发动机制造技术

提供能够提高油耗性能且能够抑制异常燃烧的发生的发动机。在具备具有气缸(2)的发动机主体(1)以及涡轮增压器(59)的发动机中，设置在将进气阀(9)的开阀期间维持为270度曲柄角以上的规定值的状态下变更进气阀(8)的开闭正时的进气开闭正时变更机构(18a)，将各气缸(2)的几何压缩比设定为(11)以上，在高负荷区域中，将进气阀(8)的闭阀正时设定为下述正时，该正时为进气下止点后的正时，并且是在将从进气下止点至进气阀(8)的闭阀正时为止的曲柄角度设为进气闭阀延迟量(CA_IVC)时，使该进气闭阀延迟量相对于气缸的几何压缩比(ε)的比例成为4.58以上且6.67以下的正时；并且，将进气阀(8)的开阀正时设定为排气阀(9)闭阀之后的正时。正时。正时。

【技术实现步骤摘要】
发动机


[0001]本专利技术涉及发动机，该发动机具备：在气缸设有进气口、排气口、进气阀以及排气阀的发动机主体；连接于发动机主体的进气通路以及排气通路；以及包含设于排气通路的涡轮和设于进气通路的压缩机的涡轮增压器。

技术介绍

[0002]在安装于汽车等的发动机中，为了提高输出性能，设置增压器对进气增压。例如，在专利文献1中公开了具有由发动机主体驱动增压器的机械式的增压器的发动机。
[0003]专利文献1：日本特开2019
‑
039393号公报

技术实现思路

[0004]专利技术所要解决的课题
[0005]作为提高发动机的油耗性能的构成，考虑提高气缸的几何压缩比。由此，考虑到若对气缸的几何压缩比相对较高的发动机设置增压器，则能够增大输出，且能够提高油耗性能。但是，在单纯采用该构成的情况下，存在容易产生异常燃烧的问题。
[0006]具体而言，在发动机负荷较高、气缸内的温度较高的情况下等，包含由增压器增压后的进气的高温/高压的混合气在气缸内被过度压缩，因此存在发生提前点火(过早点火)、爆震的隐患。
[0007]本专利技术鉴于上述情况而完成，目的在于提供能够提高油耗性能且抑制异常燃烧的发生的发动机。
[0008]用于解决课题的手段
[0009]为了解决上述课题，本专利技术的发动机具备在气缸设有进气口、排气口、进气阀以及排气阀的发动机主体，与所述发动机主体连接的进气通路以及排气通路，以及包含设于所述排气通路的涡轮和设于所述进气通路的压缩机的涡轮增压器，其特征在于，具备进气开闭正时变更机构，在将所述进气阀的开阀期间维持为270度曲柄角以上的规定值的状态下，变更该进气阀的开闭正时，所述气缸的几何压缩比设定为11以上，所述进气开闭正时变更机构在发动机负荷为规定的基准负荷以上的高负荷区域中，将所述进气阀的闭阀正时设定为下述正时，该正时为进气下止点后的正时，并且是在将从进气下止点至所述进气阀的闭阀正时为止的曲柄角度设为进气闭阀延迟量时，使该进气闭阀延迟量相对于气缸的几何压缩比的比例成为4.58以上且6.67以下的正时；并且，将所述进气阀的开阀正时设定为所述排气阀闭阀之后的正时。
[0010]根据本专利技术，由于将气缸的几何压缩比设为11以上的较高的值且在发动机设有涡轮增压器，因此能够增大发动机的输出且提高油耗性能。而且，通过将进气阀的开阀期间设定为270度曲柄角以上的较长期间，并且在高负荷区域中使进气阀在上述正时闭阀，从而能够抑制异常燃烧的发生。
[0011]具体而言，在高负荷区域中，进气阀在进气下止点后闭阀。因此，能够降低气缸的
有效压缩比，能够抑制提前点火以及爆震的发生。另外，将进气阀的开阀期间设定为270度曲柄角以上这一较长的期间、使进气阀在进气下止点后闭阀且相对提前进气阀的开阀开始正时，并且在高负荷区域中进气阀在排气阀的闭阀后闭阀。换句话说，在高负荷区域中，使进气阀在进气下止点后闭阀，且实现了进气阀与排气阀在排气上止点附近在规定期间均开阀的气阀重叠。因此，能够降低气缸的有效压缩比，能够提高气缸的扫气性能而减少高温的已燃气体残留在气缸中的量，能够可靠地抑制爆震的发生。
[0012]而且，根据本申请专利技术人们的见解，可知在气缸的几何压缩比为11以上且进气阀的开阀期间维持为270度曲柄角以上的规定值的带涡轮增压器的发动机中，只要在进气闭阀延迟量相对于气缸的几何压缩比(从进气下止点至进气阀的闭阀正时为止的曲柄角度)的比例为4.58以上且6.67以下的正时使进气阀闭阀，则能够可靠地抑制爆震的发生且能够提高油耗性能。与其对应地，在本专利技术中，以上述比例成为4.58以上且6.67以下的方式使进气阀闭阀。因此，能够可靠地抑制异常燃烧、换句话说能够可靠地抑制提前点火以及爆震，能够可靠地提高油耗性能。
[0013]这里，可知若将上述进气闭阀延迟量相对于气缸的几何压缩比的比例控制为4.58以上且6.67以下的范围内的5.0以上且6.25以下的范围中，则油耗性能进一步可靠地提高。
[0014]由此，在上述构成中，优选的是在上述高负荷区域中，在该进气闭阀延迟量相对于气缸的几何压缩比的比例成为5.0以上且6.25以下的正时，上述进气阀闭阀(技术方案2)。
[0015]另外，在上述构成中，优选的是所述发动机主体具有多个气缸以及与各所述气缸对应的多个排气口，所述排气通路具有与1个或者排气冲程不连续的2个以上的所述气缸的排气口分别连通的多个独立排气通路，所述涡轮具备涡轮主体、以及收容该涡轮主体的涡轮壳体，所述涡轮主体具备接受排气的能量而旋转的多个叶片，所述涡轮壳体的内侧空间在从其上游端至所述涡轮主体为止的部分中，被划分为在所述涡轮主体的旋转轴向上排列且沿所述涡轮主体的外周形成的多个吸入通路，多个所述独立排气通路分别连接于不同的所述吸入通路(技术方案3)。
[0016]根据该构成，能够抑制独立排气通路之间、换句话说排气冲程不连续的气缸之间的排气干扰。因此，能够进一步提高各气缸的扫气性能，能够更可靠地抑制爆震的发生。
[0017]专利技术效果
[0018]根据本专利技术的发动机，能够提高油耗性能且能够抑制异常燃烧的发生。
附图说明
[0019]图1是表示本专利技术的实施方式的发动机的概略构成图。
[0020]图2是气缸头的概略剖面图。
[0021]图3是表示发动机的控制系统的框图。
[0022]图4是涡轮的概略剖面图。
[0023]图5是图4的V
‑
V线剖面图。
[0024]图6是表示发动机的运转区域的映射图。
[0025]图7是示意地表示进气阀与排气阀的阀升程的图。
[0026]图8是表示气阀重叠对进气阀比例与燃料消耗率的关系的图表。
[0027]附图标记说明
[0028]1 发动机主体
[0029]2 气缸
[0030]3 气缸头
[0031]7 进气阀
[0032]18a 进气S
‑
VT(进气开闭正时变更机构)
[0033]19 排气口
[0034]59 涡轮增压器(增压器)
[0035]60 排气通路
[0036]61 涡轮
[0037]64a 第一独立排气通路(独立排气通路)
[0038]64b 第二独立排气通路(独立排气通路)
[0039]101 叶片
[0040]102 涡轮主体
[0041]103 涡轮壳体
[0042]104 涡轮涡旋部
[0043]108 吸入通路
[0044]ε 几何压缩比
[0045]CA_IVC 进气闭阀延迟量
[0046]E 发动机
具体实施方式
[0047]以下，参照附图详细叙述本专利技术的优选的一实施方式。
[0048](1)发动机的整体构成
[0049]图1是本专利技术的一实施方式的发动机E的概略构成图。另外，图1是用于说明发动机E的构成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机，具备：在气缸设有进气口、排气口、进气阀以及排气阀的发动机主体；与所述发动机主体连接的进气通路以及排气通路、以及包含设置于所述排气通路的涡轮和设置于所述进气通路的压缩机的涡轮增压器，所述发动机的特征在于，具备进气开闭正时变更机构，该进气开闭正时变更机构在将所述进气阀的开阀期间维持为270度曲柄角以上的规定值的状态下，变更该进气阀的开闭正时，所述气缸的几何压缩比被设定为11以上，所述进气开闭正时变更机构在发动机负荷为规定的基准负荷以上的高负荷区域中，将所述进气阀的闭阀正时设定为下述正时，该正时为进气下止点后的正时，并且是在将从进气下止点至所述进气阀的闭阀正时为止的曲柄角度设为进气闭阀延迟量时，使该进气闭阀延迟量相对于气缸的几何压缩比的比例成为4.58以上且6.67以下的正时；并且，将所述进气阀的开阀正时设定为...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口直宏，早田光则，今村悟志，小谷敏正，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：