排気プロセス用のポートを有するエンジンに実装される可能性がある。

【0085】

[0087] 一部の実施形態では、本明細書に記載の高温燃料に依存しない戦略は、２つ以上のピストンが協働して、それらの結合運動によってガスを圧縮し、それらの結合運動によって仕事を抽出する対向ピストンエンジンに実装される可能性がある。対向ピストン運動は、対称的又は非対称的である可能性があり、吸気及び排気プロセスは、従来のバルブ、ポート、スリーブバルブ、又は吸気及び排気プロセスのための経路を遮断及び遮断解除する他の手段の有無にかかわらず進行する可能性がある。

【0086】

[0088] 一部の実施形態では、本明細書に記載の高温燃料に依存しない戦略は、ピストンがクランクシャフトに直接結合されるのではなく、むしろ燃焼室内で自由に移動し、ピストンに運動を与え、燃焼から生じる電気的仕事を抽出するためにリニアモータシステムに電磁的に結合されることが多いフリーピストンエンジンに実装される可能性がある。フリーピストンアーキテクチャの例は、Ｍｉｌｌｅｒ、Ｓｖｒｃｅｋ、Ｅｄｗａｒｄｓによって開発され、後にＭａｉｎｓｐｒｉｎｇ（当初はＥｔａｇｅｎ）によって商品化されたものである。

【0087】

[0089] 一部の実施形態では、本明細書に記載の高温燃料に依存しない戦略は、アトキンソンリンケージ、ミラーバルブタイミング、又は非対称圧縮及び膨張ストロークを達成する他の方法を採用するエンジンなどの非従来型の４ストローク又は２ストロークアーキテクチャに実装される可能性がある。

【0088】

[0090] 一部の実施形態では、本明細書に記載の高温燃料に依存しない戦略は、約２００ｒｐｍよりも低いｒｐｍを有する低速エンジンに実装される可能性がある。一部の実施形態では、本明細書に記載の高温燃料に依存しない戦略は、約３０００ｒｐｍよりも高いｒｐｍを有する高速エンジンに実装される可能性がある。

【0089】

[0091] 一部の実施形態では、本明細書に記載の高温燃料に依存しない戦略は、（作動流体を使用して、排気からの熱エネルギーを使用する追加の仕事を生成して、ブレイトン、スターリング、ランキン、又は他のサイクルなどの熱力学的サイクルを実行する）廃熱回収などの追加の排気又は他の熱エネルギー抽出デバイスに結合される可能性がある。

【0090】

[0092] 一部の実施形態では、本明細書に記載の高温燃料に依存しない戦略は、排気ストリームから追加の仕事を抽出し得る場合に、圧縮器又は強制誘導段を駆動するのに必要とされるターボ配合デバイスを含む可能性がある。この追加の仕事は、駆動シャフトに機械的に配合されたり、電気的に抽出されたり、エンジンの運転において何らかの他の有用な方法で使用されたりする可能性がある。

【0091】

[0093] 一部の実施形態では、エンジンが本明細書に記載の戦略を並行して採用する可能性がある。これらの方法のそれぞれの独立した使用が可能である一方、それらの組み合わせも本開示の範囲内にある。

【0092】

[0094] 様々なコンセプトが１つ以上の方法として具現化されることがあり、そのうちの少なくとも一例が提供されている。方法の一部として実施される行為は、任意の適当な方法で順序付けされることがある。したがって、実施形態は、例示されたものとは異なる順序で行為が実施されるように構築されることがあり、これは、いくつかの行為を、たとえ例示された実施形態においては連続した行為として示されていても、同時に実施することを含むことがある。異なる言い方をすれば、そのような特徴は必ずしも特定の実行順序に限定されない場合があり、むしろ任意の数のスレッド、プロセス、サービス、サーバ、及び／又は同様のものが、連続的に、非同期的に、同時的に、並行に、同時に、同期的に、及び／又は同様に本開示と整合したやり方で実行することがあることが理解されるべきである。よって、これらの特徴のうちのいくつかは、単一の実施形態に同時には存在し得ないという点で、互いに矛盾する場合がある。同様に、いくつかの特徴は、ある態様の革新には適用でき、他の態様には適用できない。

【0093】

[0095] また、本開示は、現在記載されていない他の革新を含むことがある。出願人は、そのような革新を具現化し、その追加出願、継続出願、部分継続出願、分割出願、及び／又は同様のものを提出する権利を含め、そのような革新に関する全ての権利を保有する。よって、本開示の利点、実施形態、例、機能的特徴、論理的、操作的、組織的、構造的、位相幾何学的及び／又は他の態様は、実施形態によって定義される本開示に対する限定又は実施形態の均等物に対する限定と考えられるべきではないことが理解されるべきである。個人及び／又は企業ユーザの特定の要望及び／又は特徴、データベース構成及び／又は関係モデル、データタイプ、データ伝送及び／又はネットワークフレームワーク、構文構造、及び／又は同様のものに応じて、本明細書に開示される技術の様々な実施形態は、本明細書に記載される多くの柔軟性及びカスタム化を可能にするように実装されることがある。

【0094】

[0096] 本明細書において定義及び使用される全ての定義は、辞書的定義、参照により組み込まれた文献における定義、及び／又は定義される用語の通常の意味を支配するものとして理解されるべきである。

【0095】

[0097] 本明細書において、特に実施形態において用いられるとき、「約」又は「およそ」という用語は、数値の前にあるとき、その値プラス又はマイナス１０％の範囲を示す。ある範囲の値が提示される場合には、文脈がそうではないと明らかに規定しない限り、その範囲の上限と下限との間に介在する、下限の単位の１０分の１に至るまでの各値、及びその定められた範囲にある任意の他の定められた値又は介在する値が本開示に包含されることが理解される。これらのより小さな範囲の上限及び下限がそのより小さな範囲に独立的に含まれ得ることも、本開示に包含され、定められた範囲において特に除外された任意の限度に従う。定められた範囲が限度のうち一方又は両方を含む場合には、それらの含まれる限度のうちいずれか又は両方を除く範囲も本開示に含まれる。

【0096】

[0098] ここで本明細書及び実施形態で使用される「及び／又は」という句は、それによって結合された要素、すなわち場合によっては接続的に存在し、場合によっては非接続的に存在する要素の「いずれか又は両方」を意味するものとして理解されるべきである。「及び／又は」を用いて列挙された複数の要素も同様に、すなわちそれによって結合された要素のうちの「１つ以上」と理解されるべきである。「及び／又は」の節によって具体的に特定される要素以外に、それらの具体的に特定される要素と関連するか又は関連しないかを問わず、他の要素が任意選択的に存在する場合がある。したがって、非制限的な一例として、「備える（comprising）」などのオープンエンドの文言と関連して用いられる場合、「Ａ及び／又はＢ」への言及は、一実施形態ではＡのみ（任意選択的にＢ以外の要素を含む）を、別の実施形態ではＢのみ（任意選択的にＡ以外の要素を含む）を、更に別の実施形態ではＡ及びＢの両方（任意選択的に他の要素を含む）を指す可能性がある。

【0097】

[0099] 本明細書及び実施形態で用いられるとき、「又は」は、上記で定義したように「及び／又は」と同じ意味を有するものとして理解されるべきである。例えば、列挙されている項目を分ける場合、「又は」又は「及び／又は」は、包括的なものとして、すなわち、いくつかの又は列挙された要素のうち少なくとも１つであるが１つより多くも、任意選択的には更に列挙されていない項目も含むものとして解釈されるべきである。「～のうち１つのみ」もしくは「～のうちただ１つのみ」、又は実施形態において用いられる場合、「～からなる（consisting of）」など、そうではないと明示されている用語のみが、いくつかの又は列挙された要素のうちただ１つの要素を含むことを指すことになる。概して、本明細書において用いられる「又は」という用語は、前に「いずれか」、「～のうち１つ」、「～のうち１つのみ」、又は「～のうちただ１つ」のような排他性の用語がある場合、排他的な代替案（すなわち「一方又は他方であるが両方ではない」）を示すものとしてのみ解釈されるべきである。実施形態において用いられる場合、「本質的に～からなる（consisting essentially of）」は、特許法の分野において用いられる通常の意味を有するものとする。

【0098】

[0100] 本明細書及び実施形態で用いられるとき、１つ以上の要素の列挙を参照する「少なくとも１つ」という句は、その要素の列挙の中の要素のうち任意の１つ以上から選択された少なくとも１つの要素を意味するが、必ずしもその要素の列挙の中に具体的に列挙された１つ１つの要素のうち少なくとも１つを含むわけではなく、その要素の列挙の中の要素の任意の組み合わせを排除しないものとして理解されるべきである。この定義は、具体的に特定される要素と関連するか又は関連しないかを問わず、「少なくとも１つ」という句が指す要素の列挙において具体的に特定される要素以外に要素が任意選択的に存在し得ることを可能にする。したがって、非制限的な例として、「Ａ及びＢのうち少なくとも１つ」（又は同様に「Ａ又はＢのうち少なくとも１つ」、又は同様に「Ａ及び／又はＢのうち少なくとも１つ」）は、一実施形態においては、Ｂは存在せず（任意選択的にＢ以外の要素を含む）、少なくとも１つの、任意選択的に１つよりも多くのＡを、別の実施形態においては、Ａは存在せず（任意選択的にＡ以外の要素を含む）、少なくとも１つの、任意選択的に１つよりも多くのＢを、更に別の実施形態においては、少なくとも１つの、任意選択的に１つよりも多くのＡと、少なくとも１つの、任意選択的に１つよりも多くのＢと（任意選択的に他の要素を含む）を指す可能性がある、という具合である。

【0099】

[0101] 本明細書で用いられるとき、「燃料」は、燃料のセタン価に関係なく、吸気混合物との発熱化学反応を引き起こすことが可能なあらゆる材料を指す可能性がある。これは、ナフサ、ガソリン、アルコール燃料（ブタノール、プロパノール、エタノール、及びメタノールを含む）、ガス状炭化水素（天然ガス、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ヘキサンなどを含む）、及び水素、アンモニア、合成ガス、ＣＯなどの代替燃料の燃料及び混合物を含む可能性がある。

【0100】

[0102] 本明細書で用いられるとき、「プルーム」は、噴射点から広がる燃料の塊であって、燃料噴射イベントにおいて空間的に及び／又は時間的に前進するときに、ある量の吸気チャージを巻き込んだり、これと混ざり合ったりし得る燃料の塊を指す可能性がある。

【0101】

[0103] 本明細書で用いられるとき、「吸気チャージ」とは、燃焼イベントに先立って燃焼室に入るある量の物質を指す。吸気チャージは、空気、大気、湿った空気、酸素が富化された空気、排気ガスで希釈された空気、不活性ガスで希釈された空気、燃料、未燃焼燃料、又はそれらの任意の組み合わせを含む可能性がある。

【0102】

[0104] 本明細書で用いられるとき、「燃焼効率」は、空気及び燃料を完全に燃焼させて完全燃焼の生成物を形成する程度を指す可能性がある。非限定的な例として、燃焼効率は、以下に示すように燃料（例えば、エタノール、メタノールなど）及び燃焼生成物（例えば、ＣＯ_２、Ｈ_２Ｏなど）のより低位発熱量（ＬＨＶ）を用いて算出される可能性がある。

【0103】

【数1】

【0104】

ここで、
η_{ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ}は、燃焼効率であり、
ＬＨＶ_{ｐｒｏｄｕｃｔｓ}は、燃焼生成物のＬＨＶ（ＭＪ／ｋｇ）であり、
ｍａｓｓ_{ｐｒｏｄｕｃｔｓ}は、燃焼生成物の質量（ｋｇ）であり、
ＬＨＶ_ｆｕｅｌは、燃料のＬＨＶ（ＭＪ／ｋｇ）であり、
ｍａｓｓ_ｆｕｅｌは、燃料の質量（ｋｇ）である。

【0105】

[0105] 本明細書で用いられるとき、「効率」、「熱効率」、又は「ＬＨＶ効率」は、次のように計算される燃料エネルギーの機械的仕事への変換を指す可能性がある。

【0106】

【数2】

【0107】

ここで、
ηは、効率であり、
Ｗｏｒｋは、達成された機械的仕事の量（Ｊ）であり、エンジンシリンダ内の圧力から計算された指示仕事、又は正味仕事である可能性があり、ここで仕事は、エンジンからトランスミッション又はジェネレータに入り込む回転シャフトの先端で測定される（すなわち、「ブレーキ熱効率」）。
ＬＨＶ_ｆｕｅｌは、燃料のＬＨＶ（Ｊ／ｋｇ）であり、
ｍａｓｓ_ｆｕｅｌは、燃料の質量（ｋｇ）である。

【0108】

[0106] 本明細書で用いられるとき、「クランク角度」又は「エンジンクランク角度」の数値的な定義は、（４ストロークエンジンの場合の表１に記載の）エンジンサイクルにおける固定点に対するクランク角度として理解されるべきである。換言すれば、４ストロークエンジンでは、エンジンクランク角度は、ピストンが排気行程と吸気行程の間のＴＤＣ位置にあるときには０°（又は７２０°）である。エンジンクランク角度は、ピストンが圧縮行程と膨張行程の間のＴＤＣ位置にあるときには３６０°である。エンジンクランク角度は、ピストンが膨張行程と排気行程の間のＢＤＣ位置にあるときには５４０°である。エンジンクランク角度は、ピストンが吸気行程と圧縮行程の間のＢＤＣ位置にあるときには１８０°である。排気行程と吸気行程の間のＴＤＣ位置に対するクランク角度を示すのに負の数が使用される可能性もある。換言すれば、５４０°は－１８０°と記載される可能性もあり、３６０°は－３６０°と記載される可能性もあり、１８０°は－５４０°と記載される可能性もある。２ストロークエンジンでは、エンジンサイクルは期間が３６０°であり、以下の表２に記載される。６ストロークエンジンは同様に合計で１０８０°になる。

【0109】

【表1】

【0110】

【表2】

【0111】

[0107] 一部の実施形態では、「着火直前（immediately prior to ignition又はjust prior to ignition）」という用語は、エンジンクランク角度が、約３００°、約３０５°、約３１０°、約３１５°、約３２０°、約３２５°、約３３０°、約３３５°、約３４０°、約３４５°、約３５０°、約３５５°、約３６０°、約３６５°、約３７０°、約３７５°、又は約３８０°（これらの間の全ての値及び範囲を含む）である時点を指す可能性がある。

【0112】

[0108] 一部の実施形態では、「着火直前（immediately prior to ignition又はjust prior to ignition）」という用語は、着火のおよそ５０ｍｓ、およそ４０ｍｓ、およそ３０ｍｓ、およそ２０ｍｓ、およそ１０ｍｓ、およそ５ｍｓ、およそ２ｍｓ、又はおよそ１ｍｓ（これらの間の全ての値及び範囲を含む）前の時点を指す可能性がある。

【0113】

[0109] 一部の実施形態では、「着火直前（immediately prior to ignition又はjust prior to ignition）」という用語は、燃料発熱の５％が起こったことが観察される時刻よりも前の時点を指す可能性がある。換言すれば、圧力の測定可能な変化が検出されて発熱性燃料酸化が発生していることを示す可能性があるときに、燃料は着火したものと考えられる可能性がある。

【0114】

[0110] 一部の実施形態では、「着火直前（immediately prior to ignition又はjust prior to ignition）」という用語は、着火の約１クランク角度、約２クランク角度、約３クランク角度、約４クランク角度、約５クランク角度、約６クランク角度、約７クランク角度、約８クランク角度、約９クランク角度、約１０クランク角度、約１１クランク角度、約１２クランク角度、約１３クランク角度、約１４クランク角度、約１５クランク角度、約１６クランク角度、約１７クランク角度、約１８クランク角度、約１９クランク角度、又は約２０クランク角度（これらの間の全ての値及び範囲を含む）前の時点を指す可能性がある。

【0115】

[0111] 一部の実施形態では、「着火直前（immediately prior to ignition又はjust prior to ignition）」という用語は、着火の約５０ｍｓ、約４０ｍｓ、約３０ｍｓ、約２０ｍｓ、約１０ｍｓ、約５ｍｓ、約２ｍｓ、又は約１ｍｓ（これらの間の全ての値及び範囲を含む）前の時点を指す可能性がある。

【0116】

[0112] 一部の実施形態では、「燃料噴射直前（immediately prior to fuel injection又はjust prior to fuel injection）」という用語は、燃料噴射の約１クランク角度、約２クランク角度、約３クランク角度、約４クランク角度、約５クランク角度、約６クランク角度、約７クランク角度、約８クランク角度、約９クランク角度、約１０クランク角度、約１１クランク角度、約１２クランク角度、約１３クランク角度、約１４クランク角度、約１５クランク角度、約１６クランク角度、約１７クランク角度、約１８クランク角度、約１９クランク角度、又は約２０クランク角度（これらの間の全ての値及び範囲を含む）前の時点を指す可能性がある。

【0117】

[0113] 一部の実施形態では、「燃料噴射直前（immediately prior to fuel injection又はjust prior to fuel injection）」という用語は、燃料噴射の約５０ｍｓ、約４０ｍｓ、約３０ｍｓ、約２０ｍｓ、約１０ｍｓ、約５ｍｓ、約２ｍｓ、又は約１ｍｓ（これらの間の全ての値及び範囲を含む）前の時点を指す可能性がある。

【0118】

[0114] 一部の実施形態では、「バルブ閉鎖」（例えば「吸気バルブ閉鎖」又は「排気バルブ閉鎖」）という用語は、バルブが完全に着座した（すなわち、０ｍｍのバルブ上昇）時点を指す可能性がある。一部の実施形態では、「バルブ開放」（例えば「吸気バルブ開放」又は「排気バルブ開放」）という用語は、バルブが離座した（すなわち、０ｍｍ超の上昇）時点を指す可能性がある。

【0119】

[0115] 実施形態において、及び上述の明細書において、「備える（comprising）」、「含む（including）」、「担持する（carrying）」、「有する（having）」、「含有する（containing）」、「伴う（involving）」、「保持する（holding）」、「～で構成される（composed of）」などの全ての移行句は、オープンエンドのもの、すなわち含むが限定されないことを意味するものとして理解されるべきである。合衆国特許審査便覧セクション２１１１．０３に記載されているように、「～からなる（consisting of）」及び「本質的に～からなる（consisting essentially of）」という移行句のみが、それぞれクローズ又はセミクローズの移行句とされる。

【0120】

[0116] 一部の実施形態では、本明細書に記載の新規な高温混合制御戦略が、対向ピストンエンジンに実装される可能性がある。これには、誘導チャージを圧縮するように構成された２つ以上のピストンが含まれる可能性があり、エンジンにはシリンダヘッドがない可能性がある。これは、２つ、４つ、又はその他のストローク数の設計である可能性がある。

【0121】

[0117] 本開示の具体的な実施形態を上記で概説してきたが、当業者には多くの代替案、修正、及び変形が明らかであろう。したがって、本明細書に記載される実施形態は、例示を意図するものであって、限定を意図するものではない。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされることがある。上記の方法及びステップが特定の順序で発生する特定の事象を示す場合、本開示の恩恵を受ける当業者は、特定のステップの順序付けが修正されることがあり、そのような修正は本発明の変形に従ったものであることを認識するであろう。また、ステップのうち特定のものは、可能な場合には並列プロセスにおいて同時的に実施されることがあり、上述したように連続して実施されることもある。実施形態を具体的に示すと共に記載してきたが、形態及び詳細の様々な変更がなされ得ることは理解されよう。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】