[發明專利]火花點火式內燃機

有效

• 申請號: 200980162710.1
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN102639844A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 秋久大輔
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D19/06
• 分類號: F02D19/06;F02D13/02;F02D15/00;F02D15/04;F02M25/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

技術領域

本發明涉及火花點火式內燃機。

背景技術

使用含有醇的燃料作為燃料時，燃料中的醇濃度越高而辛烷值越高，爆震越不易發生。因此，燃料中的醇濃度越高越能夠提高壓縮比。因此，公知有一種內燃機，其具備能夠改變機械壓縮比的可變壓縮比機構和能夠控制進氣門的關閉時期的可變氣門正時機構，使用含有醇的燃料作為燃料，燃料中的醇濃度越高而實際壓縮比越高（參照專利文獻1）。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-115063號公報

發明內容

然而，在使醇那樣的含氧的燃料燃燒時，與通常的使汽油燃燒的情況相比，生成大量比熱大的水，其結果是，燃燒溫度下降。當燃燒溫度下降時，燃燒壓力下降，膨脹端壓力下降。因此，在通常的使用汽油時，膨脹端壓力成為大氣壓以上，但在使用含有醇的燃料時，即使提高實際壓縮比，也存在膨脹端壓力成為大氣壓以下的情況，即存在成為過膨脹的情況。然而當如此成為過膨脹時，熱效率會大幅下降。

本發明的目的在于提供一種防止在使用了含有醇的燃料時成為過膨脹的情況，由此能夠確保高熱效率的火花點火式內燃機。

根據本發明，提供一種火花點火式內燃機，具備能夠改變機械壓縮比的可變壓縮比機構和能夠控制進氣門的關閉時期的可變氣門正時機構，在內燃機低負荷運轉時，與內燃機高負荷運轉時相比，使膨脹比提高，其中，使用含有醇的燃料作為燃料，在燃料中的醇濃度高時，與燃料中的醇濃度低時相比，使內燃機低負荷運轉時的膨脹比降低。

發明效果

在內燃機低負荷運轉時，與內燃機高負荷運轉時相比，使膨脹比提高，因此在使用含有醇的燃料作為燃料時，可能會產生過膨脹。這種情況下，燃料中的醇濃度越高越容易發生過膨脹。然而在本發明中，在燃料中的醇濃度高時，與燃料中的醇濃度低時相比，降低內燃機低負荷運轉時的膨脹比，因此即使在燃料中的醇濃度高的情況下也能夠防止過膨脹的發生。

附圖說明

圖1是火花點火式內燃機的整體圖。

圖2是可變壓縮比機構的分解立體圖。

圖3是圖解性地表示內燃機的側視剖視圖。

圖4是表示可變氣門正時機構的圖。

圖5是表示進氣門及排氣門的升程量的圖。

圖6是用于說明機械壓縮比、實際壓縮比及膨脹比的圖。

圖7是表示理論熱效率與膨脹比的關系的圖。

圖8是用于說明通常的循環及超高膨脹比循環的圖。

圖9是表示與內燃機負荷對應的機械壓縮比等的變化的圖。

圖10是PV線圖。

圖11是表示醇濃度與膨脹比的關系的圖。

圖12是表示醇濃度與實際壓縮比的關系的圖。

圖13是表示進氣門關閉時期IC等的映射的圖。

圖14是用于進行運轉控制的流程圖。

圖15是表示火花點火式內燃機的另一實施例的整體圖。

圖16是表示與內燃機負荷對應的機械壓縮比等的變化的圖。

圖17是表示醇濃度與排氣門打開時期的提前量的關系的圖。

圖18是表示排氣門打開時期EO的映射的圖。

圖19是用于進行運轉控制的流程圖。

圖20是用于進行運轉控制的流程圖。

具體實施方式

圖1表示火花點火式內燃機的側視剖視圖。

參照圖1，1表示曲軸箱，2表示氣缸體，3表示氣缸蓋，4表示活塞，5表示燃燒室，6表示在燃燒室5的頂面中央部配置的火花塞，7表示進氣門，8表示進氣口，9表示排氣門，10表示排氣口。進氣口8經由進氣支管11而與穩壓箱12連結，在各進氣支管11分別配置有用于朝向對應的進氣口8內噴射燃料的燃料噴射閥13。需要說明的是，燃料噴射閥13也可以取代安裝于各進氣支管11而配置在各燃燒室5內。

穩壓箱12經由進氣通道14而與空氣過濾器15連結，在進氣通道14內配置有由促動器16驅動的節氣閥17和使用了例如熱線的吸入空氣量檢測器18。另一方面，排氣口10經由排氣岐管19而與內置有例如三效催化劑的催化劑轉換器20連結，在排氣岐管19內配置有空燃比傳感器21。