[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

已公知如下的火花点火式内燃机(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的可变气门正时机构(可变配气相位机构，variable valve timingmechanism)，并且设置成：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，并且在从内燃机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而增大机械压缩比并且延迟进气门的关闭正时。 

但是，该文献没有提及任何关于节气门的控制。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种可一边提高热效率一边确保良好的燃烧的火花点火式内燃机。 

根据本发明，提供一种火花点火式内燃机：在该内燃机中具有能够改变机械压缩比的可变压缩比机构、能够控制进气门的关闭正时的可变气门正时机构和为了控制吸入空气量而配置在内燃机进气通路内的节气门，随着内燃机负荷从内燃机高负荷降低到内燃机低负荷，使进气门的关闭正时向从进气下止点离开的方向移动，在内燃机低负荷运行侧，机械压缩比维持为最大机械压缩比，并且，在内燃机高负荷运行侧，随着内燃机负荷的降低而使机械压缩比增大以使得实际压缩比为恒定值，在机械压缩比维持为最大机械压缩比的负荷区域内，设定有预先设定的负荷，在内燃机负荷 降低而机械压缩比达到了最大机械压缩比时的内燃机负荷与预先设定的负荷之间，节气门保持在全开状态，在负荷比预先设定的负荷低的区域，随着内燃机负荷的降低而使节气门的开度变小，并且，使进气门的关闭正时向从进气下止点离开的方向移动，在机械压缩比维持为最大机械压缩比的负荷区域内，随着内燃机负荷的降低而使实际压缩比降低。 

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(lift)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是用于进行运行控制的流程图。 

图11是表示进气门的关闭正时等的映射(map)的图。 

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，稳压箱)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，也可代替将燃料喷射阀13安装于各进气支管11，而将燃烧喷射阀13配置在各燃烧室5内。 

调整槽12通过进气道14被连接到空气滤清器15，在进气道14内配置由致动器16驱动的节气门17和使用例如热线(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被连接到内置了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。 

另一方面，在如图1所示的实施例中，在曲轴箱1和气缸体2的连接部设置有可变压缩比机构A，该可变压缩比机构A可通过改变曲轴箱1和气缸体2的气缸轴线方向的相对位置来改变活塞4位于压缩上止点时的燃 烧室5的容积；另外，还设置有能够改变实际的压缩作用的开始正时的实际压缩作用开始正时变更机构B。此外，在图1所示的实施例中，该实际压缩作用开始正时变更机构B包括能够控制进气门7的关闭正时的可变气门正时机构。