JPH0116974B2 - - Google Patents
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- JPH0116974B2 JPH0116974B2 JP57066115A JP6611582A JPH0116974B2 JP H0116974 B2 JPH0116974 B2 JP H0116974B2 JP 57066115 A JP57066115 A JP 57066115A JP 6611582 A JP6611582 A JP 6611582A JP H0116974 B2 JPH0116974 B2 JP H0116974B2
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- spill
- stem
- sub
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- chamber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D15/00—Varying compression ratio
- F02D15/04—Varying compression ratio by alteration of volume of compression space without changing piston stroke
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内燃機関における圧縮比を、当該内
燃機関における運転状態に合せて自動的に、応答
性良く変更するようにした圧縮比可変式の内燃機
関に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention provides a variable compression ratio type that automatically and responsively changes the compression ratio of an internal combustion engine in accordance with the operating conditions of the internal combustion engine. This relates to internal combustion engines.
内燃機関において、その出力を向上すると共
に、燃料消費量を低減するには、圧縮比を高めれ
ば良いが、圧縮比を高めると高負荷域、低回転域
においてノツキングが発生する。このため従来の
圧縮比一定の内燃機関では、圧縮比を高負荷域、
低回転域においてノツキングが発生しない値に設
定しなければならないから、低負荷域、高回転域
において十分な出力と、十分な低燃費を出すこと
ができないのである。
In an internal combustion engine, in order to increase its output and reduce fuel consumption, it is sufficient to increase the compression ratio, but increasing the compression ratio causes knocking in the high load range and low rotation range. For this reason, in conventional internal combustion engines with a constant compression ratio, the compression ratio is
Since the value must be set to a value that does not cause knocking in the low rotation range, it is not possible to produce sufficient output and sufficient fuel efficiency in the low load and high rotation ranges.
そこで、先行技術としての特開昭54−20220号
公報は、燃焼室に開口する副シリンダ内に、燃焼
室の容積を増減するための副ピストンを摺動自在
に嵌挿し、該副ピストンを、当該副ピストンの背
面に形成した油圧室に対する作動油の供給・排出
にて前後移動することにより、圧縮比を変更する
ことを提案している。 Therefore, Japanese Patent Application Laid-open No. 54-20220 as a prior art discloses that a sub-piston for increasing or decreasing the volume of the combustion chamber is slidably inserted into a sub-cylinder that opens into the combustion chamber, and the sub-piston is It is proposed that the compression ratio be changed by moving the sub-piston back and forth by supplying and discharging hydraulic oil to and from a hydraulic chamber formed on the back surface of the sub-piston.
そして、この先行技術の圧縮比式内燃機関は、
副ピストンの背面から中空状のステムを一体的に
連結し、該中空状ステムには、前記油圧室内の部
位に油圧室内の作動油を、当該中空状ステム内に
流出するようにしたスピルポートを穿設する一
方、前記中空状ステム内には、大気に連通する油
路を備えた制御棒を摺動自在に挿入し、該制御棒
を、内燃機関における吸気負圧に関連するアクチ
エータに関連し、吸気負圧が真空側に大きくなる
と前進移動し、吸気負圧が大気圧よりに小さくな
ると後退移動するように構成したものであるか
ら、内燃機関における圧縮比を、内燃機関におけ
る負荷の変化に応じて自動的に無段階的に変更で
きる利点を有する反面、以下に述べるような問題
点を有する。 This prior art compression ratio internal combustion engine is
A hollow stem is integrally connected from the back side of the sub-piston, and the hollow stem is provided with a spill port at a portion within the hydraulic chamber so that the hydraulic oil in the hydraulic chamber flows out into the hollow stem. While drilling, a control rod having an oil passage communicating with the atmosphere is slidably inserted into the hollow stem, and the control rod is connected to an actuator related to intake negative pressure in an internal combustion engine. , it moves forward when the intake negative pressure increases toward the vacuum side, and moves backward when the intake negative pressure becomes less than atmospheric pressure, so the compression ratio in the internal combustion engine can be adjusted according to changes in the load on the internal combustion engine. Although it has the advantage of being able to be changed automatically and steplessly according to the requirements, it also has the following problems.
すなわち、先行技術のものは、中空状ステムに
おけるスピルポートの開閉位置を、中空状ステム
内に摺動自在に挿入した制御棒の前後移動によつ
て、ステムの軸方向に変位するようにしたもの
で、前記制御棒の前後移動に際しては、油圧室内
における作動油の油圧が、当該制御棒の前後移動
を妨げるように作用し、換言すると、制御棒の前
後移動には、大きい力を必要とするから、前記制
御棒を、吸気負圧によつて前後移動するためのア
クチエータを大型にしなければならないと共に、
内燃機関の負荷の追従しての圧縮比変更の応答性
が低いのである。
That is, in the prior art, the opening/closing position of the spill port in the hollow stem is displaced in the axial direction of the stem by the back and forth movement of a control rod slidably inserted into the hollow stem. When the control rod moves back and forth, the hydraulic pressure of the hydraulic oil in the hydraulic chamber acts to prevent the control rod from moving back and forth.In other words, a large force is required to move the control rod back and forth. Therefore, the actuator for moving the control rod back and forth by the intake negative pressure must be made large, and
The responsiveness of changing the compression ratio in accordance with the load of the internal combustion engine is low.
しかも、先行技術のものは、前記制御棒によつ
て開閉するスピルポートを、油圧室内の部分に設
けた構成にしており、換言すれば、中空状ステム
と制御棒との摺動部分は、中空状ステムにおける
奥の部分に位置しているから、前記中空状ステム
と制御棒との摺動部分を、当該摺動部分から作動
油の漏洩が無いように高精度に仕上げ加工する場
合における機械的加工が著しく困難で、この機械
的加工に要するコストが大幅の増大すると共に、
中空状ステムと制御棒との良好な摺動状態を維持
するための保守・点検が困難であつた。 Moreover, in the prior art, the spill port, which is opened and closed by the control rod, is provided inside the hydraulic chamber. In other words, the sliding portion between the hollow stem and the control rod is hollow. Because it is located at the back of the hollow stem, it is difficult to mechanically finish the sliding part between the hollow stem and the control rod with high precision so that there is no leakage of hydraulic oil from the sliding part. Machining is extremely difficult, and the cost required for this mechanical processing increases significantly.
Maintenance and inspection to maintain a good sliding condition between the hollow stem and the control rod was difficult.
その上、この先行技術における副ピストンは、
その背面における油圧室への作動油の供給によつ
て前進動し、燃焼室内における圧力によつて後退
するものであつて、内燃機関の運転停止によつ
て、燃焼室内における圧力が低下すると、副ピス
トンは、内燃機関の運転停止の直前における負荷
に対応した位置に止まつたままの状態になり、従
つて、内燃機関の運転を、低負荷を経て停止した
ときには、燃焼室に向つて最も前進した位置に止
まり、圧縮比が高い状態になつているのであり、
次に、内燃機関を始動するときには、高い圧縮比
の状態から始動しなければならないから、始動に
際してのクランキングトルクが増大し、始動が困
難になると共に、始動モータが大型化するのであ
り、その上、点火栓における要求電圧を高くしな
ければならないのであつた。 Moreover, the secondary piston in this prior art is
It moves forward due to the supply of hydraulic oil to the hydraulic chamber on the rear side and moves backward due to the pressure in the combustion chamber.When the internal combustion engine stops operating and the pressure in the combustion chamber decreases, the The piston remains at the position corresponding to the load immediately before the internal combustion engine stops operating, and therefore, when the internal combustion engine stops operating after a low load, the piston remains at the position that is most advanced toward the combustion chamber. It stays in place and the compression ratio is high.
Next, when starting an internal combustion engine, it must be started from a high compression ratio state, which increases cranking torque and makes starting difficult, and the starting motor becomes larger. First, the required voltage at the spark plug had to be increased.
本発明は、これらの問題を解消した圧縮比可変
式の内燃機関を提供することを目的とするもので
ある。 An object of the present invention is to provide a variable compression ratio internal combustion engine that eliminates these problems.
この目的を達成するため本発明は、シリンダヘ
ツドに、燃焼室に開口する副シリンダを設け、該
副シリンダ内に副ピストンを摺動自在に嵌挿し、
該副ピストンの背面に油圧室を形成して、該油圧
室に作動油供給用のポートを接続する一方、前記
副ピストンの背面に、前記副シリンダの軸方向に
延びるステムを連結して、該ステムの先端を、シ
リンダヘツド上室に突出し、該ステムの突出端に
は、前記油圧室の作動油が流出するようにしたス
ピルポートを穿設し、且つ、ステムの突出端にお
ける外周には、当該ステムの後退動によつてスピ
ルポートが閉じステムの前進動によつてスピルポ
ートが開くようにしたスピル体を、当該スピル体
による前記スピルポートの開閉位置がステムの軸
方向に変位できるように摺動自在に被嵌し、該ス
ピル体を、内燃機関への吸気負圧に関連する圧力
作動式アクチエータに、吸気負圧が真空側に大き
くなるとスピル体を前進し、吸気負圧が大気圧よ
りに小さくなるとスピル体を後退するように関連
する一方、前記圧力作動式アクチエータには、前
記スピル体を後退方向に付勢するばねを設け、更
に、前記ステムの先端には、前記スピル体がスピ
ルポートの全開位置から当該ステムの先端方向に
移動するのを阻止ためのストツパー手段を設ける
構成にした。
To achieve this object, the present invention provides a cylinder head with an auxiliary cylinder opening into the combustion chamber, a auxiliary piston slidably inserted into the auxiliary cylinder,
A hydraulic chamber is formed on the back surface of the sub-piston, and a port for supplying hydraulic oil is connected to the hydraulic chamber, while a stem extending in the axial direction of the sub-cylinder is connected to the back surface of the sub-piston. The tip of the stem protrudes into the upper chamber of the cylinder head, a spill port is bored at the protruding end of the stem through which the hydraulic oil in the hydraulic chamber flows out, and the outer periphery of the protruding end of the stem includes: A spill body is configured such that the spill port is closed by the backward movement of the stem and opened by the forward movement of the stem, and the opening/closing position of the spill port by the spill body is displaceable in the axial direction of the stem. The spill body is slidably fitted into a pressure-operated actuator related to the intake negative pressure to the internal combustion engine, and when the intake negative pressure increases toward the vacuum side, the spill body is advanced, and the intake negative pressure becomes atmospheric pressure. The pressure-operated actuator is provided with a spring that urges the spill body in a backward direction, and the tip of the stem further includes a spring that urges the spill body in a backward direction. A stopper means is provided to prevent the spill port from moving toward the distal end of the stem from the fully open position.
このような構成において、前記スピル体を、当
該スピル体によつてスピルポートを閉じるように
移動作動すると、スピルポートからの作動油の流
出が止まるか、減少することにより、副ピストン
は、油圧室内に供給される作動油によつて燃焼室
に向かつて前進動し、この前進動は、スピルポー
トからの作動油の流出量が油圧室への作動油の供
給量とが略等しくなる位置までスピルポートが開
いた時点で停止することになり、また、前記スピ
ル体を、当該スピル体によつて前記スピルポート
を大きく開くように移動作動すると、スピルポー
トからの作動油の流出量が増大することにより、
副ピストンは、燃焼室内の圧力にて燃焼室から後
退動し、この後退動は、スピルポートからの作動
油の流出量と油圧室への作動油の供給量とが略等
しくなる位置までスピルポートが閉じると停止す
ることになるから、前記スピル体の移動作動によ
つて、副ピストンを前進又は後退動することがで
きる。
In such a configuration, when the spill body is moved to close the spill port, the flow of hydraulic oil from the spill port is stopped or reduced, and the sub piston is moved into the hydraulic chamber. The hydraulic oil supplied to the oil pressure chamber moves forward toward the combustion chamber, and this forward movement causes the spill to reach a position where the amount of hydraulic oil flowing out from the spill port is approximately equal to the amount of hydraulic oil supplied to the hydraulic chamber. It will stop when the port opens, and if the spill body is moved to open the spill port widely, the amount of hydraulic oil flowing out from the spill port will increase. According to
The auxiliary piston moves backward from the combustion chamber due to the pressure within the combustion chamber, and this backward movement causes the spill port to reach a position where the amount of hydraulic oil flowing out from the spill port is approximately equal to the amount of hydraulic oil supplied to the hydraulic chamber. Since the piston stops when the piston is closed, the sub-piston can be moved forward or backward by moving the spill body.
従つて、このスピル体を、内燃機関への吸気負
圧に関連する圧力作動式アクチエータに、吸気負
圧が真空側に大きくなるとスピル体を前進し、吸
気負圧が大気圧よりに小さくなるとスピル体を後
退するように関連することにより、圧縮比を、内
燃機関における負荷の変化に応じて自動的に無段
階的に変更することができるのである。 Therefore, this spill body is connected to a pressure-operated actuator related to the intake negative pressure to the internal combustion engine, and when the intake negative pressure increases toward the vacuum side, the spill body is advanced, and when the intake negative pressure becomes smaller than atmospheric pressure, the spill body is activated. The compression ratio can be varied automatically and steplessly in response to changes in the load on the internal combustion engine.
この場合において、本発明は、前記のように、
ステムにおけるスピルポートを開閉するためのス
ピル体を、ステムの外周に対して相対移動自在に
被嵌したことにより、このスピル体の前後移動に
は、前記先行技術のように、油圧室内における作
動油の油圧が当該スピル体の前後移動を妨げるよ
うに作用することがないから、スピル体を、油圧
室内における作動油の油圧とは無関係に、極く軽
い力で前後移動することができる。 In this case, the present invention, as described above,
Since the spill body for opening and closing the spill port in the stem is fitted so as to be movable relative to the outer periphery of the stem, the back and forth movement of this spill body is achieved by using hydraulic oil in the hydraulic chamber as in the prior art. Since the hydraulic pressure does not act to impede the back and forth movement of the spill body, the spill body can be moved back and forth with extremely light force, regardless of the hydraulic pressure of the hydraulic fluid in the hydraulic chamber.
すなわち、スピル体を、極く軽い力で前後移動
できるから、このスピル体を、内燃機関への吸気
負圧に応じて前後移動するためのアクチエータの
小型・軽量化を達成できると共に、負荷の変化に
追従しての圧縮比変更の応答性を向上できるので
ある。 In other words, since the spill body can be moved back and forth with extremely light force, the actuator that moves this spill body back and forth in response to the negative pressure of the intake air to the internal combustion engine can be made smaller and lighter, and the actuator can be made smaller and lighter. This makes it possible to improve the responsiveness of changing the compression ratio in accordance with the change in compression ratio.
しかも、本発明は、前記ステムを、シリンダヘ
ツド上室に突出し、この突出端に、スピルポート
及びスピル体を設けたことにより、ステムとスピ
ル体との摺動部分を、スピルポートをスピル体に
て完全に閉じるようにするための高精度の機械的
加工が、前記先行技術の場合よりも遥かに容易に
できるから、機械的加工に要するコストを低減で
きると共に、加工精度の向上を図ることができる
のであり、その上、ステムとスピル体との良好な
摺動状態を維持するための保守・点検が至極容易
にできるのである。 Moreover, in the present invention, the stem protrudes into the upper chamber of the cylinder head, and a spill port and a spill body are provided at this protruding end, so that the sliding portion between the stem and the spill body is changed from the spill port to the spill body. High-precision mechanical processing for completely closing can be performed much more easily than in the case of the prior art, so the cost required for mechanical processing can be reduced and processing accuracy can be improved. Furthermore, maintenance and inspection to maintain a good sliding condition between the stem and the spill body can be carried out extremely easily.
また、内燃機関の運転を停止すると、内燃機関
への吸気負圧は大気圧になることにより、アクチ
エータに設けたばねが、スピル体を後退移動し、
該スピル体がステムにおけるスピルポートを全開
した状態で、ステムの先端におけるストツパー手
段に接当するから、副ピストンは、前記アクチエ
ータに設けたばねにより、油圧室内における作動
油をスピルポートから排出しつつ後退動されるの
である。 Furthermore, when the operation of the internal combustion engine is stopped, the intake negative pressure to the internal combustion engine becomes atmospheric pressure, and the spring provided in the actuator moves the spill body backward.
Since the spill body contacts the stopper means at the tip of the stem with the spill port in the stem fully open, the secondary piston is moved back while discharging the hydraulic fluid in the hydraulic chamber from the spill port by the spring provided in the actuator. It moves you.
その結果、副ピストンは、内燃機関の運転を停
止すると自動的に燃焼室から後退した低圧縮比の
位置になり、次に、内燃機関を始動するときに
は、低い圧縮比の状態から始動することができる
から、始動に際してのクランキングトルクを低減
できて、圧縮比可変式の内燃機関における始動性
を向上できると共に、始動モータを小型・軽量化
できるのであり、更に、点火栓における要求電圧
を下げることができるのである。 As a result, when the internal combustion engine is stopped, the secondary piston is automatically retracted from the combustion chamber to a low compression ratio position, and the next time the internal combustion engine is started, it can be started from a low compression ratio state. This makes it possible to reduce the cranking torque during starting, improve starting performance in variable compression ratio internal combustion engines, make the starting motor smaller and lighter, and further reduce the required voltage at the spark plug. This is possible.
そして、本発明は、内燃機関の運転停止により
副ピストンを自動的に後退することを、前記のよ
うにアクチエータにおけるばねと、ステムの先端
に設けたストツパー手段とによつて行うものであ
るから、内燃機関の運転停止により副ピストンを
自動的に後退することの構成が至極簡単で、この
ことのために大型化及び重量の増大を招来するこ
とがなく、換言すると、内燃機関の運転停止によ
り副ピストンを自動的に後退することが、構造の
複雑化、大型化及び重量の増大を招来することな
く達成できるのである。 The present invention automatically retracts the auxiliary piston when the internal combustion engine is stopped, using the spring in the actuator and the stopper means provided at the tip of the stem, as described above. The structure of automatically retracting the auxiliary piston when the internal combustion engine stops operating is extremely simple, and this does not result in an increase in size or weight. Automatic retraction of the piston can be achieved without increasing the complexity, size, and weight of the structure.
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面について説明する
と、図において符号1はシリンダブロツク、符号
2はシリンダヘツド、符号3は前記シリンダブロ
ツク1におけるシリンダボア4内を往復摺動する
ピストン、符号5は前記シリンダヘツド2の下面
を凹ませて形成した燃焼室を各々示し、該燃焼室
5には、その略中心位置に前記シリンダヘツド2
に螺着した点火栓6がのぞむと共に、図示しない
吸気ポート及び排気ポートが開口している。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, reference numeral 1 indicates a cylinder block, reference numeral 2 indicates a cylinder head, and reference numeral 3 indicates a piston that reciprocates within the cylinder bore 4 of the cylinder block 1. Reference numeral 5 indicates a combustion chamber formed by recessing the lower surface of the cylinder head 2, and the combustion chamber 5 has the cylinder head 2 located approximately in the center thereof.
An ignition plug 6 screwed onto the ignition plug 6 is visible, and an intake port and an exhaust port (not shown) are open.
符号7は、前記シリンダヘツド2に穿設した副
シリンダを示し、該副シリンダ7は、下側が燃焼
室5に上側がシリンダヘツド2の上面におけるシ
リンダヘツド上室に各々開口し、該副シリンダ7
のシリンダヘツド上室への開口部には、これを塞
ぐ蓋板8が設けられている。 Reference numeral 7 indicates a sub-cylinder bored in the cylinder head 2. The sub-cylinder 7 opens into the combustion chamber 5 on the lower side and into the upper chamber of the cylinder head on the upper surface of the cylinder head 2 on the upper side.
A cover plate 8 is provided at the opening to the upper chamber of the cylinder head to close the opening.
符号9は、前記副シリンダ7内に摺動自在に嵌
挿した副ピストンを示し、該副ピストン9が燃焼
室5の方向に前進すると燃焼室5の容積が減少し
て圧縮比が高くなり、副ピストン9が燃焼室5か
ら離れる方向に後退すると燃焼室5の容積が増大
して圧縮比が低くなるようになつており、この副
ピストン9の背面(燃焼室5に対して裏側の面)
には、当該副ピストン9の中心から軸方向に延び
るステム10が連結され、該ステム10を、前記
蓋板8を摺動自在に貫通してシリンダヘツド上室
に突出する一方、副ピストン9の背面と概板8と
の間に油圧室11を形成し、該油圧室11に、図
示しない油圧源からの作動油を逆止弁12付きポ
ート13を介して供給する。 Reference numeral 9 indicates a sub-piston slidably inserted into the sub-cylinder 7, and when the sub-piston 9 moves forward in the direction of the combustion chamber 5, the volume of the combustion chamber 5 decreases and the compression ratio increases; When the secondary piston 9 retreats in a direction away from the combustion chamber 5, the volume of the combustion chamber 5 increases and the compression ratio decreases.
A stem 10 extending axially from the center of the sub-piston 9 is connected to the sub-piston 9. The stem 10 extends slidably through the cover plate 8 and protrudes into the upper chamber of the cylinder head. A hydraulic chamber 11 is formed between the back surface and the general plate 8, and hydraulic oil from a hydraulic source (not shown) is supplied to the hydraulic chamber 11 via a port 13 with a check valve 12.
また、前記ステム10には、前記油圧室11に
連通する通路14を備え、且つ、ステム10が蓋
板8より外方に突出する部分には、前記油圧室1
1内の作動油をシリンダヘツド上室に流出させる
ためのスピルポート15を穿設する。 Further, the stem 10 is provided with a passage 14 communicating with the hydraulic chamber 11, and a portion of the stem 10 protruding outward from the cover plate 8 is provided with a passage 14 communicating with the hydraulic chamber 11.
A spill port 15 is bored to allow the hydraulic oil in the cylinder head to flow out into the upper chamber of the cylinder head.
符号16は、スピル体の一つの実施例であると
ころのスピルリングを示し、該スピルリング16
を前記ステム10に摺動自在に被嵌して、該スピ
ルリング16を燃焼室5の方向に前進移動すると
き当該スピルリング16によつてスピルポート1
5が閉じ、スピルリング16を燃焼室5から離れ
る方向に後退移動するときスピルポート15が開
くように構成する一方、ステム10の上端には、
スピルリング16がスピルポート15全開の位置
からステム10の上端方向に抜けるのを阻止する
ためのストツパー手段の一つの実施例としてのス
ナツプリング17を設ける。 Reference numeral 16 indicates a spill ring which is one embodiment of the spill body, and the spill ring 16
is slidably fitted onto the stem 10, and when the spill ring 16 is moved forward in the direction of the combustion chamber 5, the spill port 1 is opened by the spill ring 16.
5 is closed and the spill port 15 is configured to open when the spill ring 16 is moved backward in a direction away from the combustion chamber 5. On the other hand, at the upper end of the stem 10,
A snap ring 17 is provided as one embodiment of a stopper means for preventing the spill ring 16 from coming off toward the upper end of the stem 10 from the fully open position of the spill port 15.
そして、符号18は、シリンダヘツド2の上面
に中途部を軸19にて揺動自在に枢着して設けた
レバーを示し、該レバー18の一端を前記スピル
リング16にレバー18の揺動にてスピルリング
16が摺動するように係合する一方、他端を圧力
作動式アクチエータの一つの実施例であるダイヤ
フラム機構20に連結する。 Reference numeral 18 designates a lever that is pivotally mounted at its midpoint on the upper surface of the cylinder head 2 with a shaft 19, and one end of the lever 18 is attached to the spill ring 16 so as to allow the lever 18 to swing. spill ring 16 is slidably engaged, while the other end is connected to a diaphragm mechanism 20, which is one embodiment of a pressure actuator.
このダイヤフラム機構20は、前記レバー18
の他端にロツド21を介して連結するダイヤフラ
ム22を内蔵し、該ダイヤフラム22にて区画さ
れた圧力室23には、前記レバー18の他端を図
において下方に押し下げる方向、つまり、スピル
リング16を後退摺動する方向に付勢するばね2
4を設けると共に、該圧力室23を、負圧伝達通
路25を介して機関の吸気マニホールド(図示せ
ず)に連続して、吸気管負圧を圧力室23に導入
することにより、機関の負荷の減少に伴つて吸気
管負圧が真空側に大きくなるとこれに比例して前
記スピルリング16が前進摺動し、機関の負荷の
増大に伴つて吸気管負圧が大気圧よりに小さくな
るとこれに比例して前記スピルリング16が後退
摺動するように構成する一方、機関の運転を停止
することによつて吸気管負圧がなくなつたとき
(大気圧となつたとき)、圧力室23内のばね24
にてスピルリング16を大きく後退摺動するよう
に構成して成るものである。 This diaphragm mechanism 20 includes the lever 18
A diaphragm 22 connected to the other end via a rod 21 is built in, and a pressure chamber 23 defined by the diaphragm 22 has a pressure chamber 23 in which the other end of the lever 18 is pushed downward in the figure, that is, the spill ring 16 Spring 2 that biases in the direction of sliding backwards
4, the pressure chamber 23 is connected to the intake manifold (not shown) of the engine via the negative pressure transmission passage 25, and intake pipe negative pressure is introduced into the pressure chamber 23, thereby reducing the engine load. As the intake pipe negative pressure increases toward the vacuum side as the engine load decreases, the spill ring 16 slides forward in proportion to this, and as the engine load increases, the intake pipe negative pressure becomes smaller than atmospheric pressure. While the spill ring 16 is configured to slide backward in proportion to inner spring 24
The spill ring 16 is configured so that it can be slid back a large distance.
この構成において、スピルリング16を、第1
図に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置へと
前進方向に移動すると、スピルポート15の閉に
よつて当該スピルポート15からの作動油の流出
が止まり、逆止弁12付きポート13から作動油
が供給されている油圧室11の圧力が上昇するか
ら、副ピストン9は燃焼室5に向つて前進し、こ
の前進がスピルポート15の開のところまで進行
すると、スピルポート15から作動油が流出を始
め、この流出量と油圧室11への供給量とがバラ
ンスした時点で副ピストン9の前進が停止する。 In this configuration, the spill ring 16 is
When moving in the forward direction from the position shown by the solid line to the position shown by the two-dot chain line in the figure, the spill port 15 is closed and the flow of hydraulic oil from the spill port 15 is stopped, and from the port 13 with the check valve 12. As the pressure in the hydraulic chamber 11 to which hydraulic oil is supplied increases, the sub-piston 9 moves forward toward the combustion chamber 5. When this forward movement progresses to the point where the spill port 15 is opened, hydraulic oil is discharged from the spill port 15. begins to flow out, and when this outflow amount and the amount of supply to the hydraulic chamber 11 are balanced, the advance of the sub-piston 9 is stopped.
また、スピルリング16を、二点鎖線の位置か
ら実線の位置へと後退方向に移動すると、スピル
ポート15が全開となりスピルポートからの流出
量が増加して油圧室11の圧力が低下するから、
副ピストン9は燃焼室5内の圧力によつて燃焼室
5から離れるように後退し、この後退がスピルポ
ート15がスピルリング16にて閉じるところま
で進行すると、スピルポート15からの流出量が
減少し、その流出量が供給量とバランスした時点
で、副ピストン9の後退動が停止することにな
り、スピルリング16の前後移動によつて副ピス
トン9を、無段階的に前後移動することができ
る。 Furthermore, when the spill ring 16 is moved in the backward direction from the position indicated by the two-dot chain line to the position indicated by the solid line, the spill port 15 is fully opened, the amount of flow from the spill port increases, and the pressure in the hydraulic chamber 11 decreases.
The secondary piston 9 retreats away from the combustion chamber 5 due to the pressure within the combustion chamber 5, and when this retreat progresses to the point where the spill port 15 is closed by the spill ring 16, the amount of flow out from the spill port 15 decreases. However, when the outflow amount is balanced with the supply amount, the backward movement of the sub-piston 9 is stopped, and the sub-piston 9 can be moved back and forth in a stepless manner by moving the spill ring 16 back and forth. can.
このスピルリング16を、吸気管負圧によつて
作動するダイヤフラム機構20に、レバー18を
介して関連したことにより、機関の負荷の低下に
伴つて吸気管負圧が次第に真空側に大きくなる
と、この負圧によりスピルリング16が実線位置
から二点鎖線の位置へと前進するから、圧縮比は
機関の負荷の低下に伴つて自動的に高くなり、ま
た、機関の負荷の増大に応じて吸気管負圧が次第
に大気圧よりに小さくなると、スピルリング16
は圧力室23内のばね24にて二点鎖線の位置か
ら実線の位置へと後退するから、圧縮比は機関の
負荷の増加に伴つて次第に低くなると云うよう
に、圧縮比を内燃機関における負荷の変化に応じ
て自動的に変更できるのである。 By connecting this spill ring 16 to the diaphragm mechanism 20 operated by intake pipe negative pressure via the lever 18, when the intake pipe negative pressure gradually increases toward the vacuum side as the engine load decreases, This negative pressure causes the spill ring 16 to advance from the solid line position to the two-dot chain line position, so the compression ratio automatically increases as the engine load decreases, and the intake air increases as the engine load increases. When the tube negative pressure gradually becomes lower than atmospheric pressure, the spill ring 16
is moved back from the position indicated by the two-dot chain line to the position indicated by the solid line by the spring 24 in the pressure chamber 23. Therefore, the compression ratio gradually decreases as the engine load increases. It can be automatically changed according to changes in
そして、機関のイグニツシヨンキースイツチ
(図示せず)を切つて機関の運転を停止すると、
吸気マニホールド内が大気圧になり、吸気管負圧
がなくなるので、圧力室23内のばね24により
スピルリング16が大きく後退し、このスピルリ
ング16の後退動時に、その上面がステム10の
上端におけるスナツプリング17に接当して、ス
テム10、延いては副ピストン9を、前記ばね2
4にて燃焼室から離れるように後退動するから、
圧縮比は、内燃機関の運転停止と同時に、自動的
に低い値になる。従つて、次に内燃機関を始動す
るとき、内燃機関が完全に始動して吸気管負圧が
真空側に大きくなるまでの間、圧縮比は低い値に
保持されるから、高い圧縮比で始動するときのよ
うに点火栓における要求電圧を高くする必要がな
いと共に、機関の始動に際してのクランキング時
においてクランク軸の回転トルクを低減すること
ができるのである。 Then, when the engine's ignition key switch (not shown) is turned off to stop engine operation,
Since the inside of the intake manifold becomes atmospheric pressure and the negative pressure in the intake pipe disappears, the spring 24 in the pressure chamber 23 causes the spill ring 16 to move back greatly. The stem 10 and, in turn, the secondary piston 9 are brought into contact with the spring 2 by contacting the snap spring 17.
Because it moves backward away from the combustion chamber at step 4,
The compression ratio is automatically reduced to a low value as soon as the internal combustion engine is stopped. Therefore, the next time you start the internal combustion engine, the compression ratio will be held at a low value until the internal combustion engine is completely started and the intake pipe negative pressure increases toward the vacuum side, so it will start at a high compression ratio. There is no need to increase the required voltage at the spark plug, as is the case when starting the engine, and the rotational torque of the crankshaft can be reduced during cranking when starting the engine.
なお、前記油圧室11に供給する作動油として
は、機関における潤滑油を用いれば良いが、自動
車のパワーステアリング機構又はオートマチツク
変速装置における作動油を用いることができる。 The hydraulic oil supplied to the hydraulic chamber 11 may be lubricating oil in the engine, but it is also possible to use hydraulic oil in the power steering mechanism or automatic transmission of an automobile.
図面は本発明の実施例を示し、第1図は第1の
実施例を示す機関要部の縦断正面図、第2図は第
1図の−視断面図である。
1……シリンダブロツク、2……シリンダヘツ
ド、5……燃焼室、7……副シリンダ、9……副
ピストン、10……ステム、11……油圧室、1
5……スピルポート、16……スピル体、20…
…アクチエータとしてのダイヤフラム機構、24
……ばね、17……ストツパー手段としてのスナ
ツプリング。
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a vertical sectional front view of the main engine part showing the first embodiment, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line in FIG. 1. 1... Cylinder block, 2... Cylinder head, 5... Combustion chamber, 7... Sub cylinder, 9... Sub piston, 10... Stem, 11... Hydraulic chamber, 1
5... Spill port, 16... Spill body, 20...
...Diaphragm mechanism as actuator, 24
... Spring, 17 ... Snap spring as a stopper means.
Claims (1)
ンダを設け、該副シリンダ内に副ピストンを摺動
自在に嵌挿し、該副ピストンの背面に油圧室を形
成して、該油圧室に作動油供給用のポートを接続
する一方、前記副ピストンの背面に、前記副シリ
ンダの軸方向に延びるステムを連結して、該ステ
ムの先端を、シリンダヘツド上室に突出し、該ス
テムの突出端には、前記油圧室の作動油が流出す
るようにしたスピルポートを穿設し、且つ、ステ
ムの突出端における外周には、当該ステムの後退
動によつてスピルポートが閉じステムの前進動に
よつてスピルポートが開くようにしたスピル体
を、当該スピル体による前記スピルポートの開閉
位置がステムの軸方向に変位できるように摺動自
在に被嵌し、該スピル体を、内燃機関への吸気負
圧に関連する圧力作動式アクチエータに、吸気負
圧が真空側に大きくなるとスピル体を前進し、吸
気負圧が大気圧よりに小さくなるとスピル体を後
退するように関連する一方、前記圧力作動式アク
チエータには、前記スピル体を後退方向に付勢す
るばねを設け、更に、前記ステムの先端には、前
記スピル体がスピルポートの全開位置から当該ス
テムの先端方向に移動するのを阻止ためのストツ
パー手段を設けたことを特徴とする圧縮比可変式
内燃機関。1. A sub-cylinder opening into the combustion chamber is provided in the cylinder head, a sub-piston is slidably inserted into the sub-cylinder, a hydraulic chamber is formed on the back surface of the sub-piston, and hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber. At the same time, a stem extending in the axial direction of the sub-cylinder is connected to the back surface of the sub-piston, the tip of the stem projects into the upper chamber of the cylinder head, and the protruding end of the stem includes: A spill port is bored through which the hydraulic oil in the hydraulic chamber flows out, and the spill port is closed on the outer periphery of the protruding end of the stem by the backward movement of the stem, and no spill is caused by the forward movement of the stem. A spill body with an open port is slidably fitted so that the opening/closing position of the spill port by the spill body can be displaced in the axial direction of the stem, and the spill body is connected to the intake negative pressure to the internal combustion engine. The pressure-operated actuator is associated with a pressure-operated actuator that advances the spill body when the intake negative pressure increases toward the vacuum side, and retracts the spill body when the intake negative pressure becomes smaller than atmospheric pressure. is provided with a spring that urges the spill body in the backward direction, and further includes a stopper at the tip of the stem to prevent the spill body from moving toward the tip of the stem from the fully open position of the spill port. A variable compression ratio internal combustion engine characterized by being provided with means.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6611582A JPS58183836A (en) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | Compression-ratio variable type internal-combustion engine |
| US06/476,548 US4516537A (en) | 1982-03-24 | 1983-03-18 | Variable compression system for internal combustion engines |
| DE19833310548 DE3310548A1 (en) | 1982-03-24 | 1983-03-23 | VARIABLE COMPRESSION SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
| FR8304853A FR2524070B1 (en) | 1982-03-24 | 1983-03-24 | COMPRESSION DRIVE SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6611582A JPS58183836A (en) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | Compression-ratio variable type internal-combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58183836A JPS58183836A (en) | 1983-10-27 |
| JPH0116974B2 true JPH0116974B2 (en) | 1989-03-28 |
Family
ID=13306555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6611582A Granted JPS58183836A (en) | 1982-03-24 | 1982-04-19 | Compression-ratio variable type internal-combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58183836A (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5313323A (en) * | 1976-07-22 | 1978-02-06 | Toshiba Corp | Semiconductor memory unit and its production |
| JPS5314308A (en) * | 1976-07-23 | 1978-02-08 | Aisin Seiki | Sewing machine motor control device for controlling home position stopping of sewing machine |
| FR2397530A1 (en) * | 1977-07-11 | 1979-02-09 | Peugeot | EXPLOSION MOTOR WITH VARIABLE VOLUMETRIC RATIO |
| JPS5679639U (en) * | 1979-11-22 | 1981-06-27 |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP6611582A patent/JPS58183836A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58183836A (en) | 1983-10-27 |
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