[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

公知如下火花点火式内燃机(例如参照日本特开2004-218522号公报)：具有可改变机械压缩比的可变压缩比机构和可控制进气门的关闭正时(closing timing)的可变气门正时机构(可变配气机构)，且在内燃机中负荷运行时和内燃机高负荷运行时进行由增压器进行的增压作用，并且，在内燃机从高负荷运行向中负荷运行转变时在使实际压缩比保持恒定的状态下随着内燃机负荷的降低增大机械压缩比并且延迟进气门的关闭正时。 

然而，如在后面详细说明的那样可知，在这样的内燃机中热效率变高的空燃比根据机械压缩比的不同而不同，因此，要提高热效率就需要根据机械压缩比适当选择空燃比。但是，上述的文献对这方面的内容没有任何提及。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种：能对热效率变高的空燃比根据机械压缩比的不同而不同这一情况加以考虑而得到高的热效率的火花点火式内燃机。 

根据本发明，可提供一种如下火花点火式内燃机：具有可改变机械压缩比的可变压缩比机构和可控制进气门的关闭正时的可变气门正时机构，在内燃机低负荷运行侧与内燃机高负荷运行时相比使机械压缩比变大、并且在内燃机高负荷运行侧使机械压缩比随着内燃机负荷的升高而逐渐减小，选择地进行第1空燃比下的燃烧和比第1空燃比大的第2空燃比下的燃烧，在内燃机高负荷运行侧进行第1空燃比下的燃烧，在内燃机低负荷运行侧，在最大机械压缩比低于预先设定的基准值时进行第2空燃比下的燃烧，并且，在最大机械压缩比高于预先设定的基准值时进行第1空燃比下的燃烧。 

即，在本发明中为了提高热效率，在内燃机高负荷运行侧使用热效率高的第1空燃比，在内燃机低负荷运行侧允许使用热效率高的第2空燃比。 

附图说明

图1是火花点火式内燃机的总体图。 

图2是可变压缩比机构的分解立体图。 

图3是图解表示的内燃机的侧面剖视图。 

图4是表示可变气门正时机构的图。 

图5是表示进气门和排气门的升程量的图。 

图6是用于说明机械压缩比、实际压缩比和膨胀比的图。 

图7是表示理论热效率和膨胀比的关系的图。 

图8是用于说明通常循环和超高膨胀比循环(cycle)的图。 

图9是表示根据内燃机负荷的机械压缩比等的变化的图。 

图10是用于说明理论热效率的图。 

图11是用于说明实际热效率(正味熱效率)的图。 

图12是用于说明由空燃比的差所产生的实际热效率的差的图。 

图13是表示用于进行运行控制的流程图。 

图14是表示进气门的关闭正时等的映射图(map)的图。 

图15是表示进气门的关闭正时等的映射图的图。 

图16是用于说明由最大机构压缩比的差(差别)所产生的实际热效率的差的图。 

图17是用于进行运行控制的流程图。 

具体实施方式

图1表示火花点火式内燃机的侧面剖视图。 

参照图1，附图标记1表示曲轴箱、2表示气缸体、3表示气缸盖、4表示活塞、5表示燃烧室、6表示配置在燃烧室5的顶面中央部的火花塞、7表示进气门、8表示进气口、9表示排气门、10表示排气口。进气口8通过进气支管11被连接到调整槽(surge tank，稳定罐)12，在各进气支管11分别配置用于向对应的进气口8内喷射燃料的燃料喷射阀13。另外，代替将燃料喷射阀13安装于各进气支管11，燃烧喷射阀13也可配置在各燃烧室5内。 

调整槽12通过进气管14被连接到空气滤清器15，在进气管14内配置由致动器16驱动的节气门17和使用例如热线(hot wire，红外线)的吸入空气量检测器18。另一方面，排气口10通过排气歧管19被连接到内置例如三元催化剂的催化剂转换器20，在排气歧管19内配置空燃比传感器21。