[发明专利]多气缸火花点火引擎

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装在例如汽车上的多气缸火花点火引擎。

背景技术

已知现有的火花点火引擎通过利用排气压力脉冲来提高扭矩。为了改善扫气作用的效果，在这种引擎中，设定有进气门和排气门被保持在打开状态的气门重叠期间，并且，在要求高扭矩的运转区域中，来自排气压力脉冲的负压力波被设为在上述气门重叠期间内到达排气口。

例如，专利文献1描述了使气门重叠期间的相位可改变，并且调节负压力波的时刻使其在气门重叠期间内到达排气口的方案。

另外，专利文献2描述了设置有可改变排气门的气门开启时点的气门开启时点改变单元，并且根据引擎转速来控制气门开启时点改变单元，以便来自排气压力脉冲的负压力波在气门重叠期间内到达排气口，从而改善引擎在宽转速区间内的扫气作用的效果和提高扭矩。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利公报第3678861号

专利文献2：日本专利公开公报第2010-84530号

发明内容

技术问题

较高的压缩比有助于提高引擎的热效率以提高燃料效率。然而，使用汽油或者包含汽油的燃料的火花点火引擎在例如几何压缩比高于12的高压缩比的情况下进行操作时会产生如下问题。

在高压缩比引擎中，引擎的较高的热效率能够提高燃料效率并且能够提高扭矩。然而，在引擎的高负载区域中的低速和中速区间内较容易出现爆震（knocking）。为了减少爆震，可以减少有效压缩比或者大幅地延迟点火时刻。但如果仅使用这些方法就不能保证充分的高扭矩。也就是说，由于克服爆震的措施而不能获得充分的高扭矩。

专利文献1、2既没有关注于防止在这种高压缩比引擎中的爆震也没有关注于与此相关的问题。

对于如上所述的情况，本发明的目的在于提供一种多气缸火花点火引擎，能够以有效方式减少在高压缩比引擎的高负载区域中的低速和中速区间内的爆震，并且能够通过保持高压缩比来获得高扭矩。

解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明涉及一种火花点火引擎，其具有四个以上的气缸，至少包含汽油的燃料被注入该气缸中。所述引擎具有高于12的几何压缩比，并且包括：排气歧管，连接到各气缸的排气口；可变排气门正时机构，用于改变排气门的气门开启时点；点火时刻控制器，用于控制设置在各气缸中的火花塞的点火时刻；和有效压缩比调节器，用于调节有效压缩比。所述排气歧管具有：多个分支排气通道，连接到所述各气缸的所述排气口；多个第一收集器部分，分别集合排气顺序不相邻的所述气缸的分支排气通道；多个中间排气通道，分别被连接到所述第一收集器部分的下游；和第二收集器部分，集合所述中间排气通道。在所述引擎的高负载区域中的至少低速和中速区间内，有效压缩比通过所述有效压缩比调节器被调节成大于10的值；所述点火时刻通过所述点火时刻控制器从MBT被延迟规定量。而且，所述可变排气门正时机构根据所述引擎转速改变所述排气门的所述气门开启时点，以便在所述进气门和所述排气门的所述气门开启时点和气门关闭时点被定义为气门升程0.3mm的情况下，保证所述进气门和所述排气门有规定的气门重叠期间，且便在多个引擎转速区间内，来自所述排气压力脉冲的负压力波在所述气缸的所述气门重叠期间内到达所述气缸的排气口。

本发明的有益效果

根据本发明的多气缸火花点火引擎，通过有效地利用排气压力脉冲从而改善在高压缩比引擎的高负载区域中的低速和中速区间内的扫气作用（scavenging action）的效果，增加进气容积效率，减少点火时刻的延迟量，并且保持高有效压缩比。这样使得有可能显著地增加扭矩。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的多气缸火花点火引擎中的引擎体和排气歧管的示意性平面图。

图2是表示引擎体的示意性截面图。

图3是引擎的排气系统的示意性平面图。

图4是表示排气门和进气门的开启/关闭时点以及重叠期间的图表。

图5是说明排气门和进气门的气门开启时点和气门关闭时点的定义的视图。

图6是用于描述气缸之间的排气干涉（exhaust interfence）的视图，其中，（A）表示现有的排气歧管的情况，（B）表示本发明的实施方式的引擎排气歧管的情况。

图7是用于描述压力波如何在气缸和排气歧管的第二收集器部分之间往返的视图。

图8是说明气缸的排气口处产生的压力变化的图表。