[发明专利]火花点火式内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及火花点火式内燃机。

背景技术

如下的火花点火式内燃机公知：具备能够改变机械压缩比的可变压缩 比机构和能够控制进气门的关闭时期的可变气门机构，在内燃机中负荷运 行时和内燃机高负荷运行时由增压器进行增压作用、且在该内燃机中高负 荷运行时，在将实际压缩比保持为恒定的状态下，随着内燃机负荷变低， 使机械压缩比增大，并且使进气门的关闭时期延迟(例如参照日本特开 2004-218522号公报)。

根据该火花点火式内燃机，在内燃机中负荷运行时，机械压缩比被设 得较高且进气门的关闭时期被设得较迟，所以使得内燃机中负荷运行时的 燃料经济性提高，在内燃机高负荷运行时机械压缩比被设得较低且进气门 的关闭时期被设得较早，所以使得内燃机高负荷运行时的输出转矩增大。

在上述火花点火式内燃机中控制可变压缩比机构和可变气门机构，使 得实际压缩比变得恒定。具体而言，以变为与内燃机负荷相应的吸入空气 量的方式决定进气门的关闭时期，基于该进气门的关闭时期以实际压缩比 变为恒定的方式决定机械压缩比。

然而，在这样的控制方法中不能充分地提高热效率。也就是说，为了 提高热效率需要尽可能地增大机械膨胀比(等同于机械压缩比)。但是，在 上述控制方法中，根据最初决定的进气门的关闭时期而从属性地决定机械 膨胀比，所以未必能够设定尽可能大的机械膨胀比。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而做成的，其目的在于提供热效率高的火花点 火式内燃机。

本发明，作为用于解决上述课题的手段，提供在权利要求的各项中记 载的火花点火式内燃机。

在本发明的第一方式中，火花点火式内燃机具备：能够改变机械膨胀 比的可变膨胀比机构；和能够改变排气门的开启时期的排气可变气门机构， 以内燃机负荷变得越低则将机械膨胀比设得越高、并且排气门的开启时期 向排气下死点侧延迟的方式，根据内燃机负荷来设定机械膨胀比和排气门 的开启时期。

在此，通过提高实际膨胀比，即提高机械膨胀比且使排气门的开启时 期向排气下死点侧延迟，从而能够提高热效率。但是，若提高机械膨胀比 则吸入空气量减少，若使排气门的开启时期向排气下死点侧延迟则排气气 体的排出恶化。因此，在内燃机高负荷运行时若提高实际膨胀比则不能得 到充分的内燃机输出。

与此相对，根据上述方式，机械膨胀比和排气门的开启时期根据内燃 机负荷而决定。因此，能够在内燃机低负荷运行时提高实际膨胀比以使热 效率变高，相反在内燃机高负荷运行时将实际膨胀比维持得较低以得到充 分的内燃机输出，由此，能够得到充分的内燃机输出同时提高热效率。

特别地，根据上述方式，因为根据内燃机负荷来设定机械膨胀比，所 以与以将实际压缩比设为恒定的方式设定机械膨胀比的情况相比，能够提 高热效率。

在本发明的第二方式中，上述机械膨胀比的最大值为20以上。

在本发明的第三方式中，在实际的内燃机负荷比基准负荷低的情况下， 将机械膨胀比控制为大致恒定。

在本发明的第四方式中，上述基准负荷是在机械膨胀比被设为最大时 的内燃机负荷。

在本发明的第五方式中，还具备能够改变进气门的关闭时期的进气可 变气门机构，内燃机负荷变得越低则使进气门的关闭时期越向从进气下死 点偏离的方向移动。

在本发明的第六方式中，在发生了爆震时使点火时期延迟。

根据本发明，与例如以将实际压缩比设为恒定的方式来设定机械压缩 比的情况相比，能够提高热效率。

以下，根据附图和本发明的优选方式的记载，能够进一步充分地理解 本发明。

附图说明

图1是火花点火式内燃机的整体图。

图2是可变压缩比机构的分解立体图。

图3A和图3B是图解地表示的内燃机的侧面剖面图。

图4是表示可变气门机构的图。

图5A和图5B是表示进气门的升程量的图。

图6A和图6B是用于说明机械压缩比和实际压缩比的图。

图7A和图7B是用于说明机械膨胀比和实际膨胀比的图。

图8是表示理论热效率与膨胀比的关系的图。

图9A和图9B是用于说明通常周期和超高膨胀比周期的图。