CN102782285A - 燃烧压力控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供燃烧压力控制装置。内燃机的燃烧压力控制装置具备:流体封入部件(63),该流体封入部件(63)在内部填充有压缩性流体、且配置于活塞(3);以及用于对流体封入部件(63)的内部的压缩性流体的温度进行调整的制冷剂的流路(75)。当燃烧室的压力达到预先确定的压力时,流体封入部件(63)收缩,由此燃烧室的容积增加。燃烧压力控制装置形成为,使制冷剂在流路(75)流动来对压缩性流体的温度进行调整,以对流体弹簧的内部的压力进行调整。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧压力控制装置。
背景技术
在内燃机中,朝燃烧室供给燃料以及空气,通过燃料在燃烧室中燃烧而输出驱动力。当使燃料在燃烧室中燃烧时,形成对空气和燃料的混合气进行压缩的状态。公知内燃机的压缩比会对输出以及燃料消耗量造成影响。能够通过提高压缩比来增大输出扭矩,或者减少燃料消耗量。
在日本特开2000-230439号公报中公开了如下的自燃式的内燃机:设置有经由压力调整阀与燃烧室连通的副室,压力调整阀具有阀芯和阀杆,该阀杆与阀芯连接、且被朝燃烧室侧施力。对于该自燃式的内燃机,公开了在因提前点火等而导致燃烧压力超过了规定的容许压力值的情况下,克服弹性体的压力将压力调整阀顶起而使压力逃逸至副室。在该公报中公开了压力调整阀在比产生提前点火等的压力大的压力下移动的情况。
在日本特表2006-522895号公报中公开了在活塞和连杆之间组装有以对连杆朝与活塞顶头相反方向施力的方式发挥作用的圆板弹簧的活塞。并且,公开了活塞顶头与连杆相关联地在轴上移动的情况。在该活塞中,公开了当活塞超过上止点时,蓄积于圆板弹簧的能量排出而生成输出扭矩的情况。
在国际公开第96/34190号小册子中公开了配置有如下所述的活塞的内燃机:该活塞具备:包括具有密封环的顶头的上侧部分;以及具有活塞销的保持部的下侧部分,上侧部分以及下侧部分通过机械弹簧而弹性连接。公开了机械弹簧安装于顶头的上壁和活塞裙的内侧的情况。
在日本特表2009-507171号公报中公开了如下的活塞:该活塞为组装式且通过液体冷却,该活塞具有上侧部分和下侧部分,上侧部分和下侧部分经由半径方向外侧的环状的载置部、以及半径方向内侧的环状的载置部结合。在该活塞中,在外侧的载置部和内侧的载置部之间形成有外侧的冷却通路,在内侧的载置部的半径方向内侧形成有内侧的冷却通路。公开了通过冷却油在这些冷却通路内流动来冷却活塞的情况。
专利文献1:日本特开2000-230439号公报
专利文献2:日本特表2006-522895号公报
专利文献3:国际公开第96/34190号小册子
专利文献4:日本特开2009-507171号公报
在火花点火式的内燃机中,通过在燃烧室中用点火装置对燃料和空气的混合气进行点火,在混合气燃烧的同时活塞被压下。此时,通过提高压缩比,热效率提高。然而,如果提高压缩比,则存在会产生异常燃烧的情况。例如,存在因提高压缩比而产生自燃现象的情况。
为了防止发生异常燃烧,能够延迟点火正时。但是,通过延迟点火正时,输出扭矩变小、或者燃料利用率恶化。并且,通过延迟点火正时,废气的温度变高。因此,存在排气净化装置的构成部品需要使用高质量的材料,或者需要有对废气进行冷却的装置的情况。此外,为了降低废气的温度,存在使在燃烧室中进行燃烧时的空燃比小于理论空燃比的情况。即,存在使燃烧时的空燃比为浓空燃比的情况。但是,在作为排气净化装置而配置有三元催化剂的情况下,如果废气的空燃比偏离理论空燃比,则净化能力变小,存在无法充分地对废气进行净化的问题。
在上述的日本特开2000-230439号公报所公开的内燃机中,在气缸盖形成与燃烧室连通的空间,且机械弹簧配置于该空间。但是,在将机械弹簧配置于气缸盖的情况下,存在无法增大机械弹簧,从而无法得到充分的推压力的忧虑。
在上述的日本特表2006-522895号公报、或者国际公开第96/34190号小册子中公开了在活塞配置有机械弹簧的内燃机。但是,对于配置于活塞的机械弹簧,存在能够变形的量不充分,无法确保充分的行程量的忧虑。因此,缸内压力控制困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抑制异常燃烧的产生的内燃机的燃烧压力控制装置。
本发明的燃烧压力控制装置是通过燃料在燃烧室燃烧而活塞往复运动的内燃机的燃烧压力控制装置,上述燃烧压力控制装置具备:流体弹簧,该流体弹簧在内部填充有压缩性流体,且该流体弹簧配置于活塞;以及弹簧温度调整装置,该弹簧温度调整装置对流体弹簧的内部的压缩性流体的温度进行调整。烧压力控制装置形成为,当燃烧室的压力达到预先确定的压力时,流体弹簧以燃烧室的压力变化作为驱动源而收缩,由此燃烧室的容积增加。对于燃烧压力控制装置,利用弹簧温度调整装置对压缩性流体的温度进行调整,以对流体弹簧的内部的压力进行调整。
在上述发明中,优选形成为,弹簧温度调整装置包括:使制冷剂在活塞的内部且在流体弹簧的周围流动的流路;以及朝流路供给制冷剂的制冷剂供给装置,制冷剂供给装置包括对制冷剂的温度进行调整的制冷剂温度调整器以及对制冷剂的流量进行调整的制冷剂流量调整器中的至少一方,对制冷剂的温度以及制冷剂的流量中的至少一方进行调整而使流体弹簧周围的部件的温度变化,由此对流体弹簧的内部的压力进行调整。
在上述发明中,制冷剂供给装置能够在流体弹簧与燃烧室之间包括供制冷剂流动的第1流路。
在上述发明中,优选形成为,制冷剂供给装置在流体弹簧的周围且在与面向燃烧室的一侧相反侧包括供制冷剂流动的第2流路,在使流体弹簧的内部的压力上升的情况下,对通过第1流路的制冷剂的温度以及制冷剂的流量中的至少一方进行调整,在使流体弹簧的内部的压力下降的情况下,对通过第2流路的制冷剂的温度以及制冷剂的流量中的至少一方进行调整。
在上述发明中,优选形成为,活塞包括:卡定部,该卡定部使流体弹簧伸长的动作在预先确定的位置停止;以及速度降低装置,该速度降低装置使流体弹簧伸长时的速度降低。
在上述发明中,优选形成为,活塞包括:活塞主体,该活塞主体与传递往复运动的连杆连接;以及覆盖部件,该覆盖部件具有活塞的顶面,流体弹簧配置于活塞主体的面向燃烧室的一侧的表面,覆盖部件形成为覆盖流体弹簧,随着流体弹簧的伸缩,上述覆盖部件相对于活塞主体滑动。
根据本发明,能够提供抑制异常燃烧的产生的内燃机的燃烧压力控制装置。
附图说明
图1是实施方式1的内燃机的简图。
图2是实施方式1的第1活塞的剖视立体图。
图3是在具备实施方式1的活塞的内燃机中,对燃烧室的压力和流体弹簧的收缩量进行说明的图。
图4是对比较例的点火正时和输出扭矩之间的关系进行说明的图表。
图5是对比较例的曲轴转角和燃烧室的压力之间的关系进行说明的图表。
图6是对比较例的负载和燃烧室的最大压力之间的关系进行说明的图表。
图7是在具备实施方式1的活塞的内燃机中,燃烧室的压力达到了控制压力时的图表的放大图。
图8是对实施方式1的内燃机以及比较例的内燃机的点火正时进行说明的图表。
图9是实施方式1的第2活塞的剖视立体图。
图10是实施方式1的第3活塞的剖视立体图。
图11是实施方式1的第4活塞的剖视立体图。
图12是实施方式1的第5活塞的剖视立体图。
图13是实施方式1的第6活塞的剖视立体图。
图14是实施方式1的第7活塞的剖视立体图。
图15是实施方式1的第8活塞的剖视立体图。
图16是实施方式1的第8活塞的流体封入部件的波纹部的放大示意剖视图。
图17是实施方式1的第8活塞的流体封入部件和比较例的流体封入部件的示意剖视图。
图18是实施方式1的第9活塞的剖视立体图。
图19是实施方式1的第10活塞的剖视立体图。
图20是实施方式2的第1活塞的剖视立体图。
图21是实施方式2的第1活塞的活塞主体的示意剖视图。
图22是具备实施方式2的第1活塞的内燃机主体的示意剖视图。
图23是具备实施方式2的第1活塞的内燃机的润滑油供给装置的***图。
图24是对实施方式2的流体弹簧的内部的压力进行检测的压力检测装置的示意图。
图25是对比较例的内燃机的转速和爆燃余裕点火正时之间的关系进行说明的图表。
图26是对实施方式2的内燃机的转速和控制压力之间的关系进行说明的图表。
图27是对比较例的燃料中所含的乙醇浓度和滞后角修正量之间的关系进行说明的图表。
图28是对实施方式2的乙醇浓度和控制压力之间的关系进行说明的图表。
图29是对具备实施方式2的第1活塞的其他内燃机主体的示意剖视图。
图30是实施方式2的第2活塞和连杆的放大示意剖视图。
图31是具备实施方式2的第2活塞的内燃机的润滑油供给装置的***图。
图32是实施方式2的第3活塞和连杆的示意剖视图。
图33是实施方式2的第3活塞的活塞主体的示意剖视图。
图34是实施方式2的第4活塞的剖视立体图。
图35是实施方式2的第5活塞的剖视立体图。
图36是实施方式2的第6活塞的放大剖视立体图。
图37是实施方式2的第7活塞的放大剖视立体图。
图38是实施方式3的第1活塞的剖视立体图。
图39是安装于实施方式3的第1活塞的流体封入部件的入口部的方向控制阀的简图。
图40是实施方式3的第2活塞的示意剖视图。
图41是实施方式3的第3活塞的示意剖视图。
图42是安装于实施方式3的流体封入部件的出口部的方向控制阀的简图。
图43是实施方式4的活塞的示意剖视图。
图44是实施方式4的活塞的速度降低装置的局部放大示意剖视图。
具体实施方式
实施方式1
参照图1至图19对实施方式1的内燃机的燃烧压力控制装置进行说明。在本实施方式中,以配置于车辆的内燃机为例进行说明。
图1是本实施方式的内燃机的简图。本实施方式的内燃机是火花点火式内燃机。内燃机具备内燃机主体1。内燃机主体1包括气缸体2和气缸盖4。在气缸体2的内部配置有活塞3。活塞3在气缸体2的内部往复运动。在本发明中,将活塞到达压缩上止点时由活塞的顶面和气缸盖所包围的空间、以及活塞位于任意位置时的由活塞的顶面和气缸盖所包围的气缸内的空间称作燃烧室。针对每个气缸均形成有燃烧室5。活塞3连接有作为连杆的连杆(connecting rod)51。连杆51经由活塞销81连接于活塞3。在燃烧室5连接有内燃机进气通路以及内燃机排气通路。内燃机进气通路是用于朝燃烧室5供给空气或者燃料和空气的混合气的通路。内燃机排气通路是用于排出通过燃料在燃烧室5燃烧而产生的废气的通路。
在气缸盖4形成有进气口7以及排气口9。进气门6配置于进气口7的端部,且形成为能够对与燃烧室5连通的内燃机进气通路进行开闭。排气门8配置于排气口9的端部,且形成为能够对与燃烧室5连通的内燃机排气通路进行开闭。在气缸盖4固定有作为点火装置的火花塞10。火花塞10形成为在燃烧室5中对燃料进行点火。
本实施方式的内燃机具备用于朝燃烧室5供给燃料的燃料喷射阀11。本实施方式的燃料喷射阀11配置成朝进气口7喷射燃料。燃料喷射阀11并不限定于该方式,只要配置成能够朝燃烧室5供给燃料即可。例如,燃料喷射阀也可以配置成直接朝燃烧室喷射燃料。
燃料喷射阀11经由电子控制式的排出量可变的燃料泵29与燃料箱28连接。贮存于燃料箱28内的燃料由燃料泵29朝燃料喷射阀11供给。在供给燃料的流路的中途,作为用于检测燃料的性状的燃料性状检测装置,配置有燃料性状传感器177。例如,在使用包含乙醇的燃料的内燃机中,作为燃料性状传感器177配置有乙醇浓度传感器。燃料性状检测装置也可以配置于燃料箱。
各气缸的进气口7经由对应的进气歧管13与浪涌调整槽14连结。浪涌调整槽14经由进气管15以及空气流量计16与空气滤清器(未图示)连结。在进气管15配置有用于检测进气量的空气流量计16。在进气管15的内部配置有由步进电机17驱动的节气门18。另一方面,各气缸的排气口9与对应的排气歧管19连结。排气歧管19与催化转换器21连结。本实施方式的催化转换器21包含三元催化剂20。催化转换器21与排气管22连接。在内燃机排气通路配置有用于检测废气的温度的温度传感器178。
本实施方式的内燃机主体1具有用于进行废气再循环(EGR)的再循环通路。在本实施方式中,作为再循环通路,配置有EGR气体导管26。EGR气体导管26将排气歧管19和浪涌调整槽14相互连结。在EGR气体导管26配置有EGR控制阀27。EGR控制阀27形成为能够对再循环的废气的流量进行调整。如果将朝内燃机进气通路、燃烧室、或者内燃机排气通路供给的废气的空气与燃料(烃)之比称作废气的空燃比(A/F),则在催化转换器21上游侧的内燃机排气通路内配置有用于检测废气的空燃比的空燃比传感器179。
本实施方式的内燃机具备电子控制单元31。本实施方式的电子控制单元31由数字计算机构成。电子控制单元31包括经由双向总线32互相连接的RAM(随机读写存储器)33、ROM(只读存储器)34、CPU(微处理器)35、输入端口36及输出端口37。
空气流量计16产生与吸入到燃烧室5的进气量成比例的输出电压。该输出电压经由对应的AD转换器38输入到输入端口36。在油门踏板40连接有负载传感器41。负载传感器41产生与油门踏板40的踏入量成比例的输出电压。该输出电压经由对应的AD转换器38输入到输入端口36。并且,曲轴每旋转例如30°,曲轴转角传感器42就产生一个输出脉冲,该输出脉冲被输入到输入端口36。能够根据曲轴转角传感器42的输出来检测内燃机主体1的转速。此外,朝电子控制单元31输入有燃料性状传感器177、温度传感器178以及空燃比传感器179等传感器的信号。
电子控制单元31的输出端口37经由各自所对应的驱动回路39与燃料喷射阀11以及火花塞10连接。本实施方式的电子控制单元31形成为进行燃料喷射控制、点火控制。即,喷射燃料的正时以及燃料的喷射量由电子控制单元31控制。此外,火花塞10的点火正时由电子控制单元31控制。并且,输出端口37经由对应的驱动回路39与驱动节气门18的步进电机17、燃料泵29以及EGR控制阀27连接。这些设备由电子控制单元31控制。
图2中示出本实施方式的第1活塞的剖视立体图。本实施方式的内燃机具备燃烧压力控制装置,该燃烧压力控制装置对燃料燃烧时的燃烧室的压力、即缸内压力进行控制。本实施方式的燃烧压力控制装置包括活塞3。
本实施方式的第1活塞3具备活塞主体61。活塞主体61形成为筒状。活塞主体61与传递活塞3的往复运动的连杆51连接。活塞主体61由连杆51支承。活塞主体61具有供活塞销81***的孔部61a。
本实施方式的活塞3包括流体弹簧,该流体弹簧配置于活塞主体61的面向燃烧室5的一侧的表面。本实施方式的流体弹簧包括流体封入部件63。流体封入部件63形成为能够在内部封入压缩性流体。在流体封入部件63的内部封入有加压后的流体。在本实施方式中,按照流体封入部件63在比出现异常燃烧的燃烧室的压力小的燃烧室的压力开始收缩的方式封入有空气。流体封入部件63的外形形成为圆柱状。流体封入部件63在成为侧面的部分具有作为变形部的波纹部63a。流体封入部件63形成为通过波纹部63a变形而能够沿箭头201所示的方向伸缩。
本实施方式的活塞3包括覆盖部件62。覆盖部件62形成为覆盖流体封入部件63。覆盖部件62具有构成燃烧室5的间隔壁的顶板62a。顶板62a的外侧的表面构成活塞3的顶面。覆盖部件62形成为筒状。在覆盖部件62的侧面形成有槽部62b。在槽部62b配置有活塞环。例如,在各个槽部62b配置有抑制燃烧气体泄露的压缩环以及除去燃烧室5的壁面的多余的润滑油的油环。
流体封入部件63配置于覆盖部件62的内部。覆盖部件62形成为与活塞主体61嵌合。覆盖部件62形成为相对于活塞主体61沿箭头201所示的方向相对移动。覆盖部件62形成为在活塞主体61的上部滑动。
覆盖部件62具有作为止挡部发挥功能的卡定部62e。本实施方式的卡定部62e朝向活塞主体61突出。卡定部62e配置于形成在活塞主体61的凹部61f的内部。当流体封入部件63伸长时,卡定部62e与凹部61f的壁面接触,由此能够使流体封入部件63以预先确定的伸长量停止。并且,卡定部62e能够防止覆盖部件62从活塞主体61脱出。
对于本实施方式的燃烧压力控制装置,在燃烧循环的从压缩行程到膨胀行程的过程中,在由燃烧室5的压力产生的推压力变得大于由流体弹簧的内部的压力产生的反力时,流体封入部件63收缩。覆盖部件62相对于活塞主体61朝与面向燃烧室5的一侧相反的一侧滑动。结果,燃烧室5的容积增加,能够抑制燃烧室5的压力上升。此后,在由燃烧室5的压力产生的推压力变得小于由流体弹簧的内部的压力产生的反力的情况下,流体封入部件63伸长而返回到原来的大小。
对于本实施方式的燃烧压力控制装置,在燃烧室5的压力达到了控制压力时,以燃烧室5的压力变化作为驱动源而流体封入部件63的容积变化。流体封入部件63借助燃烧室5的压力变化而伸缩。本发明的控制压力是流体弹簧的容积开始变化时的燃烧室的压力。在流体封入部件63的内部封入有与控制压力对应的压力的流体。当燃烧室5的压力变为控制压力时,流体封入部件63开始收缩。本实施方式的燃烧压力控制装置以使得燃烧室5的压力不会变为异常燃烧的发生压力以上的压力的方式确定控制压力。
本发明的异常燃烧例如包括除利用点火装置对混合气进行点火,且燃烧从点火的点开始依次传递的状态以外的燃烧。异常燃烧例如包括爆燃现象、爆轰现象以及预燃(preignition)现象。爆燃现象包括火花爆燃(spark knock)现象。火花爆燃现象是当在点火装置中进行点火而火焰以点火装置为中心扩张时,位于远离点火装置的位置的包含未燃燃料的混合气自燃的现象。位于远离点火装置的位置的混合气由点火装置附近的燃烧气体压缩而变得高温高压从而自燃。当混合气自燃时会产生冲击波。
爆轰现象是因冲击波在高温高压的混合气中通过而导致混合气点火的现象。该冲击波例如因火花爆燃现象而产生。
预燃现象也称作早期点火现象。预燃现象是火花塞末端的金属或堆积于燃烧室内的碳渣(carbon sludge)等被加热而成为维持在规定温度以上的状态,以该部分为火种而在点火正时之前燃料点火燃烧的现象。
图3中示出本实施方式的内燃机的燃烧室的压力的图表。横轴是曲轴转角,纵轴是燃烧室的压力以及流体弹簧的收缩量。图3中示出燃烧循环中的压缩行程以及膨胀行程的图表。对于构成流体弹簧的流体封入部件63的收缩量,利用卡定部62e使流体封入部件63的伸长动作停止时的值为零。对于本实施方式的燃烧压力控制装置,在燃烧循环的从压缩行程到膨胀行程的期间中,当燃烧室5的压力达到了控制压力的情况下,流体封入部件63收缩。覆盖部件62相对于活塞主体61移动。燃烧室5的容积增加,以抑制压力上升。
参照图2以及图3,在压缩行程中,活塞3上升,燃烧室5的压力上升。此处,由于在流体封入部件63封入有具有与控制压力对应的压力的流体,因此,在燃烧室5的压力达到控制压力之前,流体封入部件63的收缩量为零。在图3所示的例子中,在曲轴转角比0°(TDC)稍靠后的正时点火。通过进行点火,燃烧室5的压力急剧上升。当燃烧室5的压力达到了控制压力时,流体封入部件63开始收缩。覆盖部件62相对于活塞主体61开始移动。随着混合气的燃烧的发展,流体封入部件63的收缩量变大。因此,燃烧室的压力的上升得到抑制。在图3所示的例子中,燃烧室5的压力大致保持恒定。
在燃烧室5中,随着燃料的燃烧的发展,流体封入部件63的收缩量在变为最大后变小。流体封入部件63内部的压力朝原来的压力而减少。当燃烧室5的压力变为控制压力时,流体封入部件63的收缩量返回到零。在燃烧室的压力变得小于控制压力的情况下,随着曲轴转角的进展,燃烧室的压力减少。
这样,对于本实施方式的燃烧压力控制装置,当燃烧室5的压力达到了控制压力时,能够抑制燃烧室的压力上升,能够进行控制以免燃烧室的压力成为产生异常燃烧的压力以上的压力。
图4中示出对比较例的内燃机的点火正时和输出扭矩之间的关系进行说明的图表。比较例的内燃机不具有流体弹簧。即,比较例的内燃机不具有本实施方式的流体封入部件63,覆盖部件与活塞主体一体化。图4的图表是比较例的内燃机在规定状态运转时的图表。横轴表示点火时的曲轴转角(点火正时)。
可知,根据对混合气进行点火的正时不同,内燃机的性能发生变化。内燃机具有输出扭矩最大的点火正时(θmax)。输出扭矩最大的点火正时根据发动机转速、节气门开度、空燃比、压缩比等而变化。通过在输出扭矩最大的点火正时进行点火,燃烧室的压力变高,热效率最佳。并且,能够增大输出扭矩,减少燃料消耗量。并且,能够减少所排出的二氧化碳。
然而,如果将点火正时提前,则会产生爆燃现象等异常燃烧。特别是在高负载时,产生异常燃烧的区域变大。在比较例的内燃机中,为了避免异常燃烧,在比输出扭矩最大的点火正时(θmax)延迟的正时进行点火。这样,选定避开了产生异常燃烧的区域的点火正时。
图5示出比较例的内燃机的燃烧室的压力的图表。实线表示停止燃料的供给(停止供油)、且节气门的开度为全开(WOT)时的燃烧室的压力。此时的燃烧室的压力在曲轴转角为0°时、即压缩上止点处最大。该压力为未供给燃料时的燃烧室的最大压力。
在内燃机中,燃烧室的压力依存于点火正时而变动。以虚线所示的图表是在输出扭矩最大的点火正时进行点火时的图表。虚线示出假定不发生异常燃烧的情况下的图表。在图5所示的例子中,在比曲轴转角为0°(TDC)的正时稍靠后的正时进行点火。当在输出扭矩最大的点火正时进行点火的情况下,燃烧室的压力高。但是,在实际的内燃机中,由于燃烧室的最大压力(Pmax)比产生异常燃烧的压力大,因此使点火正时延迟。点划线是使点火正时延迟后的图表。在使点火正时延迟后的情况下,与在输出扭矩最大的点火正时进行点火的情况相比,燃烧室的最大压力变小。
参照图3,虚线表示在比较例的内燃机中在输出扭矩最大的点火正时(θmax)进行点火的情况下的图表。如上所述,当在该点火正时进行点火的情况下,会发生异常燃烧。
与此相对,本实施方式的内燃机能够在使燃烧室的最大压力小于异常燃烧的发生压力的状态下进行燃烧。即便使点火正时提前也能够抑制异常燃烧的发生。特别是在压缩比高的发动机中也能够抑制异常燃烧。因此,与图5所示的使点火正时延迟的比较例的内燃机相比,热效率得到改善,且能够增大输出扭矩。并且,能够减少燃料消耗量。
参照图3,在本实施方式的内燃机中,在热效率最佳的点火正时进行点火。本实施方式的内燃机也能够在比较例的内燃机的输出扭矩最大的点火正时进行点火。但是,本实施方式的内燃机的点火正时比比较例的内燃机的输出扭矩最大的点火正时提前。根据该结构,能够进一步改善热效率,并能够进一步增大输出扭矩。这样,本实施方式的内燃机能够避免异常燃烧、且能够在热效率最佳的正时进行点火。
在本实施方式中,流体封入部件63的内部的封入压力高于控制压力。作为控制压力,能够使其大于停止燃料的供给的情况下的燃烧室的最大压力。即,能够设定得比图5所示的实线的图表的燃烧室的最大压力大。并且,能够将控制压力设定为小于发生异常燃烧的压力的压力。
对于比较例的内燃机,由于使点火正时滞后,因此废气的温度高。并且,由于热效率低,因此废气的温度高。在比较例的内燃机中,为了降低废气的温度,存在使燃烧时的空燃比小于理论空燃比的情况。然而,作为排气净化装置的三元催化剂在废气的空燃比位于理论空燃比附近的情况下显现出高净化能力。如果废气的空燃比偏离理论空燃比,则三元催化剂的净化性能变得极小。因此,如果使燃烧时的空燃比小于理论空燃比,则废气的净化能力降低,废气中所含的未燃燃料变多。并且,对于比较例的内燃机,由于废气的温度高,所以存在要求排气净化装置具有耐热性,需要使用高质量的材料,或者需要用于对废气进行冷却的装置、或用于对废气进行冷却的新构造的情况。
与此相对,对于本实施方式的内燃机,由于热效率高,因此能够避免废气的温度变高。对于本实施方式的内燃机,为了降低废气的温度而减小燃烧时的空燃比的必要性小,在排气净化装置包含三元催化剂的情况下能够维持净化性能。此外,由于能够避免废气的温度变高,因此排气净化装置的部件的耐热性的要求低。并且,即便不新追加用于进行废气的冷却的装置等也能够形成装置。
并且,参照图3,一般在为了提高热效率而使内燃机的压缩比上升的情况下,燃烧室的最大压力Pmax变大。因此,需要增大构成内燃机的部件的强度。但是,本实施方式的内燃机能够避免燃烧室的最大压力变大,能够避免构成部件大型化。例如,能够避免连杆的直径变大。并且,能够避免构成部件彼此的摩擦变大,能够抑制燃料利用率的恶化。
此外,在燃烧室的最大压力高的情况下,存在难以增大燃烧室的直径的问题。当燃烧室的直径变大时,伴随于此而产生增大活塞的支承部分等的构成部件的强度的必要性。但是,在本实施方式中,由于能够将燃烧室的最大压力维持在低压力,因此能够将构成部件的要求强度抑制在低要求强度。因此,能够容易地增大燃烧室的直径。
其次,对本实施方式的内燃机的燃烧压力控制装置的控制压力进行说明。
图6是示出比较例的内燃机的负载和燃烧室的最大压力之间的关系的图表。内燃机的负载与朝燃烧室的燃料的喷射量对应。在不产生异常燃烧的情况下,如虚线所示,随着负载增加而燃烧室的最大压力增加。当负载大于规定的负载时会发生异常燃烧。可知:发生异常燃烧时的燃烧室的最大压力并不依存于负载,而是大致恒定的。
在本实施方式的内燃机中,将控制压力设定成使得燃烧室的压力不会达到发生异常燃烧的压力。作为控制压力,优选为燃料燃烧时的燃烧室的最大压力小于异常燃烧的发生压力的范围中的、较大的压力。优选使控制压力增高至发生异常燃烧的压力附近的压力。根据该结构,能够在抑制异常燃烧的同时增大热效率。
图7中示出本实施方式的内燃机的燃烧室的压力的其他的图表。参照图2以及图7,对于本实施方式的内燃机,通过燃烧室的压力达到控制压力,覆盖部件62相对于活塞主体61移动。此时,存在流体封入部件63的内部的压力上升的情况。因此,存在燃烧室5内的压力随着流体封入部件63的内部的压力上升而上升的情况。燃烧室5的压力的图表形成为朝上侧凸出的形状。因而,在设定控制压力的情况下,优选估算流体封入部件63内部的压力的上升量而将控制压力设定得较低,以使得燃烧室5的最大压力不会达到异常燃烧的发生压力。
其次,对本实施方式的内燃机的点火正时进行说明。
图8示出本实施方式以及比较例的燃烧室的压力的图表。实线表示在本实施方式的内燃机中在输出扭矩最大的正时进行点火时的图表。点划线表示在比较例的内燃机中使点火正时延迟的情况下的图表。
对于本实施方式的内燃机,如上所述,优选选定内燃机的热效率最大的点火正时θmax。但是,该点火正时处的燃烧室的压力高。例如,本实施方式的点火正时的燃烧室的压力大于比较例的点火正时的燃烧室的压力。因此,根据内燃机不同,存在火花未飞出而失火的情况。特别地,在本实施方式的内燃机中,在曲轴转角为0°(TDC)的附近进行点火。在曲轴转角为0°的附近,燃烧室的压力高,因此成为火花难以飞出的状态。即,由于空气密度高而成为难以产生放电的状态。
参照图1,如果在燃烧室5中产生失火,则未燃燃料通过内燃机排气通路流入排气净化装置。在本实施方式中,未燃燃料通过排气口9流入三元催化剂20。在该情况下,存在流入三元催化剂20的未燃燃料变多,被排放到大气中的废气的性状恶化的情况。或者,存在未燃燃料在三元催化剂20中燃烧而导致三元催化剂20温度过高的情况。
参照图8,在这样的存在失火的忧虑的内燃机中,能够使点火正时提前。即,能够提早点火正时。例如,能够使点火正时与输出扭矩最大的点火正时相比进一步提前。通过提早点火正时,能够在燃烧室的压力低时进行点火,从而能够抑制失火。
参照图1以及图2,本实施方式的燃烧压力控制装置在活塞配置有流体弹簧。根据该结构,当在燃烧室的周围配置流体弹簧时,能够增大与燃烧室对置的流体弹簧的面积。能够增大流体弹簧收缩而燃烧室的容积变化时的变化量。例如,在将流体弹簧配置于燃烧室的顶面的情况下,由于在燃烧室的顶面配置有进气阀、点火装置等,与燃烧室对置的面积变小。与此相对,在本实施方式中,由于能够增大与燃烧室对置的面积,所以能够增大燃烧室的容积的变化量。或者,能够减小流体弹簧的移动量,能够提供响应性优异的燃烧压力控制装置。
本实施方式的第1活塞的流体封入部件63在成为侧面的部分形成有作为变形部的波纹部63a。根据该结构,当流体封入部件63变形时,能够使波纹部63a优先变形。能够抑制波纹部63a以外的部分变形而劣化或者破损。作为变形部,并不限定于波纹状,能够采用与其他的部分相比容易变形的形状。或者,也能够利用与其他的部分相比容易变形的材质形成变形部。
本实施方式的第1活塞包括覆盖部件62,该覆盖部件62形成为覆盖流体封入部件63。通过采用该结构,能够抑制燃烧室5的压力从流体封入部件63的侧方(从流体封入部件的径向)施加于流体封入部件的情况。能够抑制流体封入部件63被从侧方压缩而变形的情况。并且,通过采用覆盖部件62,能够避免燃烧室5的燃烧气体直接与流体封入部件63接触。能够抑制燃烧室5的燃烧气体的热朝流体封入部件63的内部的流体传递的情况。能够抑制流体封入部件63的内部的流体温度上升而控制压力变化的情况。
在图9中示出本实施方式的第2活塞的剖视立体图。本实施方式的第2活塞3包括绝热部件64,该绝热部件64配置于流体封入部件63和燃烧室5之间。在第2活塞中,在流体封入部件63和覆盖部件62的顶板62a之间配置有绝热部件64。覆盖部件62形成为覆盖流体封入部件63以及绝热部件64。覆盖部件62经由绝热部件64推压流体封入部件63。绝热部件64形成为圆板状。本实施方式的绝热部件64形成为内部为空洞。在内部的空洞封入有空气。
通过在流体封入部件63和燃烧室5之间配置绝热部件64,能够抑制燃烧室5的高温的燃烧气体的热朝流体封入部件63传递的情况。能够抑制因燃烧室5的燃烧气体的热而流体封入部件63的内部的流体的温度上升的情况。能够抑制覆盖部件62开始移动的控制压力上升的情况。
本实施方式的绝热部件64在内部形成有空洞,在空洞填充有空气。通过在绝热部件的内部配置空气这样的热传导率低的物质,能够发挥优异的绝热性能。作为填充在绝热部件64的内部的物质,除了空气以外,也可以封入热传导率小的气体。或者,也能够在绝热部件的空洞填充压力低于大气压的气体,或者将空洞中形成为真空。或者,也可以在空洞填充液体。或者,绝热部件64也可以包含陶瓷部件、发泡材料等热传导率小的物质。
在本实施方式中,在覆盖部件62的内部配置有绝热部件64,但并不限定于该方式,绝热部件64能够配置于流体弹簧和燃烧室之间。例如,绝热部件64可以固定于覆盖部件62的顶板62a的外侧的表面。
图10中示出本实施方式的第3活塞的剖视立体图。本实施方式的第3活塞3具备与流体封入部件63的内部连通的辅助筒体65。流体弹簧包括流体封入部件63以及辅助筒体65。本实施方式的辅助筒体65形成为圆环状。在流体封入部件63的内部封入有油91。辅助筒体65经由连通路与流体封入部件63的内部连通。辅助筒体65具有容器66以及配置于容器66的内部的移动部件67。移动部件67形成为能够防止油91的泄露、并且能够沿着箭头201所示的方向移动。
移动部件67将容器66的内部分割成两个空间。在一方的空间填充有油91。在另一方的空间配置有流体封入部件68。流体封入部件68形成为圆环状。流体封入部件68的侧面形成为波纹状。流体封入部件68形成为能够伸缩。流体封入部件68内封入有加压后的流体,以使得当燃烧室的压力达到了控制压力时该流体封入部件68开始收缩。在本实施方式中,封入有空气。
在第3活塞中,当燃烧室5的压力达到了控制压力时,移动部件67由油压推压,流体封入部件68收缩。油91从流体封入部件63流入辅助筒体65。由于覆盖部件62相对于活塞主体61移动,所以能够抑制燃烧室5的压力上升。这样,流体弹簧也可以包括油压筒体。
在图11中示出本实施方式的第4活塞的剖视立体图。第4活塞3的流体弹簧包括流体封入部件63和流体封入部件69。流体封入部件69具有波纹部69a,且形成为能够伸缩。在流体封入部件63的内部以及流体封入部件69的内部封入有加压后的气体。
覆盖部件62具有与顶板62a连接的连结部62c。连结部62c例如形成为棒状。连结部62c贯通流体封入部件69。覆盖部件62具有与连结部62c连接的间隔壁部62d。本实施方式的间隔壁部62d形成为圆板状。间隔壁部62d的面积最大的面积最大面配置成与顶板62a的表面大致平行。间隔壁部62d配置在流体封入部件63和流体封入部件69之间。第4活塞的活塞主体61具有收纳室61d。在收纳室61d依次层叠有流体封入部件63、覆盖部件62的间隔壁部62d以及流体封入部件69。
在本实施方式的第4活塞中,当流体封入部件63的内部的流体的温度上升时,流体封入部件69的内部的流体的温度也上升。因此,能够抑制因流体封入部件63的内部的温度变化而导致流体封入部件63开始收缩时的控制压力变化的情况。
在第4活塞中具备两个流体封入部件。这样,流体弹簧也可以包括两个以上的流体封入部件。在配置多个流体封入部件的情况下,例如,能够形成为流体封入部件63的体积和流体封入部件69的体积不同。即,能够对多个流体封入部件的体积比例进行变更。并且,封入到各个流体封入部件的流体的种类也可以互不相同。
在图12中示出本实施方式的第5活塞的剖视立体图。在上述的活塞中,流体封入部件由覆盖部件覆盖。本实施方式的第5活塞形成为流体弹簧的一部分露出到燃烧室。第5活塞3的活塞主体71具有供活塞销81***的孔部71a。活塞主体71具有供活塞环或者油环配置的槽部71d。
活塞主体71具有在与燃烧室接触的部分形成的凹部71b。构成流体弹簧的流体封入部件63配置于凹部71b。活塞主体71的上部开口。活塞主体71在上端部具有从外周朝中央伸出的伸出部71c。伸出部71c防止流体封入部件63从凹部71b飞出。伸出部71c作为使流体封入部件63的伸长动作在预先确定的位置停止的卡定部发挥功能。流体封入部件63具有顶面部63b。顶面部63b的一部分露出到燃烧室5。在流体封入部件63的内部,以与控制压力对应的封入压力封入有气体。
第5活塞的流体封入部件63沿着箭头202所示的方向进行伸缩。第5活塞的流体封入部件63与燃烧气体接触。第5活塞的流体封入部件63例如能够由钛、因科内尔(inconel)(注册商标)650等具有耐热性的材料而形成。
在本实施方式的第5活塞中,燃烧室5的压力直接传递到流体封入部件63。当燃烧室5的压力达到控制压力时,流体封入部件63收缩。在第5活塞中,也能够抑制燃烧室5的压力,以免燃烧室5的压力成为控制压力以上的压力。并且,能够抑制燃烧室5的压力,以免燃烧室5的压力达到异常燃烧的发生压力。
第5活塞的流体封入部件63优选形成为,与燃烧室5接触的顶面部63b不变形。例如,优选将顶面部63b的板厚制作得充分厚,或者利用硬质的材质形成顶面部63b。根据该结构,能够抑制燃烧室5的壁面凹凸。在燃烧室5中,能够抑制表面积(S)相对于容积(V)的比(S/V)变大的情况。即,能够防止S/V比恶化。能够将S/V比维持得较小,能够减小热能量的损耗。
或者,能够抑制活塞主体71的凹部71b的壁面与流体封入部件63之间的间隙的容积(U形容积)变大。如果凹部71b的壁面与流体封入部件63之间的间隙变大,则存在未燃燃料侵入该间隙,不燃烧而蓄积的情况。通过抑制U形容积变大,能够抑制未燃燃料的蓄积。
对于流体封入部件63,优选顶面部63b以及底面部63d的刚性大于侧面部的刚性。根据该结构,能够使侧面部优先变形。能够抑制顶面部63b以及底面部63d变形而破损的情况。在本实施方式中,在侧面部形成有波纹部63a。
在图13中示出本实施方式的第6活塞的剖视立体图。在第6活塞3中,在流体封入部件63的内部配置有支承部件72、73。支承部件72具有侧壁部72a。支承部件73具有侧壁部73a。支承部件72、73以侧壁部72a、73a彼此相互对置的方式配置。
支承部件72固定于流体封入部件63的顶面部63b。支承部件73固定于流体封入部件63的底面部63d。各个支承部件72、73沿着流体封入部件63的内部的形状而形成。侧壁部72a以及侧壁部73a形成为相互嵌合。侧壁部72a以及侧壁部73a形成为相互能够滑动。在流体封入部件63的内部配置有油91。这样,在气体弹簧的内部配置有沿气体弹簧的伸缩方向滑动的支承部件。
当燃烧室5的压力上升而流体封入部件63收缩时,存在燃烧气体侵入波纹部63a和凹部71b的壁面之间的情况。如箭头209所示,对波纹部63a施加朝向中央的力。结果,存在流体封入部件63朝中央变形的情况。在本实施方式的第6活塞中,支承部件72、73的侧壁部72a、73a从内侧对流体封入部件63的波纹部63a进行支承。支承部件72、73能够抑制流体封入部件63的变形。此外,通过将支承部件72、73分别固定于顶面部63b以及底面部63d,能够抑制当流体封入部件63伸缩时顶面部63b以及底面部63d变形的情况。
油91伴随着活塞3的往复运动而在流体封入部件63的内部飞散。油91被供给到支承部件72和支承部件73之间的滑动的部分。通过在流体封入部件63的内部配置油91,能够使支承部件72、73顺畅地滑动。或者,能够抑制因滑动而导致支承部件72和支承部件73烧结的情况。另外,在第6活塞中,流体封入部件63完全密闭,因此能够持续使用而无需进行油的填充。
在图14中示出本实施方式的第7活塞的剖视立体图。对于第7活塞的流体封入部件63,面向燃烧室5的顶面部63b形成为曲面状。顶面部63b形成为中央部分凹陷。在本实施方式的第7活塞中,顶面部63b形成为球面状。流体封入部件63沿着箭头202所示的方向伸缩。
通过将流体封入部件63的顶面部63b以中央部分凹陷的方式形成为曲面状,能够减小燃烧室5的S/V比。即,能够减小表面相对于容积的比,能够减小热损耗。此外,优选顶面部63b形成为球面状。根据该结构,能够进一步减小S/V比。
在图15中示出本实施方式的第8活塞的剖视立体图。第8活塞的流体封入部件63的平面形状形成为圆环状。即,俯视观察时,流体封入部件63具有环状的形状。流体封入部件63的顶面部63b形成为曲面状。流体封入部件63具有形成于外侧的端部的波纹部63a以及形成于内侧的端部的波纹部63c。活塞主体71具有伸出部71c,该伸出部71c形成为与内侧的波纹部63c对应。
在使流体封入部件的一部分相对于燃烧室5露出的活塞中,当流体封入部件63收缩时,存在顶面部63b的中央部分与底面部63d接触的情况。特别地,在将顶面部63b形成为曲面状的流体封入部件63中,存在顶面部63b的最大程度凹陷的部分与底面部63d接触的情况。因此,存在顶面部63b、底面部63d劣化或者破损的情况。通过将流体封入部件63形成为圆环状,并在内侧的端部形成作为变形部的波纹部63c,能够抑制顶面部63b与底面部63d接触的情况。因此,能够抑制流体封入部件63的劣化、破损。
在图16中示出本实施方式的第8活塞的流体封入部件的外侧的波纹部以及内侧的波纹部的放大示意剖视图。在将流体封入部件63形成为圆环状的情况下,优选内侧的波纹部63c的弹簧常数小于外侧的波纹部63a的弹簧常数。优选内侧的变形部以比外侧的变形部小的推压力变形。在本实施方式中,内侧的波纹部63c和外侧的波纹部63a由相同的材质形成。内侧的波纹部63c的宽度Wi形成为比外侧的波纹部63a的宽度Wo大。
在图17中示出本实施方式的第8活塞的流体封入部件收缩时的示意剖视图。用实线示出第8活塞的流体封入部件63收缩时的截面。用虚线示出比较例的流体封入部件63’收缩时的截面。对于比较例的流体封入部件63,内侧的波纹部63c’的弹簧常数和外侧的波纹部63a’的弹簧常数大致相同。当比较第8活塞的流体封入部件63和比较例的流体封入部件63’时,可知:第8活塞的流体封入部件63的顶面部63b比比较例的顶面部63b’更接近半球形状。
在圆环状的流体封入部件63中,通过将内侧的波纹部63c的弹簧常数设定得比外侧的波纹部63a的弹簧常数小,能够使流体封入部件63的内侧的部分相比外侧的部分更大幅度地变形。当流体封入部件63变形时,能够使顶面部63b接近球形状。结果,能够减小燃烧室的S/V比从而减小热损耗。除了变更形状之外,也可以通过变更材质、厚度而使弹簧常数变化。
在本实施方式的第8活塞中形成为,当流体封入部件63的伸长动作停止时,顶面部63b呈曲面状,但并不限定于该方式,也可以将顶面部63b形成为平面状。
在图18中示出本实施方式的第9活塞的剖视立体图。第9活塞的流体封入部件63的平面形状形成为圆环状。顶面部63b形成为平面状。并且,流体封入部件63收缩前的内侧的波纹部63c的高度和外侧的波纹部63a的高度大致相同。筒体主体71具有伸出部71c,该伸出部71c与内侧的波纹部63c对应地形成。在第9活塞中,也能够抑制顶面部63b与底面部63d接触的情况。
在本实施方式的第9活塞中,能够将内侧的波纹部63c的弹簧常数形成得比外侧的波纹部63a的弹簧常数小。因此,当流体封入部件63收缩时,内侧的波纹部63c相比外侧的波纹部63a更大幅度地收缩。因此,能够使流体封入部件63收缩时的顶面部63b的形状接近球形状。能够减小燃烧室的S/V比。
在图19中示出本实施方式的第10活塞的剖视立体图。在第10活塞3中,在流体封入部件63和燃烧室5之间配置有夹装部件64a。夹装部件64a形成为圆板状。夹装部件64a配置于活塞主体71的凹部71b。夹装部件64a形成为通过与伸出部71c接触而不会从活塞主体飞出。本实施方式的夹装部件64a由即便是在流体封入部件63伸缩的期间也不变形的硬质的材质形成。通过在流体封入部件63的表面配置夹装部件64a,能够抑制流体封入部件63的顶面部63b的变形,并且能够使流体封入部件63伸缩。
本实施方式的第10活塞的夹装部件64a作为绝热部件发挥功能。在图19所示的例子中,在夹装部件64a的内部形成有空洞,在空洞填充有空气。与本实施方式的第2活塞同样,通过在流体封入部件63和燃烧室5之间配置绝热部件,能够抑制因流体封入部件63的内部的流体的温度上升而导致流体封止部件开始收缩时的控制压力上升的情况。
在本实施方式中,将控制压力设定为小于发生异常燃烧的压力的压力,但并不限定于该方式,也可以将控制压力设定为发生异常燃烧的压力以上的压力。例如,也可以将控制压力设定为发生异常燃烧的压力。根据该结构,能够抑制在发生异常燃烧时异常燃烧扩大的情况。
在本实施方式中,作为封入于流体封入部件的流体,以气体为例进行了说明,但并不限定于该方式,封入于流体封入部件的内部的流体也可以包含液体。例如,封入于流体封入部件的内部的流体也可以是液体和气体的混合物。只要在流体封入部件的内部包含压缩性的流体即可。
并且,本实施方式的流体弹簧包括具有波纹部的流体封入部件,但并不限定于该方式,只要流体弹簧包含压缩性流体,且形成为能够在所希望的压力下伸缩即可。例如,流体弹簧也可以构成为不具有流体封入部件,而在由活塞主体和覆盖部件形成的空间中封入有气体。
实施方式2
参照图20至图37对实施方式2的燃烧压力控制装置进行说明。本实施方式的燃烧压力控制装置具备为了对配置于活塞的流体弹簧的内部的压力进行调整而对流体弹簧的内部的流体温度进行调整的弹簧温度调整装置。
在图20中示出本实施方式的第1活塞的剖视立体图。本实施方式的弹簧温度调整装置包括供制冷剂在活塞3的内部且在流体弹簧的周围流动的流路75。在本实施方式中,作为制冷剂使用内燃机主体的润滑油。在本实施方式的第1活塞3中,在活塞主体61形成有流路75。流路75沿着流体封入部件63的底面部63d而形成。
本实施方式的活塞主体61具有外壁部61e。外壁部61e形成为包围流体封入部件63的侧面部。流路75在外壁部61e的内部延伸。流路75沿着流体封入部件63的侧面而形成。
在流体封入部件63与覆盖部件62的顶板62a之间配置有夹装部件74。本实施方式的夹装部件74形成为圆板状。夹装部件74形成为与外壁部61e的内表面嵌合。夹装部件74形成为能够推压流体封入部件63。覆盖部件62经由夹装部件74推压流体封入部件63。
在图21中示出本实施方式的第1活塞的示意剖视图。图21是沿着图20的A-A线的剖视图。参照图20以及图21,流路75形成为平面观察时的形状呈圆形。流路75具有入口部75a和出口部75b。入口部75a以及出口部75b构成从活塞主体61的内侧的空间朝向流路75的连通路。本实施方式的入口部75a以及出口部75b形成于避开活塞销81的位置。入口部75a以及出口部75b配置于流路75的外周部。
在图22中示出具备本实施方式的第1活塞的内燃机主体的示意剖视图。本实施方式的弹簧温度调整装置包括朝形成于活塞3的流路75供给制冷剂的制冷剂供给装置。制冷剂供给装置具有喷嘴76。参照图21以及图22,喷嘴76避开妨碍活塞3以及连杆51的动作的位置配置。喷嘴76从活塞3离开配置。喷嘴76的出口朝向流路75的入口部75a。喷嘴76形成为能够呈直线状地喷出润滑油92。喷出润滑油92的方向与活塞3往复运动的方向大致平行。通过与活塞3往复运动的方向大致平行地喷出润滑油92,能够不妨碍活塞3的往复运动而朝活塞3供给润滑油92。
参照图20至图22,通过从喷嘴76喷出润滑油92,润滑油92如箭头203所示通过入口部75a而流入流路75。润滑油92如箭头205所示在流路75内流动。润滑油92如箭头204所示从流路75的出口部75b流出。
在图23中示出本实施方式的内燃机的润滑油供给装置的***图。本实施方式的内燃机具备朝配置于内燃机主体1的构成部件供给润滑油的润滑油供给装置。在本实施方式中,润滑油供给装置的一部分作为朝活塞的内部供给制冷剂的制冷剂供给装置发挥功能。
润滑油供给装置具备作为贮存部件的油底壳77。在油底壳77贮存有润滑油92(参照图22)。润滑油供给装置具备油泵152。通过驱动油泵152,朝内燃机主体1的构成部件供给润滑油。从各构成部件的间隙漏出的润滑油借助重力的作用而落下到油底壳77。在油泵152和油底壳77之间配置有滤油器151。滤油器151除去大的异物。
在油泵152的出口连接有使润滑油返回到油底壳77的返回流路。在返回流路配置有安全阀153。安全阀153形成为,当油泵152的出口压力超过了容许值时,使润滑油返回到油底壳77。
油泵152的出口经由油冷却器154以及机油滤清器155与主油孔156连接。油冷却器154对润滑油进行冷却。机油滤清器155除去润滑油中所含的异物。在主油孔156中暂时贮存润滑油。贮存于主油孔156的润滑油通过分支流路而被朝各个构成部件供给。
本实施方式的制冷剂供给装置包括对在活塞3的内部的流路75流动的润滑油的流量进行调整的制冷剂流量调整器157。制冷剂流量调整器157例如具有流量调整阀。并且,为了从喷嘴76喷射高压的润滑油,制冷剂流量调整器157也可以包括使润滑油的压力增大的辅助油泵。
本实施方式的制冷剂供给装置具备对在活塞的内部流动的润滑油的温度进行调整的制冷剂温度调整器158。制冷剂温度调整器158例如包括冷却器以及加热器中的至少一方。能够利用制冷剂温度调整器158对作为制冷剂的润滑油的温度进行调整。
制冷剂流量调整器157以及制冷剂温度调整器158分别由电子控制单元31控制。制冷剂流量调整器157以及制冷剂温度调整器158中的哪一方配置于上游侧均可。制冷剂供给装置只要具备制冷剂流量调整器157以及制冷剂温度调整器158中的至少一方即可。制冷剂温度调整器158的出口与喷嘴76连接。从喷嘴76喷射出的润滑油流入到活塞3的入口部75a。润滑油通过活塞3的内部,由此能够使流体封入部件63的周围的部件的温度变化。结果,能够调整流体封入部件63的内部的温度。润滑油通过活塞3的内部而从出口部75b流出。从活塞3流出来的润滑油返回到油底壳77。
本实施方式的制冷剂供给装置包括润滑油供给装置,但并不限定于该方式,也可以除了朝内燃机主体供给润滑油的润滑油供给装置之外还配置有朝活塞供给制冷剂的制冷剂供给装置。
在图24中示出对本实施方式的活塞的流体弹簧的内部的压力进行检测的压力检测装置的示意图。本实施方式的燃烧压力控制装置形成为能够对流体弹簧的内部的压力进行检测。压力检测装置具备配置于流体封入部件63的压力传感器141。压力检测装置具备配置于活塞3的内部的放大振荡器144。放大振荡器144与压力传感器141连接。放大振荡器144对压力传感器141的信号进行放大,并且经由天线145激振出包含压力信号的电波。
在放大振荡器144连接有用于朝该放大振荡器144供给电力的蓄电器143以及发电机142。蓄电器143形成为能够蓄电。蓄电器143例如包括能够充电以及放电的电容器。发电机142例如形成为能够利用活塞3的运动来发电。发电机142例如包括线圈和在线圈的内部自如地往复运动的磁铁。伴随着活塞3的往复运动,磁铁在线圈的内部往复运动,由此该发电机142进行发电。
压力检测装置包括固定于气缸体2的接收器147。接收器147包括天线146。接收器147配置于不妨碍活塞3以及连杆51的动作的位置。接收器147例如配置于曲轴箱79。接收器147与电子控制单元31连接。
流体封入部件63的内部的压力由压力传感器141检测。压力信号在由放大振荡器144放大后,从天线145激振。利用接收器147的天线146接收压力信号。接收器147所接收到的压力信号被输入电子控制单元31。这样,在本实施方式中,能够检测运转中的流体封入部件63的内部的压力。
本实施方式的内燃机能够利用压力检测装置对流体弹簧的内部的流体的压力进行检测,并能够利用弹簧温度调整装置对流体弹簧的内部的压力进行调整。例如,在流体弹簧的内部的压力脱离所希望的范围的情况下,能够使流体弹簧的内部的压力返回到所希望的范围内的压力。
参照图20至图23,例如,在流体封入部件63的内部的压力上升而导致控制压力变得高于所希望的范围的情况下,通过使从喷嘴76供给的润滑油的流量增加,能够促进流路75的周围的散热。通过使朝流路75供给的润滑油的流量增加,流体封入部件63的周围被冷却,流体封入部件63的内部的流体的温度降低。结果,能够降低流体封入部件63的内部的压力。参照图23,能够利用制冷剂流量调整器157对朝活塞3供给的润滑油的流量进行调整。
或者,在流体封入部件63的内部的压力变得高于所希望的范围的情况下,能够进行降低朝活塞3供给的润滑油的温度的控制。通过降低朝流路75供给的润滑油的温度,流体封入部件63的周围被冷却,流体封入部件63的内部的流体温度降低。结果,能够降低流体封入部件63的内部的压力。参照图23,能够利用制冷剂温度调整器158对润滑油的温度进行调整。
在流体封入部件63的内部的压力不足所希望的范围的情况下,能够进行使流体封入部件63的内部的流体的温度上升的控制。在该情况下,通过减少朝流路75供给的润滑油的流量,能够使流体封入部件63的内部的压力上升。或者,通过使朝流路75供给的润滑油的温度上升,能够使流体封入部件63的内部的压力上升。
这样,本实施方式的燃烧压力控制装置能够通过对配置于流体弹簧的内部的压缩性流体的温度进行调整而对流体弹簧的内部的压力进行调整。即,能够对控制压力进行调整。或者,能够对燃烧室的最大压力进行调整。例如,在不论运转状态如何都使控制压力大致恒定而进行运转的内燃机的情况下,当控制压力脱离预先确定的压力范围内时,能够利用弹簧温度调整装置对流体弹簧的内部的温度进行调整,从而使控制压力返回到预先确定的压力的范围内。
在具备本实施方式的第1活塞的燃烧压力控制装置中,利用使朝活塞供给的制冷剂的流量或者制冷剂的温度变化的制冷剂供给装置对流体弹簧的内部的流体的压力进行调整,但并不限定于该方式,对于弹簧温度调整装置,只要形成为能够对填充到流体弹簧的内部的流体的温度进行调整即可。例如,弹簧温度调整装置也可以包括朝流体封入部件喷出空气来对流体封入部件进行冷却的装置。
然而,本实施方式的燃烧压力控制装置具备对内燃机的运转状态进行检测的运转状态检测装置。本实施方式的燃烧压力控制装置形成为能够基于检测出的内燃机的运转状态来变更控制压力。基于任意时刻的运转状态对流体封入部件63内部的压力进行变更。在该情况下,能够利用弹簧温度调整装置对流体封入部件63内部的压力进行调整。
此处,对于用于变更控制压力的内燃机的运转状态,以内燃机转速为例进行说明。参照图1,运转状态检测装置包括用于对内燃机转速进行检测的曲轴转角传感器42。
在图25中示出对比较例的内燃机的转速和爆燃余裕点火正时之间的关系进行说明的图表。比较例的内燃机是在活塞不具有流体弹簧的内燃机。爆燃余裕点火正时能够用以下式表示。
(爆燃余裕点火正时)=(产生爆燃的点火正时)-(输出扭矩最大的点火正时)
爆燃余裕点火正时的值越小,则越容易发生异常燃烧。根据各内燃机的转速,爆燃的产生容易度不同。因此,在本实施方式的燃烧压力控制装置中,基于内燃机的转速变更控制压力。对于内燃机,基本上当内燃机的转速高时燃烧期间变短,因此难以发生异常燃烧。
图26是示出本实施方式的燃烧压力控制装置的相对于内燃机的转速的控制压力的图表。内燃机的转速越高,将控制压力设定得越高。参照图1,在本实施方式中,将与内燃机的转速成函数关系的控制压力的值预先存储于电子控制单元31的ROM 34。电子控制单元31利用曲轴转角传感器42检测内燃机的转速,并选定与转速相应的控制压力。电子控制单元31对弹簧温度调整装置进行控制,以使流体封入部件63内部的压力成为与所选定的控制压力对应的封入压力。
并且,本实施方式的运转状态检测装置具备对朝燃烧室供给的燃料的性状进行检测的燃料性状检测装置。基于检测出的燃料的性状来变更控制压力。存在在内燃机的燃料中含有乙醇的情况。在本实施方式中,以作为燃料的性状检测乙醇浓度的内燃机为例进行说明。该内燃机的运转时的特性依存于乙醇浓度。
图27示出对比较例的内燃机的燃料中所含的乙醇浓度和滞后角修正量之间的关系进行说明的图表。对于比较例的内燃机,在产生异常燃烧的情况下使点火正时延迟。图27的横轴表示燃料中所含的乙醇浓度,纵轴表示使点火正时延迟以免产生异常燃烧时的滞后角修正量。燃料中所含的乙醇浓度越高,则滞后角修正量越小。这样,对于内燃机,乙醇浓度越高则越难以发生异常燃烧。因此,在本实施方式的燃烧压力控制装置中,基于燃料中所含的乙醇浓度来变更控制压力。
图28示出本实施方式的燃烧压力控制装置的相对于乙醇浓度的控制压力的图表。乙醇浓度越高,则将控制压力设定得越高。本实施方式的燃料性状检测装置包括检测燃料中所含的乙醇浓度的乙醇浓度传感器。参照图1,本实施方式的内燃机在燃料供给流路配置有作为燃料性状传感器177的乙醇浓度传感器。将与乙醇浓度成函数关系的控制压力的值预先存储于电子控制单元31的ROM 34。电子控制单元31对燃料中所含的乙醇浓度进行检测,并选定与乙醇浓度相应的控制压力。电子控制单元31对弹簧温度调整装置进行控制,以使流体封入部件63内部的压力成为与所选定的控制压力对应的封入压力。
作为内燃机的运转状态,除了内燃机的转速以及朝燃烧室供给的燃料的性状之外,还能够例示进气温度、内燃机的冷却水温度、即将点火之前的燃烧室的温度等。这些温度越低,则能够将控制压力设定得越高。例如,对于内燃机,点火时的混合气的温度越低则越难以产生异常燃烧。此外,在内燃机的压缩比可变的情况下,压缩比越低则点火时的温度越低。因此,压缩比越低,能够使控制压力越高。
并且,对于内燃机,新吸入的空气或者再循环气体等工作气体相对于燃料越多,则越难以产生异常燃烧。因此,作为内燃机的运转状态,能够例示进气量、再循环气体流量、燃烧时的空燃比。工作气体相对于燃料越多,则越能够提高控制压力。
并且,作为燃料的性状,除了乙醇浓度之外,还能够例示汽油的辛烷值等表示抗爆性的指标。例如,能够在检测到朝燃烧室供给辛烷值高的燃料等难以产生异常燃烧的燃料的情况下提高控制压力。
这样,通过根据内燃机的运转状态变更控制压力,能够在抑制异常燃烧的发生的同时增大燃烧室的最大压力。能够根据运转状态在抑制异常燃烧的发生的同时增大输出扭矩或者抑制燃料消耗量。
对流体封入部件的内部的压力进行检测的压力检测装置并不限定于压力传感器,能够利用任意的装置对流体封入部件的内部的压力进行检测。例如,能够代替压力传感器而安装温度传感器。可以通过对流体封入部件的内部的温度进行检测来推定流体封入部件的内部的压力。或者,也可以根据运转状态、运转时检测到的检测值等来推定流体封入部件的内部的压力。
在图29中示出具备本实施方式的第1活塞的其他的内燃机主体的示意剖视图。本实施方式的其他的内燃机主体的弹簧温度调整装置包括制冷剂供给装置,制冷剂供给装置形成为朝活塞供给气体和液体的混合物。
本实施方式的其他的内燃机主体的制冷剂供给装置包括:供给作为液体的润滑油的油用喷嘴76a;以及供给空气的空气用喷嘴76b。油用喷嘴76a的喷出口和空气用喷嘴76b的喷出相互邻接地配置。油用喷嘴76a与供给润滑油的装置连接。空气用喷嘴76b例如与压缩机连接,且形成为能够喷出压缩空气。在本实施方式中,形成为能够独立地控制供给润滑油的装置和供给空气的装置。通过从油用喷嘴76a喷出润滑油,并从空气用喷嘴76b喷出空气,能够朝活塞3的内部的流路75作为制冷剂供给液体和气体的混合物。
在供给包含气体和液体的混合物的制冷剂的制冷剂供给装置的情况下,通过变更气体和液体的比例,能够使流体封入部件63的温度变化。由于液体的热容量一般比气体的热容量大,所以例如通过增大液体相对于气体的比例,能够提高冷却能力。结果,能够降低流体封入部件63的内部的压力。或者,当连续地供给制冷剂而流体封入部件63的内部的流体温度大致恒定时,通过使气体的比例增加,能够使流体封入部件63的内部的压力上升。这样,通过变更气体和液体的比例,能够对流体封入部件63内部的压力进行调整。
在本实施方式的第1活塞中,入口部以及出口部分别各形成有一个,但并不限定于该方式,入口部以及出口部也可以形成有多个。并且,在作为制冷剂供给液体以及气体的情况下,也可以形成有液体的入口部以及气体的入口部。
上述的制冷剂供给装置通过从远离活塞的喷嘴喷出润滑油而朝活塞的内部供给润滑油,但并不限定于该方式,作为制冷剂供给装置,能够采用朝活塞的内部供给制冷剂的任意的结构。
在图30中示出本实施方式的第2活塞的示意剖视图。图30是沿活塞销***的方向剖切活塞时的示意剖视图。朝本实施方式的第2活塞3供给制冷剂的制冷剂供给装置,通过曲轴的内部的流路以及连杆的内部的流路朝活塞供给制冷剂。
活塞主体61具有用于供制冷剂在内部流动的流路75。活塞主体61具有与流路75的入口部75a连接的流路82a。流路82a通过活塞主体61的内部延伸至活塞主体61与连杆51之间的接触部分。并且,活塞主体61具有与流路75的出口部75b连接的流路82b。流路82b通过活塞主体61的内部延伸至活塞主体61与连杆51之间的接触部分。
在连杆51的内部形成有用于供给作为制冷剂的润滑油的流路83a。流路83a在活塞主体61与连杆51之间的接触部分与活塞主体61的流路82a连通。并且,在连杆51的内部形成有用于返回润滑油的流路83b。流路83b在活塞主体61与连杆51之间的接触部分与活塞主体61的流路82b连通。流路83b形成为例如朝曲轴箱79排出润滑油。流路83b形成为朝油底壳77返回润滑油。
在图31中示出具备本实施方式的第2活塞的内燃机的润滑油供给装置的***图。通过驱动油泵152而朝主油孔156供给贮存于油底壳77的润滑油。润滑油通过制冷剂流量调整器157以及制冷剂温度调整器158而朝曲轴78供给。例如,润滑油从曲轴轴承被供给至曲轴78的内部的流路。通过曲轴78的内部的润滑油经由曲轴78和连杆51之间的连接部分而被供给至连杆51的内部的流路83a。
参照图30以及图31,在连杆51的流路83a流动的润滑油流入到形成于活塞主体61的流路82a。流入到流路82a后的润滑油如箭头203所示流入流路75。润滑油通过流路75,由此使流体封入部件63的周围的部件的温度变化。结果,能够对流体封入部件63的内部的温度进行调整。如箭头204所示,从流路75流出的润滑油通过形成于活塞主体61的流路82b。此后,润滑油通过形成于连杆51的流路83b而返回到油底壳。
这样,制冷剂供给装置形成为能够通过连杆等构成部件的内部朝活塞的内部供给制冷剂。并且,在本实施方式中,作为制冷剂采用内燃机主体的润滑油,但并不限定于该方式,作为制冷剂能够采用任意的流体。例如,作为制冷剂,也可以使用内燃机主体的润滑油以外的油、水、空气、内燃机冷却水等。或者,也可以使用气化潜热大的乙醇水、汽油类。
参照图30,在作为制冷剂使用内燃机主体的润滑油以外的流体的情况下,优选在连杆51的内部形成供给制冷剂的流路83a以及返回的流路83b,以对制冷剂进行回收。优选返回的流路83b通过曲轴78等与制冷剂的回收装置连接。即,优选通过形成于内燃机主体的构成部件的内部的流路朝活塞供给制冷剂,并通过形成于内燃机主体的构成部件的内部的返回的流路来回收制冷剂。
在图32中示出本实施方式的第3活塞的示意剖视图。图32是沿着活塞销的延伸方向剖切时的示意剖视图。在第3活塞3中,在流体封入部件63的周围形成的流路被分割。即,第3活塞具有形成于活塞主体61的多个流路75。在图32所示的例子中,形成有三个流路75。活塞主体61具有在各个流路75彼此之间形成的流路间隔壁部61b。
在图33中示出本实施方式的第3活塞的其他的示意剖视图。图33是与图32的B-B线处的剖视图。在本实施方式的第3活塞中,具备通过俯视观察活塞时的中央部分的流路75、以及通过侧方部分的两个流路75。在各个流路75形成有制冷剂的入口部75a以及出口部75b。如箭头205所示,制冷剂从入口部75a流入后从出口部75b流出。
具备第3活塞的内燃机形成为,能够对各个流路75独立地供给润滑油。在利用喷出润滑油的喷嘴76朝活塞供给润滑油的情况下,配置有多个喷嘴75,以便能够朝各个流路75的入口部75a供给润滑油。在具备第3活塞的内燃机中,能够利用三个喷嘴76朝各个流路75供给润滑油。在各个流路75中,润滑油从入口部75a朝出口部75b流动,由此能够使流体封入部件63的周围的部件的温度变化。能够进行流体封入部件63的内部的温度的调整。
在本实施方式的第3活塞中,形成有多个独立的制冷剂的流路。通过采用该结构,能够根据所要求的流体封入部件63的内部的压力选定供制冷剂流动的流路。例如,在为了使流体封入部件63的内部的压力降低而降低流体封入部件63的内部的温度的情况下,能够增加供给制冷剂的流路75的数量。通过增加供制冷剂流动的流路75的数量,能够提高对流体封入部件63进行冷却的能力。例如,能够将供制冷剂流动的流路75的数量从一个变更为三个。
并且,蓄积于活塞3的热经由活塞环被排出。因此,对于活塞,俯视观察时的中央部的温度高于周边部的温度。当在活塞形成有多个流路的情况下,对通过俯视观察时的中央部的流路的制冷剂的温度、流量进行调整,由此能够有效地调整流入封入部件的内部的压力。例如,通过增加通过俯视观察时的中央部的流路的制冷剂的流量而使冷却能力提高,能够在短时间内降低流体封入部件的内部的压力。
在图33所示的例子中,三个流路75中的中央的流路75通过俯视观察活塞3时的中央部。例如,通过对中央的流路75的流量进行调整,能够在短时间内对流体封入部件63的内部的压力进行调整。这样,在活塞中,对朝通过温度比较高的高温部位的流路供给的制冷剂的流量、制冷剂的温度进行调整,由此能够有效地调整流体封入部件的内部的压力。或者,在制冷剂为液体和气体的混合物的情况下,对朝通过高温部位的流路供给的制冷剂的液体比例进行调整,由此能够有效地调整流体封入部件的压力。
并且,当在活塞的内部形成有多个流路的情况下,对通过流体封入部件和流路对置的面积大的流路的制冷剂的温度或者流量进行调整,由此能够在短时间内对流体封入部件的内部的压力进行调整。例如,当将流体封入部件投影到多个流路时,分类成投影面积大的流路和投影面积小的供给流路。通过对朝投影面积大的流路供给的制冷剂的温度或者流量进行调整,能够有效地调整流体封入部件的内部的压力。或者,在作为制冷剂供给气体和液体的混合物的情况下,通过在流体封入部件的投影面积大的流路中调整液体的比例,能够有效地调整流体封入部件的内部的压力。
在图32以及图33所示的例子中,以各个流路的间隔壁呈直线状的方式形成三个流路,但并不限定于该方式,能够以任意的形状形成流路。并且,能够形成任意数量的流路。
在图34中示出本实施方式的第4活塞的剖视立体图。具备第4活塞的内燃机,具备对流体封入部件63的内部的流体的温度进行调整的弹簧温度调整装置。弹簧温度调整装置包括用于使制冷剂在流体封入部件63和燃烧室5之间流动的流路。
本实施方式的第4活塞包括流路构成部件84。本实施方式的流路构成部件84形成为圆板状。流路构成部件84配置于流体封入部件63的表面。流路构成部件84在内部形成有成为流路的空洞。流路构成部件84具有供制冷剂流入的入口部84a和供制冷剂流出的出口部84b。
活塞主体61具有外壁部61e。流体封入部件63配置于外壁部61e的内侧。在外壁部61e形成有供制冷剂流入的流路82a以及供制冷剂流出的流路82b。在外壁部61e的上部具有流路82a在外壁部61e的内表面开口的开口部。在外壁部61e的上部具有流路82b在外壁部61c的内表面开口的开口部。
流路构成部件84形成为与外壁部61e的内表面嵌合。流路构成部件84形成为在由外壁部61e包围的凹部的内部往复移动。
覆盖部件62形成为覆盖流路构成部件84以及流体封入部件63。覆盖部件62被燃烧室5的压力推压。覆盖部件62经由流路构成部件84推压流体封入部件63。
流路构成部件84的入口部84a形成为与流路82a连接。流路构成部件84的出口部84b形成为与流路82b连接。在本实施方式中,流路82a的开口部形成为,当流体封入部件63伸缩时,入口部84a在开口部的区域内移动。并且,流路82b的开口部形成为,当流体封入部件63伸缩时,出口部84b在开口部的区域内移动。在本实施方式的第4活塞中,在运转的期间中,流体封入部件63伸缩,并且能够使制冷剂朝流路构成部件84流动。通过制冷剂在流路构成部件84的内部流动,能够使流路构成部件84的温度变化。并且,能够对流体封入部件63的内部的温度进行调整。
作为朝流路构成部件84供给的制冷剂,能够采用内燃机主体的润滑油92。润滑油92如箭头206所示被朝形成于活塞主体61的流路82a供给。润滑油92通过流路82a而流入流路构成部件84。从流路构成部件84流出的润滑油92如箭头207所示通过形成于活塞主体61的流路82b而返回到油底壳77。
在本实施方式的第4活塞中,通过对在流路构成部件84的内部流动的制冷剂的流量以及温度中的至少一方进行调整,能够对流体封入部件63的内部的温度进行调整。能够对流体封入部件63的内部的压力进行调整。并且,在第4活塞中,能够在燃烧室和流体弹簧之间形成流路,能够将流路构成部件84用作绝热部件。
然而,在第4活塞中,通过使流路构成部件84的内部的流路的制冷剂的流量减少,流路构成部件84的内部的流体的紊流减少。制冷剂和流路构成部件84之间的热传递恶化。因此,能够减少从燃烧室的燃烧气体到达流体封入部件63的热量。结果,能够降低流体封入部件63的内部的流体的温度。
在第4活塞中,通过减少朝流路构成部件84供给的润滑油的流量,能够降低流体封入部件63的内部的压力。或者,通过增加朝流路构成部件84供给的润滑油的流量,能够使流体封入部件63的内部的压力上升。
在对朝流路构成部件84供给的制冷剂的温度进行调整的情况下,例如通过降低制冷剂的温度,能够降低流体封入部件63的内部的温度。能够降低流体封入部件63的内部的压力。
在作为制冷剂供给气体和液体的混合物的情况下,通过对气体以及液体的比例进行调整,能够对流体封入部件63的内部的压力进行调整。一般情况下,液体的热传递率比气体大。因此,例如,通过减少液体的比例而增加气体的比例,能够使热传递恶化。结果,能够降低流体封入部件63的内部的温度。能够降低流体封入部件63的内部的压力。
在本实施方式的第4活塞中,与本实施方式的第3活塞同样,能够在流路构成部件84的内部形成多个流路。例如,能够在流路构成部件84的内部形成间隔壁而形成多个流路。能够在活塞主体61的外壁部61e形成多个流路而朝流路构成部件84的各个流路独立地供给制冷剂。
当在流路构成部件84形成有多个流路的情况下,在对流体封入部件63的内部的压力进行调整的情况下,能够变更供制冷剂流动的流路的数量。例如,通过减少多个流路中的供给制冷剂的流路的数量,能够使流体封入部件63的内部的压力降低。
或者,对通过高温部位的制冷剂的流量进行调整,由此能够有效地调整流体弹簧的内部的压力。例如,减少通过活塞的高温部位的流路的制冷剂的流量,由此能够降低流体封入部件63的内部的压力。在作为制冷剂供给液体以及液体的混合物的情况下,对朝通过高温部位的流路供给的制冷剂的液体比例进行调整,由此能够有效地调整流体弹簧的内部的压力。例如,减少朝通过高温部位的流路供给的制冷剂的液体比例,由此能够在短时间内降低流体封入部件63的内部的压力。
或者,通过对各个流体封入部件63的流路和流路构成部件84对置的面积大的流路的制冷剂的流量进行调整,能够有效地调整流体弹簧的内部的压力。例如,通过减少与流体封入部件63对置的面积大的流路的制冷剂的流量,能够在短时间内降低流体封入部件63的内部的压力。或者,在作为制冷剂供给气体和液体的混合物的情况下,在与流体封入部件63对置的面积大的流路流动的制冷剂中,对液体比例进行调整,由此能够有效地调整流体弹簧的内部的压力。例如,通过减少在与流体封入部件63对置的面积大的流路流动的制冷剂的液体比例,能够在短时间内降低流体封入部件63的内部的压力。
在图35中示出本实施方式的第5活塞的剖视立体图。在本实施方式的第5活塞中,在构成流体弹簧的流体封入部件63和燃烧室5之间形成有用于供制冷剂流动的流路。此外,在流体封入部件63的与面向燃烧室5的一侧相反的一侧形成有用于供制冷剂流动的流路75。在第5活塞中,形成有本实施方式的第1活塞的供制冷剂流动的流路、以及本实施方式的第4活塞的供制冷剂流动的流路。
供流体通过流路构成部件84的内部的流路作为第1流路发挥功能。并且,形成于活塞主体61的内部的流路75作为第2流路发挥功能。具备第5活塞的燃烧压力控制装置具备朝第1流路以及第2流路分别供给制冷剂的制冷剂供给装置。例如,具备用于朝流路构成部件84的内部供给润滑油的第1喷嘴、以及用于朝流路75供给润滑油的第2喷嘴。在本实施方式的第5活塞中,形成为能够独立地调整在各个流路流动的制冷剂的流量、制冷剂的温度。通过对从各个喷嘴喷出的润滑油的流量以及温度中的至少一方进行调整,能够对流体封入部件63的内部的压力进行调整。
此处,在本实施方式中,优选在使流体封入部件63的内部的压力上升时,使流路构成部件84的内部的流路的热传递量增加。例如,使朝流路构成部件84供给的润滑油的流量增加。在朝流路构成部件84供给的制冷剂包含液体和气体的情况下,优选增加液体比例。在该情况下,即便不使朝流路75供给的润滑油的流量以及温度变化也无妨。
流路构成部件84具有阻碍燃烧室5的燃烧气体的热朝流体封入部件63传递的功能。因此,当对在流路构成部件84流动的制冷剂的流量、温度进行调整的情况下,降低流体封入部件63的内部的温度的时间变长,另一方面,提高流体封入部件63的内部的温度的时间变短。通过使流路构成部件84的绝热功能降低,能够在短时间内使流体封入部件63的内部的压力上升。
另一方面,在使流体封入部件63的内部的压力下降的情况下,优选使在流体封入部件63的与燃烧室5相反侧形成的流路75的制冷剂的除热量增加。例如,增加在流路75流动的润滑油的流量。在朝流路75供给的制冷剂包含液体和气体的情况下,优选增加液体比例。在该情况下,即便不使朝流路构成部件84供给的制冷剂的流量以及温度变化也无妨。
流路75在冷却流体封入部件63的内部的流体的功能方面优异。因此,当对在流路75流动的制冷剂的流量、温度进行调整的情况下,提高流体封入部件63的内部的温度的时间变长,另一方面,降低流体封入部件63的内部的温度的时间变短。因此,在降低流体封入部件63的内部的流体的压力的情况下,使流路75的除热能力提高,由此能够在短时间内使流体封入部件63的内部的压力下降。
其次,对不配置检测流体封入部件的内部的压力的压力检测装置就能够根据流体封入部件的内部的温度调整制冷剂的流量的燃烧压力控制装置进行说明。
在图36中示出本实施方式的第6活塞的放大剖视立体图。第6活塞3适用于流体封入部件63的内部的压力、即控制压力在运转期间内几乎恒定的内燃机。第6活塞在流体封入部件63的内部具备筒体85。筒体85固定于流体封入部件63的底面部63d。
筒体85在内部具有移动部件85a。移动部件85a形成为板状。移动部件85a配置成沿箭头208所示的方向移动。在筒体85的内部,在由移动部件85a划分的空间中的、面向流路75的入口部75a侧的一方的空间中填充有蜡93。在筒体85的内部的另一方的空间配置有对移动部件85a施力的施力部件85b。蜡93形成为通过温度上升而膨胀。施力部件85b形成为对移动部件85a朝流路75的入口部75a施力。
移动部件85a与封闭部件86连接。封闭部件86形成为棒状。封闭部件86配置成朝流路75的入口部75a延伸。封闭部件86形成为,当末端部与入口部75a接触时,封闭入口部75a。封闭部件86被朝入口部75a施力。封闭部件86作为入口部75a的开闭阀发挥功能。
在本实施方式的第6活塞中,在流体封入部件63的内部的温度小于阀开放温度的情况下,封闭部件86封闭流路75的入口部75a。即,阻止制冷剂的流入。当流体封入部件63的内部的温度上升时,蜡93膨胀。当流体封入部件63的内部的温度变为阀打开温度以上时,借助蜡93的膨胀,移动部件85a克服施力部件85b的作用力而移动。能够基于流体封入部件63的内部的压力来设定阀机构的阀打开温度。例如,能够基于与控制压力对应的流体封入部件63的封入压力来设定阀机构的阀打开温度。
在图36所示的例子中,移动部件85a朝上侧移动。封闭部件86与移动部件85a一起移动。结果,流路75的入口部75a打开。通过流路75的入口部75a打开,制冷剂流入流路75。通过制冷剂流入流路75,流体封入部件63的内部被冷却,能够降低流体封入部件63的内部的压力。当流体封入部件63的内部的温度下降时,蜡93的体积变小。在流体封入部件63的内部的温度小于阀打开温度的情况下,入口部75a由封闭部件86封闭。
在本实施方式的第6活塞中,依存于流体封入部件63的内部的温度,机械地驱动对进行供制冷剂流动的流路的开闭的阀机构。当流体封入部件63的内部的压力上升时,流路打开,制冷剂流动,从而压力降低。通过采用该结构,能够以简易的结构将流体弹簧的内部的压力维持在所希望的范围内。
在形成有多个供给制冷剂的流路的情况下,能够针对各个流路配置可依存于温度而进行开闭的阀机构。能够形成为能够对朝各个流路供给的制冷剂的流量进行调整。或者,在流路的入口中,独立地形成有供气体流入的入口部和供液体流入的入口部的情况下,能够针对各个入口部配置可依存于温度而进行开闭的阀机构。根据该结构,能够对流入流路的气体和液体的比例进行调整。
在图37中示出本实施方式的第7活塞的放大剖视立体图。第7活塞具备对流路75的入口部75a进行开闭的阀机构。第7活塞的阀机构包括双金属部件87。本实施方式的双金属部件87形成为板状。双金属部件87包括热膨胀率互不相同的两张金属板状部件。双金属部件87固定于固定台88。固定台88固定于流体封入部件63的底面部63d。
在双金属部件87的末端部连接有封闭部件86。双金属部件87形成为,依存于流体封入部件63的内部的温度而末端部如箭头208所示沿上下方向移动。双金属部件87形成为,当流体封入部件63的内部的温度上升而成为阀打开温度以上的温度时,使封闭部件86移动。通过封闭部件86移动,入口部75a打开。当流体封入部件63的内部的温度下降时,双金属部件87返回到原来的形状。当流体封入部件63的内部的温度小于阀打开温度时,封闭部件86封闭入口部75a。
对于本实施方式的双金属部件87,在流体封入部件63的内部的压力大于预先确定的压力范围的情况下,抬起封闭部件86。这样,依存于流体封入部件的内部的温度而被驱动的阀机构也可以包括双金属部件。
本实施方式的第6活塞的阀机构以及第7活塞的阀机构形成为,冷却流体封入部件63的流路75的入口部75a能够开闭,但并不限定于该方式,也可以形成为出口部75b能够进行开闭。或者,阀机构也可以形成为遮断流路75的中途。此外,阀机构也可以形成为能够通过使阀的开度变化来调整流路75的制冷剂的流量。
在本实施方式的第6活塞和第7活塞中,在流体封入部件63的与面向燃烧室的一侧相反的一侧形成有流路,但并不限定于该方式,在流体封入部件63的面向燃烧室的一侧形成有流路的活塞中,也能够配置可依存于流体封入部件的内部的温度而开闭的阀机构。
在本实施方式中,以具备活塞主体61和覆盖部件62的活塞为例进行了说明,但并不限定于该方式,在不具有覆盖部件而在活塞主体形成有活塞环的槽部的活塞(参照图12~图19)中,也能够应用本实施方式的弹簧温度调整装置等。当在燃烧室和流体弹簧之间形成供制冷剂流动的流路的情况下,例如,能够在流体封入部件63和燃烧室5之间配置夹装部件64a(参照图19),并在夹装部件64a的内部形成流路。
其他的结构、作用以及效果与实施方式1同样,因此此处省略对重复说明。
实施方式3
参照图38至图42对实施方式3的燃烧压力控制装置进行说明。本实施方式的燃烧压力控制装置包括对配置于活塞的流体弹簧的内部供给空气的空气填充装置。并且,燃烧压力控制装置包括空气排出装置,当流体弹簧的内部的压力大于规定的压力时,使空气从流体弹簧的内部逃逸。
在图38中示出本实施方式的第1活塞的剖视立体图。本实施方式的第1活塞3包括:流体封入部件63;以及以覆盖流体封入部件63的方式形成的覆盖部件62。空气填充装置包括方向控制阀100。空气排出装置包括单向阀101。
方向控制阀100配置于燃烧室5和流体封入部件63之间。本实施方式的方向控制阀100配置于覆盖部件62的顶板62a的内部。单向阀101配置于流体封入部件63和曲轴箱79之间。本实施方式的单向阀101配置于活塞主体61的内部。
在图39中示出配置于本实施方式的第1活塞的方向控制阀的示意图。方向控制阀100的一方的流路与燃烧室5连接,另一方的流路与流体封入部件63的内部连接。在连通方向控制阀100和燃烧室5的流路的中途配置有单向阀99。单向阀99以防止空气从方向控制阀100朝燃烧室5流入的方式配置。单向阀99形成为以微小的压力差打开。
方向控制阀100具备框体102。在框体102的内部配置有连通部件104和遮断部件105。连通部件104具有使流入方向控制阀100的流路和从方向控制阀100流出的流路连通的流路。遮断部件105遮断流路。连通部件104和遮断部件105形成为能够在框体102的内部移动。连通部件104和遮断部件105相互邻接地配置。连通部件104以及遮断部件105由施力部件103朝箭头210所示的方向推压。施力部件103形成为,当流体封入部件63的内部的压力变为预先确定的压力时,连通部件104以及遮断部件105克服施力部件103的作用力而移动。
对于方向控制阀100,借助施力部件103的作用力,与燃烧室5连通的流路以及与流体封入部件63的内部连通的流路,与连通部件104连接。在燃烧室5的压力高于流体封入部件63的内部的压力的情况下,从燃烧室5朝流体封入部件63的内部供给气体。能够使流体封入部件63的内部的压力上升。
在流体封入部件63的内部的压力上升而变为预先确定的压力以上的情况下,如虚线106所示,通过流体封入部件63的内部的压力推压遮断部件105。连通部件104以及遮断部件105克服施力部件103的作用力而朝与箭头210的方向相反的方向移动。在与燃烧室5连通的流路和与流体封入部件63的内部连通的流路连接有遮断部件105。结果,流体封入部件63的内部与燃烧室5之间被遮断。
这样,在流体封入部件63的内部的压力低于预先确定的压力的情况下,方向控制阀100能够利用燃烧室5的燃烧气体的压力使流体封入部件63的内部的压力上升至预先确定的压力。作为该情况下的预先确定的压力,例如能够采用与控制压力对应的流体封入部件63的封入压力。
参照图38,本实施方式的第1活塞具有连通流体封入部件63的内部和曲轴箱79的流路。在该流路的中途配置有单向阀101。单向阀101形成为,在流体封入部件63的内部的压力高于预先确定的压力的情况下使气体流通。在流体封入部件63的内部的压力高于预先确定的压力的情况下,朝曲轴箱排出气体,由此能够使流体封入部件63的内部的压力降低至预先确定的压力。
这样,在第1活塞中,当流体封入部件63的内部的压力低于所希望的压力范围时填充空气,在流体封入部件63的内部的压力高于所希望的压力范围时排出空气。不论内燃机的运转状态、周围的温度等如何,都能够将流体封入部件63的内部的压力维持在所希望的压力范围内。
在图40中示出本实施方式的第2活塞以及连杆的示意剖视图。第2活塞的空气填充装置具备朝流体封入部件63的内部供给空气的空气泵。
本实施方式的第2活塞的空气泵具备筒体118。筒体118包括形成于活塞主体61的背面的壁部61c。壁部61c以包围连杆51所被配置的区域的周围的方式形成。筒体118包括移动部件113。移动部件113形成为与壁部61c的内侧嵌合。本实施方式的移动部件113形成为圆板状。移动部件113由施力部件114向面向连杆51的一侧施力。
与第2活塞连接的连杆51具有突出部51a。突出部51a形成于连杆51的小端部51c。突出部51a形成为,通过连杆51摆动而能够反复推压移动部件113。
在移动部件113的内部形成有连通由移动部件113以及活塞主体61包围的空间和曲轴箱79的流路。在该流路配置有单向阀110。单向阀110以防止空气从由移动部件113以及活塞主体61包围的空间朝曲轴箱79流动的方式配置。单向阀110形成为以微小的压力差打开。
在活塞主体61的上部形成有连通流体封入部件63的内部和由移动部件113以及活塞主体61包围的空间的流路。在该流路配置有单向阀111。单向阀111防止空气从流体封入部件63的内部朝由移动部件113和活塞主体61包围的空间流动。单向阀111形成为以微小的压力差打开。并且,在第2活塞的活塞主体61配置有单向阀101,当流体封入部件63的内部的压力大于预先确定的压力时,该单向阀101使空气朝曲轴箱逃逸。
通过驱动内燃机而使活塞3往复运动,连杆51如箭头213所示摆动。连杆51的突出部51a如箭头211所示沿横向往复运动。移动部件113通过被突出部51a推压而如箭头212所示往复运动。当移动部件113朝流体封入部件63移动时,单向阀111打开。朝流体封入部件63的内部供给空气。当移动部件113朝远离流体封入部件63的方向移动时,单向阀110打开。空气流入由移动部件113和活塞主体61包围的空间。在流体封入部件63的内部的压力高于预先确定的压力的情况下,单向阀101打开,能够使压力降低。
在本实施方式的第2活塞中,在活塞主体61和连杆51之间配置有空气泵。在第2活塞中,空气泵以连杆51的摆动动作作为驱动源,朝流体封入部件63的内部供给空气。
在图41中示出本实施方式的第3活塞的示意剖视图。在第3活塞中,空气填充装置具备空气泵。第3活塞的空气泵具备筒体118。筒体118包括容器115。在容器115的内部配置有移动部件113。移动部件113由施力部件114向面向连杆51的方向施力。在移动部件113的内部配置有用于防止空气逆流的单向阀110。移动部件113形成为截面形状呈T字形。筒体118经由管116与流体封入部件63的内部连接。在连接筒体118和流体封入部件63的内部的流路配置有用于防止逆流的单向阀111。
筒体118配置于连杆51的侧方。连杆51具有形成为棒状的棒状部51b。筒体118包括与移动部件113连接的辊117。辊117被支承为能够旋转。辊117以与连杆51的棒状部51b接触的方式配置。
通过内燃机工作,棒状部51b如箭头213所示摆动。移动部件113通过棒状部51b的摆动而被推压。移动部件113如箭头212所示在容器115的内部往复运动。在移动部件113克服施力部件114的作用力而移动的情况下,利用筒体118对空气进行压缩。压缩后的空气通过管116以及单向阀111填充到流体封入部件63的内部。当移动部件113朝连杆51移动时,单向阀110打开,空气流入筒体118的内部。
在本实施方式的第3活塞中,空气泵能够以连杆51的摆动动作作为驱动源朝流体封入部件63的内部供给空气。在流体封入部件63的内部的压力高于预先确定的压力范围的情况下,单向阀101打开,能够使空气朝曲轴箱79的内部逃逸。
在本实施方式的第2活塞以及第3活塞中,不论内燃机的运转状态、周围的温度等如何,都能够将流体封入部件63的内部的压力维持在所希望的压力范围内。
上述的本实施方式的活塞形成为,在流体封入部件63的内部的压力高于预先确定的压力的情况下,单向阀101打开而使空气逃逸,但并不限定于该方式,也可以代替单向阀101而配置能够进行开闭控制的阀。例如,也可以配置能够通过油压而进行开闭的方向控制阀。
在图42中示出用于使空气从本实施方式的流体封入部件逃逸的方向控制阀的示意图。方向控制阀109作为空气排出装置发挥功能。方向控制阀109能够代替配置于本实施方式的第1活塞、第2活塞或者第3活塞的单向阀101而配置。与方向控制阀109连接的一方的流路连接于流体封入部件63的内部,另一方的流路连接于曲轴箱79。
方向控制阀109包括使流路连通的连通部件104和遮断流路的遮断部件105。连通部件104和遮断部件105配置于框体102的内部。施力部件103朝箭头210所示的方向推压遮断部件105。利用施力部件103的作用力,连通于流体封入部件63的流路和连通于曲轴箱79的流路与遮断部件105连接。在该情况下,流路被遮断。
方向控制阀109由油压控制。如虚线107所示,在方向控制阀109连接有供给油的油供给流路。通过朝方向控制阀109供给规定油压的油,连通部件104以及遮断部件105克服施力部件103的作用力而移动。结果,连通于流体封入部件63的流路和连通于曲轴箱79的流路与连通部件104连接,流路打开。供给到方向控制阀109的油如虚线108所示例如作为排放物被排出。作为排放物被排出的油例如由油底壳77捕集。
进行方向控制阀109的控制的油能够通过内燃机主体的构成部件的内部供给。例如,用于进行控制的油能够通过形成于曲轴的内部的流路、形成于连杆的内部的流路、以及形成于活塞主体的内部的流路供给。
通过采用方向控制阀109,能够在任意的正时进行方向控制阀的开闭。例如,能够在所希望的正时使流体封入部件63的内部的空气朝曲轴箱79逃逸。因此,能够任意地调整流体封入部件63的内部的压力。在流体封入部件63的内部的压力高于所希望的压力范围的情况下,通过朝方向控制阀109供给高压的油,能够使流体封入部件63的内部的压力下降。
在本实施方式中,以具备活塞主体61和覆盖部件62的活塞为例进行了说明,但并不限定于该方式,在不具有覆盖部件而在活塞主体形成有活塞环的槽部的活塞(参照图12~图19)中,也能够应用本实施方式的空气填充装置以及空气排出装置等。当在流体封入部件和燃烧室之间配置方向控制阀的情况下,例如,能够在流体封入部件65和燃烧室5之间配置夹装部件64a(参照图19),并在夹装部件64a的内部配置方向控制阀。
其他的结构、作用以及效果与实施方式1或者2同样,因此此处省略反复说明。
实施方式4
参照图43以及图44对实施方式4的燃烧压力控制装置进行说明。本实施方式的燃烧压力控制装置具备使流体弹簧伸长的速度降低的速度降低装置。
在图43中示出本实施方式的活塞的示意剖视图。本实施方式的活塞3包括活塞主体61和覆盖部件62。在流体封入部件63的侧方配置有速度降低装置。本实施方式的速度降低装置包括筒体120。筒体120配置于覆盖部件62的内部。
在图44中示出本实施方式的活塞的速度降低装置的放大示意剖视图。筒体120具备容器121。容器121固定于覆盖部件62。容器121与覆盖部件62一起移动。在容器121的内部填充有油94。在容器121的内部配置有移动部件122。移动部件122形成为在容器121的内部往复运动。移动部件122形成为将容器121的内部分割成两个空间。在容器121的内部形成有第1油室121a以及第2油室121b。
移动部件122经由连接部件126固定于活塞主体61。在移动部件122形成有连接第1油室121a和第2油室121b的两个流路。在一方的流路配置有单向阀123。单向阀123防止油从第2油室121b朝第1油室121a流动。在另一方的流路配置有单向阀124。单向阀124以防止油从第1油室121a朝第2油室121b流动的方式配置。在配置有单向阀124的另一方的流路配置有用于限制流量的节流孔125。
然而,当流体封入部件63收缩时,优选该流入封入部件63高速收缩,以便能够在短时间内抑制燃烧气体的压力上升。另一方面,当流体封入部件63伸长时,利用卡定部的作用使流体封入部件63的伸长动作停止。参照图43,当流体封入部件63伸长时,覆盖部件62的卡定部62e与活塞主体61的凹部61f的壁面接触,由此能够使流体封入部件63的伸长动作停止。此时,卡定部62e和凹部61f的壁面碰撞,所以存在产生噪音、振动的情况。因此,优选在流体封入部件63伸长时该流体封入部件63以低速伸长。
参照图44,在本实施方式的活塞中,当燃烧室的压力在控制压力以上的情况下,流体封入部件63收缩,由此,如箭头214所示,覆盖部件62朝活塞主体1移动。油94通过单向阀123从第1油室121a朝第2油室121b流动。在该情况下,流体封入部件63以高速收缩。
与此相对,当流体封入部件63伸长时,如箭头215所示,覆盖部件62朝远离活塞主体1的方向移动。容器121的内部的油94通过单向阀124从第2油室121b朝第1油室121a流动。此时,油94通过节流孔125。因此,能够限制覆盖部件62的移动速度。能够抑制使流体封入部件63的伸长动作停止的卡定部62e以高速与凹部61f的壁面碰撞的情况。结果,能够抑制噪音、振动。
或者,当利用卡定部62e使流体封入部件63的伸长动作停止时,存在覆盖部件62弹回的情况。因覆盖部件62弹回,存在燃烧室5的容积暂时变化而对燃烧循环造成恶劣影响的情况。通过使流体封入部件63伸长时的速度为低速,能够抑制这样的弹回。或者,能够抑制弹回时产生的噪音、振动。
本实施方式的速度降低装置包括在内部填充有油的活塞,但速度降低装置并不限定于该实施方式,能够采用抑制流体封入部件的伸长速度的任意的装置。并且,作为使流体封入部件的伸长以预先确定的伸长量停止的卡定部,并不限定于上述方式,能够采用在规定的位置使覆盖部件的移动停止的任意的装置。
在本实施方式中,以具备活塞主体61和覆盖部件62的活塞为例进行了说明,但并不限定于该方式,在不具有覆盖部件而在活塞主体形成有活塞环的槽部的活塞(参照图12~图19)中,也能够应用本实施方式的速度降低装置等。例如,在活塞主体形成有活塞环的槽部的活塞中,能够将本实施方式的速度降低装置配置于流体封入部件63的内部。在该情况下,能够将筒体120固定于流体封入部件63的顶面部63b。
其他的结构、作用以及效果与实施方式1至3中的任一个同样,因此此处省略反复说明。
上述的实施方式能够适当地组合。在上述的各个附图中,对相同或者相当的部分标注相同的标号。此外,上述的实施方式仅是例示,并不限定发明。并且,在实施方式中,意图实现权利要求所包含的变更。
标号说明:
3...活塞;61...活塞主体;62...覆盖部件;63...流体封入部件;63a、63c...波纹部;64...绝热部件;64a...夹装部件;65...辅助筒体;68、69...流体封入部件;69a...波纹部;71...活塞主体;75...流路;76...喷嘴;84...流路构成部件;99...单向阀;157...制冷剂流量调整器;158...制冷剂温度调整器。
Claims (6)
1.一种燃烧压力控制装置,该燃烧压力控制装置是通过燃料在燃烧室燃烧而活塞往复运动的内燃机的燃烧压力控制装置,
所述燃烧压力控制装置的特征在于,
所述燃烧压力控制装置具备:
流体弹簧,该流体弹簧在内部填充有压缩性流体,且该流体弹簧配置于活塞;以及
弹簧温度调整装置,该弹簧温度调整装置对流体弹簧的内部的压缩性流体的温度进行调整,
所述燃烧压力控制装置形成为,当燃烧室的压力达到预先确定的压力时,流体弹簧以燃烧室的压力变化作为驱动源而收缩,由此燃烧室的容积增加,
利用弹簧温度调整装置对压缩性流体的温度进行调整,以对流体弹簧的内部的压力进行调整。
2.根据权利要求1所述的燃烧压力控制装置,其特征在于,
弹簧温度调整装置包括:使制冷剂在活塞的内部且在流体弹簧的周围流动的流路;以及朝流路供给制冷剂的制冷剂供给装置,
制冷剂供给装置包括对制冷剂的温度进行调整的制冷剂温度调整器以及对制冷剂的流量进行调整的制冷剂流量调整器中的至少一方,
对制冷剂的温度以及制冷剂的流量中的至少一方进行调整而使流体弹簧周围的部件的温度变化,由此对流体弹簧的内部的压力进行调整。
3.根据权利要求2所述的燃烧压力控制装置,其特征在于,
制冷剂供给装置在流体弹簧与燃烧室之间包括供制冷剂流动的第1流路。
4.根据权利要求3所述的燃烧压力控制装置,其特征在于,
制冷剂供给装置在流体弹簧的周围且在与面向燃烧室的一侧相反侧包括供制冷剂流动的第2流路,
在使流体弹簧的内部的压力上升的情况下,对通过第1流路的制冷剂的温度以及制冷剂的流量中的至少一方进行调整,
在使流体弹簧的内部的压力下降的情况下,对通过第2流路的制冷剂的温度以及制冷剂的流量中的至少一方进行调整。
5.根据权利要求1所述的燃烧压力控制装置,其特征在于,
活塞包括:
卡定部,该卡定部使流体弹簧伸长的动作在预先确定的位置停止;以及
速度降低装置,该速度降低装置使流体弹簧伸长时的速度降低。
6.根据权利要求1所述的燃烧压力控制装置,其特征在于,
活塞包括:
活塞主体,该活塞主体与传递往复运动的连杆连接;以及
覆盖部件,该覆盖部件具有活塞的顶面,
流体弹簧配置于活塞主体的面向燃烧室的一侧的表面,
覆盖部件形成为覆盖流体弹簧,随着流体弹簧的伸缩,所述覆盖部件相对于活塞主体滑动。
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