JP2002285857A - Piston drive for internal combustion engine - Google Patents
Piston drive for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、シリンダ内を往
復動するピストンとクランクシャフトとを連携する内燃
機関のピストン駆動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston driving apparatus for an internal combustion engine in which a piston reciprocating in a cylinder and a crankshaft are linked.
【0002】[0002]
【従来の技術】レシプロ式の内燃機関では、一般的に、
ピストンとクランクシャフトとを一本のコンロッドで連
結した単リンク式のピストン駆動装置が用いられてい
る。2. Description of the Related Art In a reciprocating internal combustion engine, generally,
A single link type piston drive device in which a piston and a crankshaft are connected by one connecting rod is used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな単リンク式の装置では、クランク−コンロッドの連
竿比により、ピストン速度が膨張行程前半に比して後半
で遅くなる(図2〜4の実線(b)参照)。このため、
燃焼が進行する膨張行程前半の燃焼圧力変化速度が大き
くなり、ピストンを駆動する燃焼圧力が最も大きい膨張
行程前半をピストンが通過するのに要するクランク回転
角度が、膨張行程後半をピストンが通過するのに要する
クランク回転角度よりも小さくなってしまう。このた
め、クランクシャフトのトルク変動が増加し、音振性能
が悪化するという問題点があった。However, in such a single-link type device, the piston speed becomes slower in the latter half than in the first half of the expansion stroke due to the crank-to-rod connecting ratio (see FIGS. 2 to 4). (See solid line (b)). For this reason,
The combustion pressure change rate in the first half of the expansion stroke in which combustion proceeds increases, and the crank rotation angle required for the piston to pass in the first half of the expansion stroke in which the combustion pressure driving the piston is the largest is determined by the fact that the piston passes in the second half of the expansion stroke. Smaller than the required crank rotation angle. For this reason, there has been a problem that torque fluctuation of the crankshaft increases and sound vibration performance deteriorates.
【0004】ところで、ピストンとクランクシャフトと
を複数のリンクで連携し、機関圧縮比の変更を可能とす
る複リンク式のピストン駆動装置が知られている(特開
2000−73804号公報,特表2000−5137
79号公報等参照)。このような複リンク式の装置で
は、単リンク式の装置に比して、ピストンが各行程を通
過するのに要するクランク回転角度の設定の自由度が大
きくなる。[0004] A multi-link type piston driving device is known in which a piston and a crankshaft are linked by a plurality of links to change an engine compression ratio (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-73804, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-73804). 2000-5137
No. 79). In such a multi-link device, the degree of freedom in setting the crank rotation angle required for the piston to pass through each stroke is greater than in a single-link device.
【0005】本発明の一つの目的は、例えば上記複リン
ク式の構造を用いて、ピストンの各行程におけるクラン
ク回転角度を適切なものとし、燃焼圧力変化速度の適正
化やクランクシャフトのトルク変動の抑制による音振性
能の向上等を図ることにある。One object of the present invention is to make the crank rotation angle appropriate in each stroke of the piston by using, for example, the above-mentioned double-link structure, to optimize the speed of change in combustion pressure and to reduce torque fluctuation in the crankshaft. The purpose is to improve the sound and vibration performance by suppression.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダ内を
往復動するピストンとクランクシャフトとを連携する内
燃機関のピストン駆動装置に関する。ここで、ピストン
が下死点から上死点へ向かう行程の中間を第1中間点と
し、ピストンが上死点から下死点へ向かう行程の中間を
第2中間点とし、ピストンが第1中間点から上死点へ移
動するまでのクランク回転角度をθ1とし、ピストンが
上死点から第2中間点へ移動するまでのクランク回転角
度をθ2とし、ピストンが第2中間点から下死点へ移動
するまでのクランク回転角度をθ3とし、ピストンが下
死点から第1中間点へ移動するまでのクランク回転角度
をθ4とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a piston driving apparatus for an internal combustion engine in which a piston reciprocating in a cylinder and a crankshaft are linked. Here, the middle of the stroke of the piston from the bottom dead center to the top dead center is a first middle point, the middle of the stroke of the piston from the top dead center to the bottom dead center is the second middle point, and the piston is the first middle point. The crank rotation angle until the piston moves from the point to the top dead center is θ1, the crank rotation angle until the piston moves from the top dead center to the second intermediate point is θ2, and the piston moves from the second intermediate point to the bottom dead center. Assume that the crank rotation angle until the piston moves is θ3, and the crank rotation angle until the piston moves from the bottom dead center to the first intermediate point is θ4.
【0007】第1の発明は、(θ1+θ2)が(θ3+
θ4)以上である。In the first invention, (θ1 + θ2) is (θ3 +
θ4) or more.
【0008】第2の発明は、第1の発明に加え、θ2が
θ1以上である。According to a second aspect, in addition to the first aspect, θ2 is equal to or larger than θ1.
【0009】第3の発明は、θ2がθ3以上である。In a third aspect, θ2 is equal to or larger than θ3.
【0010】第4の発明は、第3の発明に加え、θ1が
θ4以上である。[0010] In a fourth aspect based on the third aspect, θ1 is not less than θ4.
【0011】第5の発明は、第3の発明に加え、θ2が
θ1以上である。According to a fifth aspect, in addition to the third aspect, θ2 is equal to or greater than θ1.
【0012】第6の発明は、第4の発明に加え、θ2が
θ1以上である。According to a sixth aspect, in addition to the fourth aspect, θ2 is equal to or larger than θ1.
【0013】第7の発明は、第6の発明に加え、θ1が
θ3以上である。According to a seventh aspect, in addition to the sixth aspect, θ1 is not less than θ3.
【0014】第8の発明は、上記クランクシャフトのク
ランクピンに回転可能に取り付けられるロアリンクと、
一端がロアリンクに回転可能に連結されるとともに、他
端がピストンに回転可能に連結されるアッパーリンク
と、一端がロアリンクに回転可能に連結されるととも
に、他端が機関本体側に支持支点を中心として回転可能
に連結され、上記ロアリンクの自由度を規制するコント
ロールリンクと、上記支持支点の位置を変更制御する支
持位置変更機構と、を有している。An eighth invention provides a lower link rotatably attached to a crankpin of the crankshaft,
One end is rotatably connected to the lower link, and the other end is rotatably connected to the piston. The other end is rotatably connected to the lower link, and the other end is a support fulcrum on the engine body side. And a control link that is connected rotatably around the center and that controls the degree of freedom of the lower link, and a support position change mechanism that controls the position of the support fulcrum.
【0015】第9の発明は、第8の発明に加え、(θ1
+θ2)が、低圧縮比のときに比して高圧縮比のときに
大きくなる。In a ninth aspect, in addition to the eighth aspect, (θ1
+ Θ2) is larger at high compression ratios than at low compression ratios.
【0016】第10の発明は、第8の発明に加え、(θ
2+θ3)が、低圧縮比のときに比して高圧縮比のとき
に大きくなる。According to a tenth aspect, in addition to the eighth aspect, (θ
2 + θ3) becomes larger at a high compression ratio than at a low compression ratio.
【0017】第11の発明は、第8の発明に加え、θ2
が、低圧縮比のときに比して高圧縮比のときに大きくな
る。According to an eleventh aspect, in addition to the eighth aspect, θ2
Is larger at high compression ratios than at low compression ratios.
【0018】第12の発明は、第11の発明に加え、θ
4が、低圧縮比のときに比して高圧縮比のときに小さく
なる。According to a twelfth aspect, in addition to the eleventh aspect, θ
4 is smaller at a high compression ratio than at a low compression ratio.
【0019】[0019]
【発明の効果】第1の発明によれば、圧縮行程後半から
膨張行程前半までのクランク回転角度(θ1+θ2)が
相対的に大きくなり、ピストンが上死点前後を通過する
時間が長くなるため、混合気が燃焼を開始する前に十分
に対流する時間が得られ、燃焼状態が良くなる。また燃
焼開始後のピストン速度が相対的に小さくなるため、燃
焼終了後のピストン位置がより上死点側に近くなり、実
質的に燃焼ガスが仕事をする膨張期間が長くなるため、
熱効率が向上する。特に、高圧縮比型の内燃機関で、高
膨張比化による熱効率向上を狙うときに、その効果は大
きくなる。According to the first aspect of the invention, the crank rotation angle (θ1 + θ2) from the latter half of the compression stroke to the first half of the expansion stroke becomes relatively large, and the time for the piston to pass around the top dead center becomes longer. A sufficient time for the air-fuel mixture to convect before starting combustion is obtained, and the combustion state is improved. Also, since the piston speed after the start of combustion becomes relatively small, the piston position after the end of combustion becomes closer to the top dead center side, and the expansion period in which the combustion gas works substantially becomes longer,
Thermal efficiency is improved. In particular, when a high compression ratio type internal combustion engine aims to improve the thermal efficiency by increasing the expansion ratio, the effect becomes large.
【0020】第3の発明によれば、膨張行程前半のピス
トン速度が、膨張行程後半のピストン速度以下となるた
め、高圧で急激な圧力変化が起こる膨張行程前半の燃焼
圧力変化率を小さくすることができ、音振性能が向上す
る。また、膨張行程前半での燃焼圧力の急激な増加によ
るクランクシャフトのトルク変動増加を、膨張行程前半
のクランク回転角度θ2を大きくすることにより減少さ
せることができ、音振性能が更に向上する。According to the third aspect, since the piston speed in the first half of the expansion stroke is equal to or lower than the piston speed in the second half of the expansion stroke, the combustion pressure change rate in the first half of the expansion stroke in which a rapid pressure change occurs at high pressure is reduced. And the sound and vibration performance is improved. Further, the increase in torque fluctuation of the crankshaft due to the rapid increase of the combustion pressure in the first half of the expansion stroke can be reduced by increasing the crank rotation angle θ2 in the first half of the expansion stroke, and the sound and vibration performance is further improved.
【0021】更に、吸気行程前半のピストン速度が吸気
行程後半のピストン速度以下となることで、吸気開始時
の負圧が小さくなり、ポンプ損失を低減することができ
る。また、吸気開始直後の吸気量が少なくなるため、吸
気弁のリフト量を小さくすることが可能になる。さら
に、吸気行程後半のピストン速度が大きくなるため、下
死点前後で吸気慣性効果が大きくなり、より多くの混合
気をシリンダ内に充填することができ、出力を向上させ
ることができる。Further, when the piston speed in the first half of the intake stroke is lower than the piston speed in the second half of the intake stroke, the negative pressure at the start of intake is reduced, and pump loss can be reduced. Further, since the amount of intake air immediately after the start of intake is reduced, the lift amount of the intake valve can be reduced. Further, since the piston speed in the latter half of the intake stroke increases, the intake inertia effect increases before and after the bottom dead center, so that more air-fuel mixture can be charged into the cylinder, and the output can be improved.
【0022】他の発明の作用効果は、後述する実施の形
態の説明により明らかになるであろう。The operation and effect of the other invention will be apparent from the description of the embodiment described later.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて説明する。図1は、この実施形態
に係る内燃機関のピストン駆動装置を示す概略図であ
る。クランクシャフト1のクランクピン11にはロアリ
ンク2が回転可能に取り付けられている。このロアリン
ク2には、アッパーリンク5の一端が第1接続ピン10
を介して回転可能に連結されており、このアッパーリン
ク5の他端は、ピストンピン4を介してピストン3に回
転可能に連結されている。ピストン3は、ここでは図示
していないが、シリンダ内に往復動可能に配設されてお
り、このピストン3の上方に、燃焼室が画成されている
とともに、吸気弁及び排気弁(以下、必要に応じて吸排
気弁又は単にバルブと略す)が配設されている。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a piston drive device for an internal combustion engine according to this embodiment. A lower link 2 is rotatably attached to a crankpin 11 of the crankshaft 1. One end of the upper link 5 is connected to the first connection pin 10
The other end of the upper link 5 is rotatably connected to the piston 3 via a piston pin 4. Although not shown here, the piston 3 is disposed reciprocally in the cylinder. A combustion chamber is defined above the piston 3 and an intake valve and an exhaust valve (hereinafter, referred to as a piston). An intake / exhaust valve or simply a valve is provided as necessary).
【0024】ロアリンク2には、コントロールリンク6
の一端が第2接続ピン9を介して回転可能に連結されて
おり、このコントロールリンク6の他端は、シリンダブ
ロック(図示省略)等の機関本体側に支持支点12を中
心として回転可能に支持されている。この支持支点12
の位置を変更制御する支持位置変更機構13は、機関本
体に回転可能に支持されるコントロールシャフト7と、
このコントロールシャフト7を回転駆動するモータ等の
アクチュエータ(図示せず)と、により構成されてい
る。コントロールシャフト7には、偏心カム8が偏心し
て設けられており、この偏心カム8にコントロールリン
ク6に他端が回転可能に取り付けられている。従って、
偏心カム8の中心が、上記の支持支点12となる。The lower link 2 includes a control link 6
One end of the control link 6 is rotatably connected via a second connection pin 9, and the other end of the control link 6 is rotatably supported by a cylinder block (not shown) or the like on the engine body side around a support fulcrum 12. Have been. This support fulcrum 12
The support position changing mechanism 13 for changing and controlling the position of the control shaft 7 includes a control shaft 7 rotatably supported by the engine body,
And an actuator (not shown) such as a motor that rotationally drives the control shaft 7. An eccentric cam 8 is eccentrically provided on the control shaft 7, and the other end of the eccentric cam 8 is rotatably attached to the control link 6. Therefore,
The center of the eccentric cam 8 is the support fulcrum 12 described above.
【0025】このような構成により、機関運転状態に応
じてコントロールシャフト7を回転駆動すると、コント
ロールリンク6によるロアリンク2の運動拘束条件が変
化して、ピストンストロークが変化し、機関圧縮比が変
更される。With this configuration, when the control shaft 7 is rotationally driven in accordance with the engine operating condition, the motion constraint condition of the lower link 2 by the control link 6 changes, the piston stroke changes, and the engine compression ratio changes. Is done.
【0026】この実施形態に係るピストンストローク特
性を図2〜4の実線(a)及び図5〜7に示す。なお、
図2〜4の実線(b)は、比較例に係る単リンク式のピ
ストン駆動装置のピストンストローク特性を示してい
る。また、図5〜7の実線(c),(d)は、それぞれ
高圧縮比の設定状態,低圧縮比の設定状態における本実
施形態のピストンストローク特性を示している。The piston stroke characteristics according to this embodiment are shown in the solid line (a) of FIGS. In addition,
The solid line (b) in FIGS. 2 to 4 shows the piston stroke characteristics of the single link type piston drive device according to the comparative example. Solid lines (c) and (d) in FIGS. 5 to 7 show the piston stroke characteristics of the present embodiment in the setting state of the high compression ratio and the setting state of the low compression ratio, respectively.
【0027】次に図8を参照して、各符号の定義につい
て説明する。なお、図8は、本実施形態のピストンスト
ローク特性を表す図ではない。Next, the definition of each code will be described with reference to FIG. FIG. 8 is not a diagram showing the piston stroke characteristics of the present embodiment.
【0028】ピストンが下死点BDCから上死点TDC
へ向かう行程(長さ)の中間を第1中間点P1とし、ピ
ストンが上死点TDCから下死点BDCへ向かう行程の
中間を第2中間点P2とする。また、第1中間点P1か
ら上死点TDCまでの行程をとし、上死点TDCから
第2中間点P2までの行程をとし、第2中間点P2か
ら下死点BDCまでの行程をとし、下死点BDCから
第1中間点P1までの行程をとする。The piston moves from the bottom dead center BDC to the top dead center TDC
The middle of the travel (length) toward the first intermediate point P1, and the middle of the travel of the piston from the top dead center TDC to the bottom dead center BDC is the second intermediate point P2. Further, a stroke from the first intermediate point P1 to the top dead center TDC is assumed, a stroke from the top dead center TDC to the second intermediate point P2 is assumed, and a stroke from the second intermediate point P2 to the bottom dead center BDC is assumed. The process from the bottom dead center BDC to the first intermediate point P1 is assumed.
【0029】更に、ピストンが各行程,,,を
移動するのに要するクランク回転角度をそれぞれθ1,
θ2,θ3,θ4とする。すなわち、ピストンが、第1
中間点P1から上死点TDCへ移動するまでのクランク
回転角度をθ1とし、上死点TDCから第2中間点P2
へ移動するまでのクランク回転角度をθ2とし、第2中
間点P2から下死点BDCへ移動するまでのクランク回
転角度をθ3とし、下死点BDCから第1中間点P1へ
移動するまでのクランク回転角度をθ4とする。Further, the crank rotation angles required for the piston to move through each stroke,.
θ2, θ3, θ4. That is, the piston
The crank rotation angle from the intermediate point P1 to the movement to the top dead center TDC is θ1, and the crankshaft rotation angle from the top dead center TDC to the second intermediate point P2
The crank rotation angle from the second middle point P2 to the bottom dead center BDC is θ3, and the crank rotation angle from the bottom dead center BDC to the first middle point P1 is θ2. The rotation angle is assumed to be θ4.
【0030】次に図9及び図10を参照して、本実施形
態の特徴及びその作用効果を列記する。なお、図9及び
図10は、各特徴を誇張して描いており、図2〜7に示
す本実施形態のピストンストローク特性を正確に表すも
のではない。しかしながら、本実施形態では、後述する
(1)〜(12)の全ての要件を満たしている。 (1).θ1+θ2がθ3+θ4以上である。Next, with reference to FIGS. 9 and 10, the features of the present embodiment and the effects thereof will be listed. 9 and 10 exaggerate the respective features and do not accurately represent the piston stroke characteristics of the present embodiment shown in FIGS. However, this embodiment satisfies all the requirements (1) to (12) described below. (1). θ1 + θ2 is equal to or larger than θ3 + θ4.
【0031】つまり、圧縮または排気行程後半(行程
)から膨張または吸気行程前半(行程)までのクラ
ンク回転角度(θ1+θ2)が、膨張または吸気行程後
半(行程)から圧縮または排気行程前半(行程)ま
でのクランク回転角度(θ3+θ4)以上である。That is, the crank rotation angle (θ1 + θ2) from the latter half of the compression or exhaust stroke (stroke) to the first half of the expansion or intake stroke (stroke) varies from the latter half of the expansion or intake stroke (stroke) to the first half of the compression or exhaust stroke (stroke). Is larger than the crank rotation angle (θ3 + θ4).
【0032】これにより、圧縮行程後半から膨張行程前
半までのクランク回転角度(θ1+θ2)が相対的に大
きくなり、ピストンが圧縮上死点前後を通過する時間が
長くなるため、混合気が燃焼を開始する前に十分に対流
する時間が得られ、燃焼状態が良くなる。また燃焼開始
後のピストン速度が相対的に小さくなるため、燃焼終了
後のピストン位置がより上死点側に近くなり、実質的に
燃焼ガスが仕事をする膨張期間が長くなるため、熱効率
が向上する。特に、高圧縮比型の内燃機関で、高膨張比
化による熱効率向上を狙うときに、その効果は大きくな
る。 (2).(1)かつθ2がθ1以上である。As a result, the crank rotation angle (θ1 + θ2) from the latter half of the compression stroke to the first half of the expansion stroke becomes relatively large, and the time required for the piston to pass before and after the compression top dead center becomes longer. The time for convection is sufficiently obtained before burning, and the combustion state is improved. In addition, the piston speed after the start of combustion is relatively low, so the piston position after the end of combustion is closer to the top dead center, and the expansion period during which combustion gas works substantially increases, thus improving thermal efficiency. I do. In particular, when a high compression ratio type internal combustion engine aims to improve the thermal efficiency by increasing the expansion ratio, the effect becomes large. (2). (1) and θ2 is equal to or larger than θ1.
【0033】つまり、圧縮または排気行程後半(行程
)から膨張または吸気行程前半(行程)までのクラ
ンク回転角度θ1+θ2が、膨張または吸気行程後半
(行程)から圧縮または排気行程前半(行程)まで
のクランク回転角度θ3+θ4以上で、かつ膨張または
吸気行程前半(行程)のクランク回転角度θ2が、圧
縮または排気行程後半(行程)のクランク回転角度θ
1以上である。That is, the crank rotation angle θ1 + θ2 from the latter half of the compression or exhaust stroke (stroke) to the first half of the expansion or intake stroke (stroke) is the crank angle from the latter half of the expansion or intake stroke (stroke) to the first half of the compression or exhaust stroke (stroke). The rotation angle θ3 + θ4 or more, and the crank rotation angle θ2 in the first half (stroke) of the expansion or intake stroke is equal to the crank rotation angle θ in the second half (stroke) of the compression or exhaust stroke.
1 or more.
【0034】このように、膨張行程前半(行程)のク
ランク回転角度を相対的に大きくすることで、この膨張
行程前半(行程)の燃焼圧力の変化率を相対的に小さ
くすることができ、音振性能が向上する。また、膨張行
程前半(行程)のピストン速度が相対的に遅くなり、
この速度の低下が、膨張行程前半(行程)での燃焼圧
力の急激な増加によるクランクシャフトのトルク変動増
加を打ち消す形となるため、音振性能が更に向上する。As described above, by relatively increasing the crank rotation angle in the first half (stroke) of the expansion stroke, the rate of change of the combustion pressure in the first half (stroke) of the expansion stroke can be relatively reduced, and the noise can be reduced. The vibration performance is improved. Also, the piston speed in the first half (stroke) of the expansion stroke becomes relatively slow,
This decrease in speed cancels out the increase in torque fluctuation of the crankshaft due to the rapid increase in combustion pressure in the first half (stroke) of the expansion stroke, so that the sound and vibration performance is further improved.
【0035】なお、圧縮または排気行程後半(行程)
のクランク回転角度θ1は、膨張または吸気行程前半
(行程)のクランク回転角度θ2以下ではあるもの
の、θ1+θ2がθ3+θ4以上であるため、例えば従
来の単リンク式の構造に比して十分に大きく設定するこ
とが可能で、過度に小さくなることはない。むしろ、こ
のθ1が相対的に小さくなることにより、圧縮行程のク
ランク回転角度(θ4+θ1)が短期化され、圧縮熱損
失が減るため、熱効率が向上する。同時に排気行程のク
ランク回転角度(θ4+θ1)も短期化するが、排気行
程は膨張行程後半のブローダウンにより、排気行程中の
燃焼ガス排出に必要な負荷は小さくなっているため、あ
まり問題とならない。 (3).θ2がθ3以上である。The latter half of the compression or exhaust stroke (stroke)
Is smaller than or equal to the crank rotation angle θ2 in the first half (stroke) of the expansion or intake stroke, but θ1 + θ2 is larger than θ3 + θ4, so that the crank rotation angle θ1 is set to be sufficiently larger than, for example, a conventional single-link structure. Can be done without becoming too small. Rather, when θ1 becomes relatively small, the crank rotation angle (θ4 + θ1) in the compression stroke is shortened, and the compression heat loss is reduced, so that the thermal efficiency is improved. At the same time, the crank rotation angle (θ4 + θ1) in the exhaust stroke is also shortened, but the exhaust stroke does not cause much problem because the load required for exhausting the combustion gas during the exhaust stroke is reduced due to the blowdown in the latter half of the expansion stroke. (3). θ2 is equal to or larger than θ3.
【0036】つまり、膨張または吸気行程前半(行程
)のクランク回転角度θ2が、膨張または吸気行程後
半(行程)のクランク回転角度θ3以上である。That is, the crank rotation angle θ2 in the first half (stroke) of the expansion or intake stroke is equal to or larger than the crank rotation angle θ3 in the second half (stroke) of the expansion or intake stroke.
【0037】この場合、膨張行程前半(行程)のピス
トン速度が、膨張行程後半(行程)のピストン速度以
下となるため、高圧で急激な圧力変化が起こる膨張行程
前半の燃焼圧力変化率を小さくすることができ、音振性
能が向上する。また、膨張行程前半での燃焼圧力の急激
な増加によるクランクシャフトのトルク変動増加を、膨
張行程前半(行程)のクランク回転角度θ2の増加に
よるピストン速度低下により減少させることができ、音
振性能が更に向上する。In this case, since the piston speed in the first half (stroke) of the expansion stroke is equal to or lower than the piston speed in the second half (stroke) of the expansion stroke, the combustion pressure change rate in the first half of the expansion stroke in which a rapid pressure change occurs at high pressure is reduced. Can improve sound and vibration performance. Further, an increase in torque fluctuation of the crankshaft due to a rapid increase in combustion pressure in the first half of the expansion stroke can be reduced by a decrease in piston speed due to an increase in the crank rotation angle θ2 in the first half (stroke) of the expansion stroke, and the sound vibration performance is improved. Further improve.
【0038】更に、吸気行程前半(行程)のピストン
速度が吸気行程後半(行程)のピストン速度以下とな
ることで、吸気開始時の負圧が小さくなり、ポンプ損失
を低減することができる。また、吸気開始直後の吸気量
が少なくなるため、吸気弁のリフト量を小さくすること
が可能になる。さらに、吸気行程後半のピストン速度が
大きくなるため、下死点前後で吸気慣性効果が大きくな
り、より多くの混合気をシリンダ内に充填することがで
き、出力を向上させることができる。なお、このように
θ2がθ3以上となるとピストン行程は、従来の単リン
ク式の構造では、クランク−コンロッドの連竿比をいく
ら大きくしても実現不可能であり、複リンク式の構造を
用いることによって可能となる。 (4).(3)かつθ1がθ4以上である。Further, since the piston speed in the first half (stroke) of the intake stroke is lower than the piston speed in the second half (stroke) of the intake stroke, the negative pressure at the start of intake is reduced, and pump loss can be reduced. Further, since the amount of intake air immediately after the start of intake is reduced, the lift amount of the intake valve can be reduced. Further, since the piston speed in the latter half of the intake stroke increases, the intake inertia effect increases before and after the bottom dead center, so that more air-fuel mixture can be charged into the cylinder, and the output can be improved. When θ2 is equal to or larger than θ3, the piston stroke cannot be realized with the conventional single-link structure, no matter how much the crank-to-rod connecting rod ratio is increased, and a double-link structure is used. This is made possible by: (4). (3) And θ1 is not less than θ4.
【0039】つまり、圧縮または排気行程後半(行程
)のクランク回転角度θ1が、圧縮または排気行程前
半(行程)のクランク回転角度θ4以上で、かつ膨張
または吸気行程前半(行程)のクランク回転角度θ2
が、膨張または吸気行程後半(行程)のクランク回転
角度θ3以上である。That is, the crank rotation angle θ1 in the second half (stroke) of the compression or exhaust stroke is equal to or larger than the crank rotation angle θ4 in the first half (stroke) of the compression or exhaust stroke, and the crank rotation angle θ2 in the first half (stroke) of the expansion or intake stroke.
Is greater than or equal to the crank rotation angle θ3 in the latter half (stroke) of the expansion or intake stroke.
【0040】これにより、(3)の効果に加え、上死点
前後の燃焼開始後の圧力変化率上昇をより小さくするこ
とができ、音振性能が向上する。また、排気圧が高く排
気弁の開度が大きい排気行程前半で排気速度が相対的に
大きく、排気圧が低く排気弁の開度が小さくなる排気行
程後半では排気速度が相対的に小さくなるため、排気行
程のポンプ損失を小さくすることができる。更に、吸気
弁の開度が小さい吸気行程前半で吸気速度が相対的に小
さく、吸気弁の開度が大きくなる吸気行程後半では吸気
速度が相対的に大きくなるため、吸気行程のポンプ損失
を小さくすることができる。 (5).(3)かつθ2がθ1以上である。As a result, in addition to the effect of (3), the increase in the pressure change rate after the start of combustion before and after the top dead center can be further reduced, and the sound and vibration performance is improved. Also, since the exhaust speed is relatively large in the first half of the exhaust stroke where the exhaust pressure is high and the opening of the exhaust valve is large, the exhaust speed is relatively small in the second half of the exhaust stroke where the exhaust pressure is low and the opening of the exhaust valve is small. In addition, the pump loss in the exhaust stroke can be reduced. Furthermore, since the intake speed is relatively small in the first half of the intake stroke in which the opening of the intake valve is small, and the intake speed is relatively large in the second half of the intake stroke in which the opening of the intake valve is large, the pump loss in the intake stroke is reduced. can do. (5). (3) And θ2 is not less than θ1.
【0041】つまり、膨張または吸気行程前半(行程
)のクランク回転角度θ2が、膨張または吸気行程後
半(行程)のクランク回転角度θ3以上で、かつ膨張
または吸気行程前半(行程)のクランク回転角度θ2
が、圧縮または排気行程後半(行程)のクランク回転
角度θ1以上である。That is, the crank rotation angle θ2 in the first half (stroke) of the expansion or intake stroke is equal to or larger than the crank rotation angle θ3 in the second half (stroke) of the expansion or intake stroke, and the crank rotation angle θ2 in the first half (stroke) of the expansion or intake stroke.
Is greater than or equal to the crank rotation angle θ1 in the latter half (stroke) of the compression or exhaust stroke.
【0042】この場合、(3)の効果に加え、θ2をθ
1以上とすることにより、圧力変化率が最大となる膨張
行程前半(行程)の圧力変化率をさらに小さくするこ
とができ、更に音振性能が向上する。 (6).(4)かつθ2がθ1以上である。In this case, in addition to the effect of (3), θ2 is changed to θ
By setting the ratio to 1 or more, the pressure change rate in the first half (stroke) of the expansion stroke in which the pressure change rate is maximum can be further reduced, and the sound vibration performance is further improved. (6). (4) And θ2 is not less than θ1.
【0043】つまり、圧縮または排気行程後半(行程
)のクランク回転角度θ1が、圧縮または排気行程前
半(行程)のクランク回転角度θ4以上で、かつ膨張
または吸気行程前半(行程)のクランク回転角度θ2
が、膨張または吸気行程後半(行程)のクランク回転
角度θ3以上で、かつ膨張または吸気行程前半(行程
)のクランク回転角度θ2が、圧縮または排気行程後
半(行程)のクランク回転角度θ1以上である。That is, the crank rotation angle θ1 in the second half (stroke) of the compression or exhaust stroke is equal to or larger than the crank rotation angle θ4 in the first half (stroke) of the compression or exhaust stroke, and the crank rotation angle θ2 in the first half (stroke) of the expansion or intake stroke.
Is greater than or equal to the crank rotation angle θ3 in the latter half (stroke) of the expansion or intake stroke, and the crank rotation angle θ2 in the latter half (stroke) of the expansion or intake stroke is greater than or equal to the crank rotation angle θ1 in the latter half (stroke) of the compression or exhaust stroke. .
【0044】この場合、(4)の効果に加え、圧力変化
率が最大となる膨張行程前半(行程)のクランク回転
角度θ2がθ1〜θ4の中で最も大きくなり、圧力変化
率を最も効果的に小さくすることができ、更に音振性能
が向上する。 (7).(6)かつθ1がθ3以上である。In this case, in addition to the effect of (4), the crank rotation angle θ2 in the first half (stroke) of the expansion stroke in which the rate of pressure change is maximum becomes the largest among θ1 to θ4, and the rate of pressure change is most effective. The sound and vibration performance is further improved. (7). (6) And θ1 is not less than θ3.
【0045】つまり、膨張または吸気行程前半(行程
)のクランク回転角度θ2が最も大きく、圧縮または
排気行程後半(行程)のクランク回転角度θ1がθ2
以下で、圧縮または排気行程前半(行程)のクランク
回転角度θ4がθ1以下で、膨張または吸気行程後半
(行程)のクランク回転角度θ3がθ4以下で最も小
さくなる。That is, the crank rotation angle θ2 in the first half (stroke) of the expansion or intake stroke is the largest, and the crank rotation angle θ1 in the second half (stroke) of the compression or exhaust stroke is θ2.
In the following, the crank rotation angle θ4 in the first half (stroke) of the compression or exhaust stroke is at most θ1 and the crank rotation angle θ3 in the second half (stroke) of the expansion or intake stroke is at most θ4 or less.
【0046】従って、θ2が最大で、θ1がθ2の次に
大きくなり、圧力変化率が最大となる膨張行程前半(行
程)と、2番目に圧力変化率が最大となる圧縮行程前
半(行程)と、の圧力変化率を効果的に小さくするこ
とができ、音振性能が向上する。また、上死点側(、
)のピストン速度が下死点側(、)のピストン速
度より相対的に遅くなることで、ピストンの慣性力によ
るピストン圧縮上死点位置のバルブ側への変位を小さく
することができるため、ピストンとバルブ間のクリアラ
ンスを小さくすることができ、更なる高圧縮比化を図る
ことが可能になる。また、吸気行程前半(行程)でピ
ストン速度が最も遅いため、吸入負圧が小さくなり、吸
気弁の小リフト化により吸気弁とピストン間の距離を小
さくして圧縮比を増大することが可能になり、高圧縮比
・高膨張比化による熱効率向上をより効果的に行うこと
ができる。 (8).上述したように、ロアリンク2,アッパーリン
ク5,コントロールリンク6及び支持位置変更機構13
を備えている。つまり、機関圧縮比を変更可能な複リン
ク式の構成である。Therefore, θ2 is the largest, θ1 is the second largest after θ2, and the first half of the expansion stroke (stroke) at which the rate of pressure change is the largest, and the first half of the compression stroke (stroke) at which the rate of pressure change is the second largest. And the pressure change rate can be effectively reduced, and the sound vibration performance is improved. In addition, the top dead center side (,
Since the piston speed of ()) is relatively lower than the piston speed of the bottom dead center side (,), the displacement of the piston compression top dead center position to the valve side due to the inertia force of the piston can be reduced. The clearance between the valve and the valve can be reduced, and it is possible to further increase the compression ratio. Further, since the piston speed is the slowest in the first half (stroke) of the intake stroke, the suction negative pressure is reduced, and by reducing the lift of the intake valve, the distance between the intake valve and the piston can be reduced to increase the compression ratio. Therefore, the thermal efficiency can be more effectively improved by increasing the compression ratio and the expansion ratio. (8). As described above, the lower link 2, the upper link 5, the control link 6, and the support position changing mechanism 13
It has. That is, it is a multi-link type configuration in which the engine compression ratio can be changed.
【0047】このように、機関圧縮比を変更可能な複リ
ンク式の構成であるため、単リンク式の構成では不可能
な上記(1)〜(7)のピストン行程を実現することが
でき、ポンプ損失の低減、高圧縮比化・高膨張比化によ
る熱効率向上、充填効率上昇による出力向上、燃焼圧力
変化率の低減、及びクランクシャフトトルク変動の減少
による音振性能の向上、等が可能となる。また、このよ
うな圧縮比を変更可能な構成であるため、以下に説明す
る(9)〜(12)が実現可能となる。 (9).圧縮または排気行程後半(行程)から膨張ま
たは吸気行程前半(行程)までのクランク回転角度
(θ1+θ2)が、低圧縮比の設定状態のときに比して
高圧縮比の設定状態のときに大きい(あるいは等し
い)。As described above, since the engine is of a multi-link configuration in which the engine compression ratio can be changed, the piston strokes (1) to (7), which are impossible with a single-link configuration, can be realized. It is possible to reduce pump loss, improve thermal efficiency by increasing compression ratio and expansion ratio, improve output by increasing charging efficiency, reduce combustion pressure change rate, and improve sound vibration performance by reducing crankshaft torque fluctuation, etc. Become. In addition, since the compression ratio can be changed, the following (9) to (12) can be realized. (9). The crank rotation angle (θ1 + θ2) from the latter half (stroke) of the compression or exhaust stroke to the first half (stroke) of the expansion or intake stroke is larger in the setting state of the high compression ratio than in the setting state of the low compression ratio ( Or equal).
【0048】吸気弁の閉時期が同じであれば、機関圧縮
比を高圧縮比化すると、低圧縮比時に比して最大圧縮圧
力が増大するため、圧縮行程後半(行程)から膨張行
程前半(行程)にかけての圧力変化率が増大し、音振
性能が悪化する傾向にある。低圧縮比時と同等の実効圧
縮比とするためには、周知の可変動弁装置等により吸気
弁の閉時期を遅らせて圧縮開始時期を遅らせる必要があ
り、その場合、低圧縮比時と比べて圧縮開始後の圧力が
急激に上昇するため、膨張行程における圧力が急激に降
下してしまう。そこで、圧縮行程後半(行程)から膨
張行程前半(行程)までのクランク回転角度θ1+θ
2を、低圧縮比時よりも高圧縮比時で大きくすることに
より、高圧縮比の設定状態のときに、上死点におけるピ
ストン速度が相対的に小さくなり、圧力変化率を小さく
することができるため、高圧縮比時の音振性能を向上さ
せることができる。If the closing timing of the intake valve is the same, when the engine compression ratio is increased, the maximum compression pressure is increased as compared with the case of the low compression ratio. Therefore, the latter half of the compression stroke (stroke) to the first half of the expansion stroke (stroke) ), And the sound-vibration performance tends to deteriorate. In order to achieve the same effective compression ratio as at the time of the low compression ratio, it is necessary to delay the closing timing of the intake valve by a well-known variable valve operating device or the like to delay the compression start timing. As a result, the pressure after the start of compression sharply rises, so that the pressure in the expansion stroke drops sharply. Therefore, the crank rotation angle θ1 + θ from the latter half of the compression stroke (stroke) to the first half of the expansion stroke (stroke)
By making 2 larger at high compression ratios than at low compression ratios, the piston speed at top dead center becomes relatively small when the high compression ratio is set, and the pressure change rate can be reduced. Therefore, sound vibration performance at a high compression ratio can be improved.
【0049】また、高圧縮比化していくと、ピストンと
バルブ間の距離が小さくなるために最高圧縮比が制限さ
れるが、圧縮行程後半(行程)から膨張行程前半(行
程)までのクランク回転角度θ1+θ2を、低圧縮比
時よりも高圧縮比時で大きくすることにより、この高圧
縮比時で、上死点におけるピストン速度が相対的に小さ
くなり、ピストンがバルブに最も接近する高圧縮比時
に、高速回転時の慣性力によるピストン位置の変位を小
さくすることができるため、ピストンとバルブ間のクリ
アランスを小さく取ることができ、より高圧縮比化する
ことが可能になる。また、高圧縮比の設定状態における
吸気行程前半(行程)の吸気速度が相対的に遅くなる
ため、ポンプ損失を増加させることなく吸気弁を小リフ
ト化することができ、さらに高圧縮比化することが可能
になる。図5には、このように行程+行程に要する
クランク回転角度θ1+θ2を、低圧縮比時に比して高
圧縮比時で相対的に長期化した本実施形態のピストンス
トローク特性が示されている。 (10).膨張行程または吸気行程のクランク回転角度
(θ2+θ3)が、低圧縮比のときよりもて高圧縮比の
設定状態のときに大きい(又は等しい)。When the compression ratio is increased, the maximum compression ratio is limited because the distance between the piston and the valve is reduced, but the crank rotation from the latter half of the compression stroke (stroke) to the first half of the expansion stroke (stroke) is restricted. By making the angle θ1 + θ2 larger at the high compression ratio than at the low compression ratio, the piston speed at the top dead center becomes relatively small at this high compression ratio, and the high compression ratio at which the piston comes closest to the valve is obtained. Sometimes, the displacement of the piston position due to the inertial force at the time of high-speed rotation can be reduced, so that the clearance between the piston and the valve can be reduced, and a higher compression ratio can be achieved. Further, since the intake speed in the first half (stroke) of the intake stroke in the setting state of the high compression ratio becomes relatively slow, the intake valve can be made smaller without increasing the pump loss, and the compression ratio is further increased. It becomes possible. FIG. 5 shows the piston stroke characteristics of the present embodiment in which the stroke + the crank rotation angle θ1 + θ2 required for the stroke is relatively longer at a high compression ratio than at a low compression ratio. (10). The crank rotation angle (θ2 + θ3) in the expansion stroke or the intake stroke is larger (or equal) in the setting state of the high compression ratio than in the low compression ratio.
【0050】高圧縮比側では高膨張比化により燃費を向
上させ、低圧縮比側では充填効率を大きくして出力を増
加させることが考えられるが、(10)の構成により、
高圧縮比側における圧縮行程が相対的に短期化されるた
め、圧縮による熱損失時間を減少させることができ、高
膨張比化による燃費向上効果をさらに大きくすることが
できる。また、低圧縮比側では吸気行程のピストン速度
が相対的に速くなり、圧縮行程のピストン速度が相対的
に遅くなるため、吸気慣性効果が最大となる時期がより
下死点側になり、充填効率,有効圧縮比が増大して出力
を向上させることができる。図5には、このように行程
+行程に要するクランク回転角度θ2+θ3を、低
圧縮比時に比して高圧縮比時で相対的に長期化した本実
施形態のピストンストローク特性を示している。 (11).膨張行程または吸気行程前半のクランク回転
角度θ2が、低圧縮比時よりも高圧縮比時で大きい(又
は等しい)。On the high compression ratio side, it is conceivable to improve the fuel efficiency by increasing the expansion ratio, and on the low compression ratio side, increase the charging efficiency to increase the output.
Since the compression stroke on the high compression ratio side is relatively shortened, the heat loss time due to compression can be reduced, and the effect of improving fuel efficiency by increasing the expansion ratio can be further increased. On the other hand, on the low compression ratio side, the piston speed during the intake stroke is relatively high, and the piston speed during the compression stroke is relatively low. The output can be improved by increasing the efficiency and the effective compression ratio. FIG. 5 shows the piston stroke characteristics of the present embodiment in which the stroke + the crank rotation angle θ2 + θ3 required for the stroke is relatively longer at a high compression ratio than at a low compression ratio. (11). The crank rotation angle θ2 in the first half of the expansion stroke or the intake stroke is larger (or equal) at the high compression ratio than at the low compression ratio.
【0051】これにより、高圧縮比時における行程の
燃焼開始後のピストン速度が相対的に小さくなり、燃焼
終了後のピストン位置がより上死点に近くなるため、実
質的に燃焼ガスが仕事をする膨張期間が長くなり、熱効
率が向上する。そのため、高圧縮比時での高膨張比化に
より熱効率が更に向上する。図5には、このように高圧
縮比時で行程に要するクランク回転角度θ2を、高圧
縮比側で長期化した実施形態のピストンストローク特性
を示している。 (12).(11)に加え、圧縮行程または排気行程前
半のクランク回転角度θ4を、低圧縮比時よりも高圧縮
比時で小さくする(又は等しくする)。As a result, the piston speed after the start of combustion in the stroke at a high compression ratio becomes relatively small, and the piston position after the end of combustion becomes closer to the top dead center. The expansion period of the heat is increased, and the thermal efficiency is improved. Therefore, the thermal efficiency is further improved by increasing the expansion ratio when the compression ratio is high. FIG. 5 shows the piston stroke characteristics of the embodiment in which the crank rotation angle θ2 required for the stroke at the time of the high compression ratio is extended on the high compression ratio side. (12). In addition to (11), the crank rotation angle θ4 in the compression stroke or the first half of the exhaust stroke is made smaller (or equal) at a high compression ratio than at a low compression ratio.
【0052】(11)のように、高圧縮比時の高膨張比
化による熱効率向上を狙って膨張行程前半(行程)の
クランク回転角度θ2を大きくするためには、他の行程
を短くする必要がある。音振性能の点で、燃焼圧力がか
かる膨張行程後半(θ3)や、圧縮圧力がかかり燃焼開
始による圧力上昇が起こる圧縮行程後半(θ1)より
も、シリンダ内圧力が小さい圧縮行程前半(θ4)を短
縮することが、最も実害が少なく、むしろ圧縮速度が大
きくなって、熱効率向上のためには望ましい。そこで、
この(12)では、圧縮行程または排気行程前半のクラ
ンク回転角度θ4を、低圧縮比時よりも高圧縮比時で小
さくしている。図5には、このように高圧縮比の設定状
態で、行程に要するクランク回転角度θ2を長期化す
るとともに、行程に要するクランク回転角度θ4を短
期化した本実施形態のピストンストローク特性を示して
いる。As shown in (11), in order to increase the crank rotation angle θ2 in the first half (stroke) of the expansion stroke in order to improve the thermal efficiency by increasing the expansion ratio at the time of a high compression ratio, the other strokes must be shortened. There is. In terms of sound and vibration performance, the first half of the compression stroke (θ4) in which the pressure in the cylinder is smaller than the latter half of the expansion stroke (θ3) where the combustion pressure is applied and the latter half (θ1) where the compression pressure is applied and the pressure rises due to the start of combustion. It is desirable to reduce the heat loss because it has the least practical harm, but rather increases the compression speed and improves the thermal efficiency. Therefore,
In (12), the crank rotation angle θ4 in the compression stroke or the first half of the exhaust stroke is smaller at a high compression ratio than at a low compression ratio. FIG. 5 shows the piston stroke characteristics of the present embodiment in which the crank rotation angle θ2 required for the stroke is lengthened and the crank rotation angle θ4 required for the stroke is shortened in such a setting state of the high compression ratio. I have.
【図1】本発明の一実施形態に係る内燃機関のピストン
駆動装置を示す概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a piston drive device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
【図2】本実施形態(a)及び比較例(b)のクランク
回転角度に対するピストン位置を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing a piston position with respect to a crank rotation angle in the embodiment (a) and a comparative example (b).
【図3】本実施形態(a)及び比較例(b)のクランク
回転角度に対するピストン速度を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing a piston speed with respect to a crank rotation angle in the embodiment (a) and a comparative example (b).
【図4】本実施形態(a)及び比較例(b)のクランク
回転角度に対するピストン加速度を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing piston acceleration with respect to a crank rotation angle in the embodiment (a) and the comparative example (b).
【図5】本実施形態の高圧縮比(c)及び低圧縮比
(d)の設定状態におけるクランク回転角度に対するピ
ストン位置を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing a piston position with respect to a crank rotation angle in a setting state of a high compression ratio (c) and a low compression ratio (d) of the embodiment.
【図6】本実施形態の高圧縮比(c)及び低圧縮比
(d)の設定状態におけるクランク回転角度に対するピ
ストン速度を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing a piston speed with respect to a crank rotation angle in a setting state of a high compression ratio (c) and a low compression ratio (d) of the embodiment.
【図7】本実施形態の高圧縮比(c)及び低圧縮比
(d)の設定状態におけるクランク回転角度に対するピ
ストン加速度を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing a piston acceleration with respect to a crank rotation angle in a setting state of a high compression ratio (c) and a low compression ratio (d) of the embodiment.
【図8】各符号の定義を説明するための説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the definition of each code.
【図9】本実施形態の(1)〜(7)の特徴を示す説明
図。FIG. 9 is an explanatory view showing the features of (1) to (7) of the embodiment.
【図10】本実施形態の(9)〜(12)の特徴を示す
説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the features of (9) to (12) of the embodiment.
1…クランクシャフト 2…ロアリンク 3…ピストン 5…アッパーリンク 6…コントロールリンク 13…支持位置変更機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crankshaft 2 ... Lower link 3 ... Piston 5 ... Upper link 6 ... Control link 13 ... Support position change mechanism
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛嶋 研史 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 茂木 克也 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3G092 AA01 AB02 DD06 DG01 EA27 FA04 FA05 FA14 HA01Z HB01Z HB03Z HC01Z HE03Z 3J033 AA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) The inventor, Kenshi Ushijima, Nissan Motor Co., Ltd., 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture (72) The inventor Katsuya Mogi, 2 Nihonsan Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa F term (reference) 3G092 AA01 AB02 DD06 DG01 EA27 FA04 FA05 FA14 HA01Z HB01Z HB03Z HC01Z HE03Z 3J033 AA04
Claims (12)
ンクシャフトとを連携する内燃機関のピストン駆動装置
において、 ピストンが下死点から上死点へ向かう行程の中間を第1
中間点とし、ピストンが上死点から下死点へ向かう行程
の中間を第2中間点とし、ピストンが第1中間点から上
死点へ移動するまでのクランク回転角度をθ1とし、ピ
ストンが上死点から第2中間点へ移動するまでのクラン
ク回転角度をθ2とし、ピストンが第2中間点から下死
点へ移動するまでのクランク回転角度をθ3とし、ピス
トンが下死点から第1中間点へ移動するまでのクランク
回転角度をθ4とすると、 (θ1+θ2)が(θ3+θ4)以上であることを特徴
とする内燃機関の内燃機関のピストン駆動装置。1. A piston driving device for an internal combustion engine in which a piston reciprocating in a cylinder and a crankshaft cooperate with each other, wherein the piston moves between a bottom dead center and a top dead center in a first stroke.
The intermediate point, the middle of the stroke of the piston from top dead center to the bottom dead center is the second intermediate point, the crank rotation angle until the piston moves from the first middle point to the top dead center is θ1, and the piston is The crank rotation angle from the dead center to the second intermediate point is θ2, the crank rotation angle from the second intermediate point to the bottom dead center is θ3, and the piston is from the bottom dead center to the first intermediate point. (Θ1 + θ2) is equal to or more than (θ3 + θ4), where θ4 is a crank rotation angle required to move to a point.
請求項1に記載の内燃機関のピストン駆動装置。2. The piston drive device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein θ2 is equal to or larger than θ1.
ンクシャフトとを連携する内燃機関のピストン駆動装置
において、 ピストンが下死点から上死点へ向かう行程の中間を第1
中間点とし、ピストンが上死点から下死点へ向かう行程
の中間を第2中間点とし、ピストンが第1中間点から上
死点へ移動するまでのクランク回転角度をθ1とし、ピ
ストンが上死点から第2中間点へ移動するまでのクラン
ク回転角度をθ2とし、ピストンが第2中間点から下死
点へ移動するまでのクランク回転角度をθ3とし、ピス
トンが下死点から第1中間点へ移動するまでのクランク
回転角度をθ4とすると、 θ2がθ3以上であることを特徴とする内燃機関のピス
トン駆動装置。3. A piston driving device for an internal combustion engine in which a piston reciprocating in a cylinder and a crankshaft cooperate with each other, wherein a middle of a stroke of the piston from a bottom dead center to a top dead center is set to a first position.
The intermediate point, the middle of the stroke of the piston from top dead center to the bottom dead center is the second intermediate point, the crank rotation angle until the piston moves from the first middle point to the top dead center is θ1, and the piston is The crank rotation angle from the dead center to the second intermediate point is θ2, the crank rotation angle from the second intermediate point to the bottom dead center is θ3, and the piston is from the bottom dead center to the first intermediate point. A piston driving device for an internal combustion engine, wherein θ2 is equal to or larger than θ3, where θ4 is a crank rotation angle required to move to a point.
請求項3に記載の内燃機関のピストン駆動装置。4. The piston driving device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein θ1 is equal to or larger than θ4.
請求項3に記載の内燃機関のピストン駆動装置。5. The piston driving device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein θ2 is equal to or larger than θ1.
請求項4に記載の内燃機関のピストン駆動装置。6. The piston driving device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein θ2 is equal to or larger than θ1.
請求項6に記載の内燃機関のピストン駆動装置。7. The piston driving device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein θ1 is equal to or larger than θ3.
回転可能に取り付けられるロアリンクと、一端がロアリ
ンクに回転可能に連結されるとともに、他端がピストン
に回転可能に連結されるアッパーリンクと、一端がロア
リンクに回転可能に連結されるとともに、他端が機関本
体側に支持支点を中心として回転可能に連結され、上記
ロアリンクの自由度を規制するコントロールリンクと、
上記支持支点の位置を変更制御する支持位置変更機構
と、を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか
に記載の内燃機関のピストン駆動装置。8. A lower link rotatably attached to a crankpin of the crankshaft, an upper link rotatably connected at one end to the lower link, and rotatably connected at the other end to the piston, and one end. Is rotatably connected to the lower link, and the other end is rotatably connected to the engine main body side about a support fulcrum, and a control link that regulates the degree of freedom of the lower link,
The piston driving device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, further comprising a support position changing mechanism that changes and controls a position of the support fulcrum.
して高圧縮比のときに大きくなることを特徴とする請求
項8に記載の内燃機関のピストン駆動装置。9. The piston driving device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein (θ1 + θ2) is larger at a high compression ratio than at a low compression ratio.
比して高圧縮比のときに大きくなることを特徴とする請
求項8に記載の内燃機関のピストン駆動装置。10. The piston drive device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein (θ2 + θ3) is larger at a high compression ratio than at a low compression ratio.
縮比のときに大きくなることを特徴とする請求項8に記
載の内燃機関のピストン駆動装置。11. The piston driving device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein θ2 is larger at a high compression ratio than at a low compression ratio.
縮比のときに小さくなることを特徴とする請求項11に
記載の内燃機関のピストン駆動装置。12. The piston driving device for an internal combustion engine according to claim 11, wherein θ4 is smaller at a high compression ratio than at a low compression ratio.
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