[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

众所周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正时的可变气门正时机构，在内燃机中负荷运行时和内燃机高负荷运行时进行基于增压器的增压作用，并且，在从内燃机高负荷运行变到中负荷运行时，在使实际压缩比保持为恒定的状态下，随着内燃机负荷降低，增大机械压缩比，并且，延迟进气门的关闭正时。

在这样的内燃机中，机械压缩比变高时，压缩行程末期的活塞顶面和燃烧室内壁面的间隔变窄，因此，会在燃烧室内产生强力的挤流(squishflow)。其结果，在燃烧室内产生强力的乱流(disturbances)，这样一来就能得到良好的燃料的点火和燃烧。但是，当机械压缩比变低时，压缩行程末期的活塞顶面和燃烧室内壁面的间隔变宽，因此，挤流变弱或不产生挤流。其结果，在燃烧室内产生的乱流弱化，这样一来产生燃料的点火和燃烧变差这样的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够确保良好的燃料的点火和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，具备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、以及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，在内燃机低负荷运行侧，与内燃机高负荷运行时相比，机械压缩比变高，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变高而逐渐减少，在内燃机高负荷运行侧预先设定有变为比内燃机低负荷运行侧的机械压缩比低的预先确定的机械压缩比的负荷，在比该预先设定的负荷低的负荷区域，使节气门关闭。

即，在本发明中，在比上述的预先设定的负荷低的负荷区域，由节气门对吸入空气流进行节流。当对吸入空气流进行节流时，进气门的关闭正时被提前，因此，进气门关闭后直到活塞到达上止点为止的冲程(stroke)量与节气门全开时相比而变长。即，因基于节气门的吸入空气的节流作用和到上止点为止的活塞的冲程量的增大，在燃烧室内产生乱流，由此，能确保良好的燃料的点火和燃烧。

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是用于说明通常的循环和超高膨胀比循环的图。

图9是表示与内燃机负荷相应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的图。

附图标记说明：

1：曲轴箱；2：气缸体；3：气缸盖；4：活塞；5：燃烧室；7：进气门；70：进气门驱动用凸轮轴；A：可变压缩比机构；B：可变气门正时机构。

具体实施方式

图1示出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被连结到调压箱(surge tank)12，在各进气支管11配置有用于向分别对应的进气口8内喷射燃料的燃料喷射阀13。需说明的是，可以代替将燃料喷射阀13安装于各进气支管11而将其配置在各燃烧室5内。

调压箱12通过进气道(intake duck)14被连结到空气净化器15，在进气道14内配置有由致动器16驱动的节气门17和例如使用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被连结到内置例如三元催化剂的催化剂转换器20，在排气歧管19内配置有空燃比传感器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的连结部设有可变压缩比机构A，该可变压缩比机构A能够通过改变曲轴箱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，进一步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。需说明的是，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由能够控制进气门7的关闭正时的可变气门正时机构构成。