内燃机制造技术

本发明专利技术提供一种内燃机，能够响应性良好地使流入燃烧室内的进气的温度变化。在具备使低温的冷却水循环的低温系冷却水循环系统和使高温的冷却水循环的高温系冷却水循环系统的内燃机中，使低温的冷却水循环的低温冷却水流路包含覆盖进气通道的壁面的至少一部分的水套。进气通道具有被水套覆盖的冷却壁面和未被水套覆盖的非冷却壁面。另外，在冷却壁面的进气上游侧设置有气流控制阀，该气流控制阀构成为能够变更在冷却壁面侧流动的进气流量和在非冷却壁面侧流动的进气流量的比率。优选气流控制阀构成为滚流控制阀(TCV)。

Internal-combustion engine

The invention provides an internal combustion engine capable of responding to changes in the temperature of the intake air flowing into the combustion chamber. In the low temperature of the circulating cooling water with low temperature, cooling water circulation system and the internal combustion engine high temperature cooling water circulation system of the high temperature cooling water system, cooling water circulation cooling water temperature of the wall covering road includes an intake passage at least a portion of the water jacket. The intake passage is provided with a cooling wall surface covered by a water jacket and a non cooling wall surface which is not covered by the water jacket. In addition, the cooling wall is arranged upstream of the intake air flow control valve, the flow control valve is configured to be able to change the flow rate of intake air flow inlet flow in the cooling wall side and non cooling wall on the side. Preferably, the flow control valve is configured as a flow control valve (TCV).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机，尤其涉及具备形成有供冷却水流动的流路的气缸盖的内燃机。
技术介绍
在内燃机的气缸盖形成有供冷却水流动的流路。在专利文献1中公开了：独立地设置有第1冷却水回路和第2冷却水回路，第1冷却水回路中，为了冷却进气通道内的空气，冷却气缸盖内的进气通道周边的冷却水循环，第2冷却水回路中，冷却气缸体以及气缸盖内的排气口周边的冷却水循环。现有技术文献专利文献1：日本特开2013-133746号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题内燃机的运转区域能够通过发动机转矩和发动机旋转速度来确定。适于良好燃烧的进气温度(要求进气温度)根据运转区域而不同。与此相伴，用于冷却进气的冷却水的温度的为了良好燃烧而要求的值也根据运转区域而不同。在发动机运转中，运转区域时时刻刻变化。因此，伴随运转区域的变化，要求进气温度也可能频繁地变化。但是，由于冷却水的温度调整需要时间，因此，若想通过冷却水的温度调整来应对要求进气温度的变化，则响应延迟会成为问题。本专利技术鉴于上述的问题而提出，目的在于提供能够响应性良好地使流入燃烧室内的进气的温度变化的内燃机。用于解决问题的手段为了实现上述的目的，第1专利技术是一种内燃机，具备：低温系冷却水循环系统，其是冷却水的温度不同的2个冷却水循环系统中的1个，使低温的冷却水在形成于内燃机的低温冷却水流路中循环；以及高温系冷却水循环系统，其是所述2个冷却水循环系统中的1个，使高温的冷却水在形成在所述内燃机的高温冷却水流路中循环，所述低温冷却水流路包含覆盖进气通道(进气道)的壁面的至少一部分的水套，所述进气通道具有第1壁面和第2壁面，所述第1壁面是在与所述进气通道的中心轨道垂直的剖面中的至少1个剖面中被所述水套覆盖的内壁面，所述第2壁面是未被所述水套覆盖的内壁面，所述内燃机具备气流控制阀，该气流控制阀设置在所述第1壁面的进气上游侧，构成为能够变更在所述第1壁面侧流动的进气流量与在所述第2壁面侧流动的进气流量的比率。第2专利技术在第1专利技术中，其特征在于，所述内燃机具备控制装置，所述控制装置基于根据所述内燃机的旋转速度和负载确定的运转区域来控制所述气流控制阀，所述控制装置构成为将所述气流控制阀操作为：在属于需要进气冷却的需要进气冷却区域的情况下，与属于不需要进气冷却的不需要进气冷却区域的情况相比，在所述第1壁面侧流动的进气流量相对于在所述第2壁面侧流动的进气流量的比率大。第3专利技术在第1专利技术中，其特征在于，所述气流控制阀是以旋转轴为中心驱动阀芯而进行开度调整的滚流控制阀。第4专利技术在第3专利技术中，其特征在于，所述滚流控制阀的所述旋转轴设置在所述第1壁面侧，所述第1壁面设置在所述进气通道的气缸体对合面侧。第5专利技术在第3专利技术中，其特征在于，所述滚流控制阀的所述旋转轴设置在所述第1壁面侧，所述第1壁面设置在所述进气通道的与气缸体对合面侧的相反侧。第6专利技术在第3专利技术中，其特征在于，所述第1壁面设置在所述进气通道的气缸体对合面侧，所述滚流控制阀构成为：设置有从所述进气通道的内壁面朝向相对的内壁面延伸的旋转轴，在从所述旋转轴的中途沿着垂直方向延伸的支承轴的顶端部设置有沿与所述支承轴垂直的方向延伸的所述阀芯，在所述滚流控制阀开阀了的状态下所述阀芯移动至沿着所述第1壁面侧的位置，随着所述滚流控制阀关闭，所述阀芯以从所述第1壁面侧堵塞所述进气通道的方式移动。第7专利技术在第3专利技术至第6专利技术中的任意一个专利技术中，其特征在于，所述内燃机具备控制装置，所述控制装置基于根据所述内燃机的旋转速度和负载确定的运转区域来控制所述滚流控制阀，所述控制装置构成为，在属于需要强化在气缸内生成的滚流(tumble flow)的第1运转区域的情况下，与属于除所述第1运转区域之外的第2运转区域相比将所述滚流控制阀向关闭侧操作。第8专利技术在第7专利技术中，其特征在于，所述进气通道包含以随着朝向进气下游方向而靠近进气通道的中心轨道的方式倾斜的倾斜壁面，所述第1壁面设置在所述倾斜壁面。第9专利技术在第8专利技术中，其特征在于，所述控制装置构成为，在属于不需要进气冷却的不需要进气冷却区域且属于所述第2运转区域的情况下，将所述滚流控制阀操作为预定的中间开度。专利技术的效果根据第1专利技术，低温冷却水流路包含覆盖进气通道的壁面的至少一部分的水套。进气通道具有第1壁面和第2壁面，第1壁面是在与该进气通道的中心轨道垂直的剖面中的至少1个剖面中被水套覆盖的内壁面，第2壁面是未被水套覆盖的内壁面。另外，在第1壁面的上游侧设置有气流控制阀，该气流控制阀构成为能够变更在第1壁面侧流动的进气流量和在第
2壁面侧流动的进气流量的比率。在第1壁面侧流动的进气被水套冷却。另一方面，在第2壁面侧流动的进气没有被水套冷却。根据本专利技术，能够通过气流控制阀使在第1壁面侧流动的进气流量与在第2壁面侧流动的进气流量的比率变化，因此，能够响应性良好地调整进气的冷却程度。根据第2专利技术，气流控制阀被控制为：在需要进气冷却的情况下，与不需要的情况相比，在第1壁面侧流动的进气流量相对于在第2壁面侧流动的进气流量的比率大。因此，根据本专利技术，能够根据是否需要进气冷却来调整进气温度，因此，能够抑制在需要进气冷却的区域中因进气温度上升而引起的爆震，并且能够抑制在不需要进气冷却的区域中因进气冷却而引起的燃烧恶化。根据第3专利技术，通过滚流控制阀的开闭动作能够响应性良好地调整进气的冷却程度。根据第4专利技术，滚流控制阀的旋转轴设置在第1壁面侧，第1壁面设置在进气通道的气缸体对合面侧。在这样的构成中，当以通过滚流的强化来改善燃烧状态为目的而将滚流控制阀的阀芯向关闭侧驱动时，在第1壁面侧流动的进气流量比在第2壁面侧流动的进气流量减少。因此，根据本专利技术，能够通过进行以燃烧状态的改善为目的的滚流控制阀的开闭动作，响应性良好地调整进气的冷却程度。根据第5专利技术，滚流控制阀的旋转轴设置在第1壁面侧，第1壁面设置在进气通道的与气缸体对合面相反侧。在这样的构成中，当滚流控制阀的阀芯向关闭侧被驱动时，使在第1壁面侧流动的进气流量比在第2壁面侧流动的进气流量减少。因此，根据本专利技术，能够通过进行滚流控制阀的开闭动作来响应性良好地调整进气的冷却程度。根据第6专利技术，当滚流控制阀的阀芯向关闭侧被驱动以堵塞第1壁面侧时，在第1壁面侧流动的进气流量比在第2壁面侧流动的进气流量减少。因此，根据本专利技术，能够通过进行滚流控制阀的开闭动作来响应性良好地调整进气的冷却程度。根据第7专利技术，在属于需要强化在气缸内形成的滚流的第1运转区域的情况下，与属于除了该第1运转区域以外的第2运转区域的情况相比，
滚流控制阀被向关闭侧操作。需要强化滚流的第1运转区域是空气量少的运转区域，与不需要进气冷却的运转区域重复。另外，不需要进行滚流的强化的第2运转区域是空气量多的运转区域，包含需要进气冷却的运转区域。因此，根据本专利技术，通过根据滚流的强化要求来操作滚流控制阀，能够充分满足进气冷却要求而谋求燃烧状态的进一步的改善。根据第8专利技术，进气通道构成为包含以随着朝向进气通道的进气下游方向而靠近进气通道的中心轨道的方式倾斜的倾斜壁面。另外，第1壁面设置在该倾斜壁面。根据这样的构成，相对于滚流控制阀的关闭方向的操作量，能够使在第1壁面侧流动的进气流量更有效地减少。根据第9专利技术，在不需要进气冷却且不需要滚流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机，其特征在于，具备：低温系冷却水循环系统，其是冷却水的温度不同的2个冷却水循环系统中的1个，使低温的冷却水在形成于内燃机的低温冷却水流路中循环；以及高温系冷却水循环系统，其是所述2个冷却水循环系统中的1个，使高温的冷却水在形成于所述内燃机的高温冷却水流路中循环，所述低温冷却水流路包含覆盖进气通道的壁面的至少一部分的水套，所述进气通道具有第1壁面和第2壁面，所述第1壁面是在与所述进气通道的中心轨道垂直的剖面中的至少1个剖面中被所述水套覆盖的内壁面，所述第2壁面是未被所述水套覆盖的内壁面，所述内燃机具备气流控制阀，该气流控制阀设置在所述第1壁面的进气上游侧，构成为能够变更在所述第1壁面侧流动的进气流量与在所述第2壁面侧流动的进气流量的比率。

【技术特征摘要】
2015.05.25 JP 2015-1055981.一种内燃机，其特征在于，具备：低温系冷却水循环系统，其是冷却水的温度不同的2个冷却水循环系统中的1个，使低温的冷却水在形成于内燃机的低温冷却水流路中循环；以及高温系冷却水循环系统，其是所述2个冷却水循环系统中的1个，使高温的冷却水在形成于所述内燃机的高温冷却水流路中循环，所述低温冷却水流路包含覆盖进气通道的壁面的至少一部分的水套，所述进气通道具有第1壁面和第2壁面，所述第1壁面是在与所述进气通道的中心轨道垂直的剖面中的至少1个剖面中被所述水套覆盖的内壁面，所述第2壁面是未被所述水套覆盖的内壁面，所述内燃机具备气流控制阀，该气流控制阀设置在所述第1壁面的进气上游侧，构成为能够变更在所述第1壁面侧流动的进气流量与在所述第2壁面侧流动的进气流量的比率。2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，具备控制装置，所述控制装置基于根据所述内燃机的旋转速度和负载确定的运转区域来控制所述气流控制阀，所述控制装置构成为将所述气流控制阀操作为：在属于需要进气冷却的需要进气冷却区域的情况下，与属于不需要进气冷却的不需要进气冷却区域的情况相比，在所述第1壁面侧流动的进气流量相对于在所述第2壁面侧流动的进气流量的比率大。3.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述气流控制阀是以旋转轴为中心驱动阀芯而进行开度调整的滚流控制阀。4.根据权利要求3所述的内燃机，其特征在于，所述滚流控制阀的...

【专利技术属性】
技术研发人员：小玉航平，内海慎太郎，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP